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Impédance coaxiale: Impédance caractéristique du câble coaxial

Impédance coaxiale: Impédance caractéristique du câble coaxial

L'impédance caractéristique d'une longueur de câble coaxial est le paramètre le plus important dans la sélection de toute longueur de câble coaxial.

Pour garantir le bon fonctionnement d'un système utilisant une source de signal, par ex. un émetteur, une longueur de ligne d'alimentation et une charge, par ex. une antenne, l'impédance d'alimentation doit correspondre à la source et à la charge. De cette manière, le transfert maximum de puissance est obtenu entre la source et le départ, puis le chargeur et la charge.

Impédance coaxiale

Tous les départs possèdent une impédance caractéristique. Pour le câble coaxial, deux normes principales ont été adoptées au fil des ans. Ce sont 75 Ω et 50 Ω

Le câble coaxial 50 Ω est utilisé pour les applications professionnelles et commerciales, tandis que le câble coaxial 75 Ω est utilisé presque exclusivement pour les applications TV domestique et FM VHF.

La raison du choix de ces deux standards d'impédance est en grande partie historique mais découle des propriétés fournies par les deux niveaux d'impédance:

  • Le câble coaxial de 75 ohms donne le poids minimum pour une perte donnée
  • Un câble coaxial de 50 ohms donne la perte minimale pour un poids donné.

Bien que ces deux normes soient utilisées pour la grande majorité des câbles coaxiaux qui sont produits, il est encore possible d'obtenir d'autres impédances pour des applications spécialisées. Des valeurs plus élevées sont souvent utilisées pour les installations informatiques, mais d'autres valeurs telles que 25, 95 et 125 ohms sont disponibles. Le câble RF miniature de 25 ohms est largement utilisé dans les transformateurs large bande à noyau magnétique. Ces valeurs et bien d'autres sont disponibles auprès de fournisseurs de câbles coaxiaux spécialisés.

Capacité du câble coaxial

Une longueur de câble coaxial présente une capacité entre le conducteur intérieur et le blindage extérieur. La capacité varie avec l'espacement des conducteurs, la constante diélectrique et par conséquent l'impédance de la ligne.

Plus l'impédance est faible, plus la capacité coaxiale est élevée pour une longueur donnée car l'espacement des conducteurs est diminué. La capacité coaxiale augmente également avec l'augmentation de la constante diélectrique, comme dans le cas d'un condensateur ordinaire.

c=24.1ɛrJournal10()

Où:
C = capacité en pF / mètre
εr = perméabilité relative du diélectrique
D = diamètre intérieur du conducteur extérieur
d = Diamètre du conducteur intérieur

Inductance du câble coaxial

L'inductance de la ligne peut également être calculée. Encore une fois, cela est proportionnel à la longueur de la ligne.

Cependant l'inductance est indépendante de la constante diélectrique du matériau entre les conducteurs, et est proportionnelle au logarithme du rapport des diamètres des deux conducteurs.

Où:
L = Inductance en µH / mètre
D = diamètre intérieur du conducteur extérieur
d = Diamètre du conducteur intérieur

Calcul de l'impédance coaxiale

L'impédance du câble coaxial RF est principalement régie par les diamètres des conducteurs interne et externe. En plus de cela, la constante diélectrique du matériau entre les conducteurs du câble coaxial RF a un palier. La relation nécessaire pour calculer l'impédance est donnée simplement par la formule:

Z0=138Journal10()ɛr

Où:
Zo = impédance caractéristique en Ω
εr = perméabilité relative du diélectrique
D = diamètre intérieur du conducteur extérieur
d = Diamètre du conducteur intérieur

Remarque: Les unités des diamètres intérieur et extérieur peuvent être n'importe quoi à condition qu'elles soient identiques, car l'équation utilise un rapport.


Calculateur d'impédance coaxiale


Importance de l'impédance coaxiale

L'impédance coaxiale est l'une des principales spécifications associées à tout morceau de câble coaxial. Comme il déterminera l'adéquation au sein du système et donc le niveau d'ondes stationnaires et le transfert de puissance, c'est un élément crucial. Il est donc nécessaire de s'assurer que l'impédance coaxiale correcte est choisie pour n'importe quel système.


Voir la vidéo: Coaxial Cable Basics Part 2 (Juillet 2021).