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Puissance nominale / spécifications du câble coaxial

Puissance nominale / spécifications du câble coaxial

Pour certaines applications, la puissance nominale du câble coaxial ou la spécification de puissance est d'une grande importance.

La puissance nominale coaxiale dépendra de divers facteurs, mais en général, plus la puissance nominale est élevée, plus le diamètre du câble coaxial est grand. Comme le câble coaxial à faible perte a tendance à avoir un diamètre large, une puissance nominale plus élevée est souvent combinée à une faible perte.

Pour la plupart des applications où la puissance est appliquée en continu, le facteur limitant provient de la perte de chaleur dans le câble. Si la puissance du câble RF doit être pulsée, il est nécessaire de vérifier que la tension de fonctionnement n'est pas dépassée.

Perte de puissance du câble coaxial RF

Le principal facteur qui limite généralement la capacité de traitement électrique d'un câble coaxial est le niveau de chaleur qui est dissipé en raison des pertes de puissance. Si la température du câble coaxial augmente trop, il peut se déformer et être définitivement endommagé.

Il existe deux principaux domaines de perte de chaleur dans le câble coaxial:

  • Pertes résistives du conducteur: On constate que la majeure partie de la chaleur est générée dans le conducteur central. C'est parce que le conducteur central a moins de surface pour transporter le courant. Pour de nombreuses fréquences, l'effet de peau entrera en jeu, et même si le conducteur central est multibrins, la surface totale signifiera qu'il se dissipe plus que l'extérieur. L'extérieur est souvent une tresse qui aura une grande surface, et si elle est solide, la surface sera bien supérieure à celle du conducteur central.
  • Pertes diélectriques: De plus, toute chaleur générée à la suite de pertes diélectriques sera dissipée dans le diélectrique. C'est donc la construction du diélectrique qui est d'une importance clé dans la détermination de la capacité de gestion de puissance du câble coaxial. Sa température de fonctionnement maximale et son coefficient de transfert thermique ont tous deux un effet majeur.

On peut voir que plus les pertes du câble toutes causes confondues sont faibles, plus l'élévation de température est faible et plus la capacité de puissance du câble est élevée. En règle générale, les câbles à faible perte auront une puissance nominale plus élevée que les câbles RF à perte plus élevée.

Réduction de la puissance du câble coaxial RF

Bien qu'une puissance nominale puisse être donnée pour un câble coaxial particulier, il est souvent nécessaire de le déclasser pour tenir compte de conditions de fonctionnement non optimales.

  • Température ambiante: La température de l'environnement est un facteur. Si le câble coaxial fonctionne dans un environnement à haute température, il ne pourra pas dissiper autant de chaleur et, par conséquent, la température de fonctionnement augmentera. Même à la température de fonctionnement environnementale prévisible la plus élevée, le câble RF doit pouvoir rester dans sa température interne maximale. En conséquence, un facteur de déclassement est normalement appliqué si le câble coaxial doit être utilisé à des températures élevées.
  • Conditions de VSWR élevé: Si le câble coaxial est utilisé dans des conditions où le VSWR est élevé, la valeur nominale du câble doit être réduite. La raison en est que lorsqu'il y a un niveau élevé de VSWR, il y a des positions de courant haut et bas le long du câble coaxial. Ceux-ci peuvent être tels qu'ils provoquent une augmentation significative de la dissipation de puissance du câble coaxial dans certaines zones, entraînant des niveaux plus élevés de chauffage local.
  • Fonctionnement en altitude: L'altitude a également un effet sur la capacité de gestion de la puissance du câble coaxial, bien que cela n'intervienne vraiment qu'à des hauteurs significatives. Si le câble doit être utilisé en altitude et donc sous pression réduite, le refroidissement éventuel sera moins efficace. Par conséquent, l'élévation de température à l'intérieur du câble sera plus importante.

Bien qu'il s'agisse de quelques-uns des principaux facteurs susceptibles de réduire la puissance du câble coaxial, une connaissance générale des conditions de fonctionnement est toujours bénéfique. Cela permet également d'avoir une bonne marge en place pour garantir que même dans des conditions de défaut, le câble sera capable de résister à toutes les contraintes supplémentaires pouvant survenir.

Câbles coaxiaux haute puissance

Pour les câbles coaxiaux où des puissances élevées sont susceptibles d'être utilisées, des câbles spécialement conçus sont nécessaires. Si des câbles utilisant du polyéthylène ordinaire étaient utilisés, alors les températures plus élevées pourraient bientôt fondre et déformer le câble. Cela conduirait alors à sa destruction.

Pour les applications à très haute puissance, on utilise généralement des câbles possédant un diélectrique à air et utilisés. Le conducteur central est alors maintenu en place par une forme de bobine qui s'étend sur la longueur du câble.

Pour les câbles coaxiaux de puissance moyenne à élevée, un diélectrique en Téflon peut être utilisé. Cela peut résister à des températures élevées allant généralement jusqu'à environ 160 ° C.

Lorsque l'on considère le câble à utiliser, il convient de se rappeler que, à mesure que la fréquence augmente, l'effet de peau devient plus prononcé et couplé à des pertes accrues dans le diélectrique, cela limite la capacité de gestion de la puissance.

La puissance nominale coaxiale est une considération très importante lors de l'utilisation d'émetteurs radio qui ont une capacité de puissance moyenne ou élevée. Il est nécessaire de s'assurer qu'il y a une marge suffisante pour garantir que même avec un VSWR légèrement supérieur à la normale, le câble coaxial ne sera pas endommagé par le niveau de puissance requis.


Voir la vidéo: PCPSI Propagation dune impulsion dans un câble coaxial (Juillet 2021).