Varias clasificaciones de cables RF: una guía completa - Conocimiento

Los cables de RF (radiofrecuencia) son distintos de los cables de vídeo coaxiales. Están rellenos internamente con 100% polietileno, un diseño que reduce significativamente la pérdida de energía de la señal. Capaces de transmitir amplitudes de frecuencia relativamente grandes, los cables de RF generalmente son más fáciles de instalar y presentan una estructura general más simple. Dadas sus diversas funciones y aplicaciones, los cables RF se clasifican según diversas normas. Este artículo proporciona un desglose detallado de los cables de RF según varios sistemas de clasificación comunes.

I. Clasificación por tipo de aislamiento

El dieléctrico aislante es un componente crítico que afecta el rendimiento de alta frecuencia-del cable.

‌Cable aislado de aire‌
En este tipo, la mayor parte del volumen dentro de la capa de aislamiento del cable es aire, con solo una porción ocupada por material sólido que soporta los conductores internos y externos. Su característica estructural definitoria es que las ondas electromagnéticas pueden viajar entre conductores sin pasar a través de una capa dieléctrica sólida. Los cables aislados en aire ofrecen ‌atenuación de señal extremadamente baja‌ y son un tipo estructural comúnmente utilizado para aplicaciones de frecuencia ultra-alta (UHF) y superiores.

‌Cable semi-con aislamiento de aire‌
Esta estructura sirve como un tipo intermedio entre el aislamiento sólido y el aire. El aislamiento está compuesto por una mezcla de aire y un medio sólido, pero a diferencia de los cables aislados puramente con aire-, la energía electromagnética debe pasar a través de alguna capa dieléctrica sólida cuando viaja de un conductor a otro.

‌Cable aislado sólido‌
Este es el tipo más frecuente de cables coaxiales flexibles. El espacio entre los conductores interior y exterior está completamente lleno de un material dieléctrico sólido de alta-frecuencia.

II. Clasificación por estructura de cables

La estructura física define la distribución del campo electromagnético y los escenarios de aplicación principales.

‌Cable RF simétrico‌
El campo electromagnético en un circuito de cable de RF simétrico es una estructura abierta. A altas frecuencias, la radiación de energía electromagnética conduce a ‌Mayor atenuación y peor rendimiento de blindaje.‌. Además, su rendimiento puede verse influenciado por las condiciones atmosféricas. Por lo tanto, los cables simétricos se utilizan con menos frecuencia y se encuentran principalmente en aplicaciones de alimentación simétrica o RF de baja-frecuencia.

‌Cable RF en espiral‌
En este diseño especializado, el conductor de los cables coaxiales o simétricos se enrolla en forma de espiral para aumentar la inductancia del cable. Esto permite:

‌Cable de alta impedancia:‌ Una mayor inductancia aumenta la impedancia de onda del cable.

‌Cable de retardo:‌ Diseñado para retrasar deliberadamente el tiempo de transmisión de energía electromagnética.
Se pueden fabricar cables con densidad de bobina variable a lo largo de su longitud para crear cables de impedancia variable.

‌Cable coaxial RF‌
En esta estructura, los conductores interior y exterior están colocados concéntricamente. Esto confina la energía electromagnética dentro del medio dieléctrico entre ellos, lo que resulta en importantes ventajas: ‌baja atenuación, alto rendimiento de blindaje, amplio ancho de banda de frecuencia y rendimiento estable‌. Normalmente se utilizan para transmitir energía de RF en el rango de 500 kHz a 18 GHz. Dos impedancias características comunes son:

‌Cable coaxial RF de 50 Ω:‌ Ampliamente utilizado en comunicaciones inalámbricas, equipos de radio e instrumentación de prueba.

‌Cable coaxial RF de 75 Ω:‌ Comúnmente empleado en redes CATV (Televisión por cable), por lo que a menudo se lo denomina "cable CATV". Su ancho de banda de transmisión puede alcanzar hasta 1 GHz, siendo 750 MHz el estándar para los cables actuales.