Atenuação do cabo em um trecho de 100m

O cabo coaxial é o cabo de antena mais comumente utilizado. Também é chamado de cabo aéreo ou “coaxial” devido à sua estrutura.

O sinal útil é transmitido através do núcleo de cobre. O isolador separa o núcleo da trança. A malha de alumínio forma a blindagem adicional do cabo. A trança isola o campo electromagnético gerado pelo núcleo para evitar a sua emissão para o exterior e, portanto, a interferência com a operação de outros dispositivos próximos. A trança também separa o sinal útil do campo electromagnético interferente externo. A trança melhora a resistência do cabo a interferências e diafonia.

A diafonia ocorre quando um cabo interfere com outro cabo, introduzindo sinais indesejáveis. Isto é manifestado pela distorção da imagem, em caso de sinal de televisão, e dá a impressão de uma qualidade do sinal insuficiente.

Para garantir o funcionamento correcto da rede, o cabo coaxial não deve apresentar nenhuma atenuação. No entanto, todos os componentes usados na transmissão de sinais têm propriedades físicas e eléctricas específicas, por exemplo:

A atenuação, expressa em decibéis por 100 m [dB/100m], determina a relação entre a potência do sinal, no início do caminho de transmissão (cabo), e a potência do sinal a uma distância específica do início do caminho de transmissão (por exemplo, 100 m).

A atenuação do cabo é influenciada pela idade do cabo, humidade, frequência do sinal transmitido e material de construção do núcleo. Note-se que quanto maior for a frequência, maior será a atenuação (fig. 2). Para evitar perdas, se recomenda o uso de cabos coaxiais de alta qualidade, o que gera custos mais elevados.

Fig. 2. Exemplo de característica de amplitude-frequência da atenuação do cabo em um trecho de 100 m em uma faixa de 0 a 2000 MHz

A atenuação do cabo também depende da sua estrutura, ou seja, da espessura e da qualidade dos materiais utilizados, o que determina directamente as perdas no núcleo e no dieléctrico. As perdas adicionais devidas ao desgaste (a chamada fadiga dos materiais) dependem da absorção da humidade e da idade do cabo. No entanto, a atenuação da linha de transmissão define, nomeadamente, a frequência de operação dos dispositivos que transmitem e recebem o sinal.

A impedância de onda, expressa em ohms [Ω], determina a relação entre a tensão alternada, na entrada, e a corrente que flui nela. A impedância de onda depende, directamente, da geometria do cabo, da sua estrutura e dos materiais utilizados. A impedância de um cabo de antena padrão é de 50 Ω ou 75 Ω.

Também existe um parâmetro chamado relação de onda estacionária (abreviado - ROE ou SWR – inglês Standing Wave Ratio) que determina o grau em que a antena é adaptada à linha de alimentação. É uma relação entre a amplitude máxima e a amplitude mínima e, portanto, é um valor adimensional. ROE está entre 1 e o infinito [∞].

De preferência, ROE deve ser igual a 1, o que significa que a impedância da antena é igual à impedância da linha de alimentação e, portanto, as impedâncias estão adaptadas. A potência do sinal é transmitida a 100% sem qualquer reflexão da onda útil. No entanto, quando ROE = 3%, 25% da potência do sinal desejável é reflectido. Na prática, a transmissão é possível até ROE de, aproximadamente, 2.

Quanto maior for a inadaptação, maior será a parte do sinal que retorna para o transmissor. Ao mesmo tempo, a parte do sinal recebida pelo receptor é menor. Na prática, a impedância correcta é da maior importância. Em casos extremos, a inadaptação da impedância pode afectar a potência transmitida.

Densidade de trança, expressa em porcentagem [%] - quanto maior for a densidade da trança do cabo, melhor será a eficácia da blindagem. Na prática, quanto mais fios forem usados para formar a trança de um cabo coaxial, maior será a densidade da trança.

Eficácia da blindagem , expressa em decibéis [dB] - é definida como a relação entre o campo eléctrico ou campo magnético sem blindagem e o campo eléctrico ou campo magnético no exterior de um cabo blindado. Na prática, se a eficácia da blindagem for suficiente, será possível usar vários cabos coaxiais adjacentes uns aos outros sem interferências.

A atenuação dos cabos coaxiais e a densidade da sua trança são muito importantes para as instalações eléctricas em edifícios residenciais. Nestes lugares, ao escolher a fiação para a instalação, é necessário ter em conta o Regulamento actual do Ministro de Infraestrutura de 22 de abril de 2002 (o cargo de Ministro de Infraestrutura estava em vigor até 31 de outubro de 2005, hoje em dia, esta posição é ocupada pelo Ministro de Infraestrutura e Construção) relativo aos requisitos técnicos dos edifícios e da sua localização (texto consolidado, Jornal Oficial nº 2015, pos. 1422).

No contexto deste artigo, § 192f, ponto 6, é o mais relevante, estabelecendo que, em uma instalação aérea colectiva usada para a recepção de programas de rádio e televisão digitais distribuídos em forma terrestre, é necessário usar: “cabos coaxiais da categoria RG-6 ou superior, fabricados na classe A, que contêm blindagem dupla: malha de alumínio e trança com uma densidade de, pelo menos, 77% e um condutor interno de cobre com diâmetro não inferior a um milímetro, no entanto, a atenuação de cada uma das linhas formadas pelos cabos coaxiais não deve exceder 12 dB a 860 MHz”.

Vantagens dos cabos coaxiais:

Desvantagens dos cabos de antena: