Atténuation de câble sur une distance de 100m

Le câble d'antenne le plus couramment utilisé est un câble coaxial. Il est également appelé un câble concentrique – en raison de sa structure.

Le signal utile est transmis par un conducteur central en cuivre. Le rôle de l'isolant est de séparer le conduccteur central de l'écran. Par contre, la feuille d'aluminium crée un écran de câble supplémentaire. La tresse est conçue pour isoler le champ électromagnétique généré dans le conducteur central afin qu'il ne sorte pas à l’extérieur, c'est-à-dire qu'il ne perturbe pas le fonctionnement d'autres dispositifs à proximité. Le deuxième rôle de l'écran est d'isoler le signal utile du champ électromagnétique interférant externe. L'écran augmente la résistance aux perturbations et à la diaphonie du câble.

Le phénomène de diaphonie se produit lorsqu'un câble agit sur un autre en provoquant l'apparition de signaux indésirables. Cela se manifeste par une image déformée en cas de signal télé et donne l'impression que la qualité du signal est insuffisante.

Pour assurer un bon fonctionnement du réseau, le câble coaxial ne doit entraîner à une atténuation. Cependant, chaque élément utilisé pour la transmission du signal se distingue par certaines propriétés physiques et électriques, p.ex. :

Atténuation d’ondes exprimée en décibels par 100 m [dB/100m] est un paramètre définissant le rapport de puissance du signal au début du trajet de transmission (câble) à la puissance du signal à une certaine distance du début du trajet de transmission (p.ex. 100 m ).

L’atténuation du câble est influencée par son âge, l'humidité, la fréquence du signal transmis et le matériau du conducteur central. Il ne faut pas oublier que plus la fréquence est élevée, plus l'atténuation est importante (fig 2). Pour éviter les pertes, il est nécessaire d'utiliser des câbles coaxiaux de bonne qualité ce qui augmente les coûts.

Fig. 2. Exemple de caractéristique d’amplitude et de fréquence de l'affaiblissement du câble sur 100 m dans la plage de 0 à 2 000 MHz.

L'atténuation des câbles dépend également de sa structure, et plus particulièrement de l'épaisseur et de la qualité des matériaux utilisés ce qui implique directement les pertes dans le conducteur central et dans l'isolant diélectrique. Des pertes supplémentaires dues à l'exploitation (ce que l'on appelle la fatigue du matériau) dépendent de l'absorption d'humidité et de l'âge du câble. Cependant, l'atténuation de la ligne de transmission définit avant tout la fréquence du fonctionnement des dispositifs transmettant et recevant les signaux.

Impédance d'onde, exprimée en Ohms [Ω], est un paramètre définissant le rapport entre la tension alternative à l'entrée et le courant qui y circule. L'impédance de l'onde dépend directement de la géométrie du câble, de sa structure et de son matériau. D’habitude, l'impédance des câbles d'antenne est de 50 Ω ou de 75 Ω.

Il existe également un paramètre appelé taux d'ondes stationnaires (TOS ou SWR - Standing Wave Ratio) qui détermine le degré d'adaptation de l'antenne à la ligne d'alimentation. C'est le rapport de l'amplitude maximale à celle minimale, c’est donc valeur non-dimensionnelle. Le TOS est compris entre 1 et l'infini [∞].

De préférence, le TOS devrait être égal à 1 ce qui signifie que l'impédance de l'antenne est égale à l'impédance de la ligne d'alimentation. Les impédances sont alors adaptées. Cela se traduit par la transmission de 100% de l'intensité du signal – la réflexion de l'onde utile ne se produit pas. Cependant, lorsque le TOS est égal à 3, il y a la réflexion de 25% de la puissance du signal désirée. En pratique, la communication est possible jusqu'à une valeur de TOS égale à environ 2.

Plus la discordance est grande, plus de signal retournera à l'émetteur. En même temps, le récepteur recevera moins signal. Par conséquent, en pratique, le choix de l'impédance est d'une grande importance. Dans des cas extrêmes, une impédance mal choisie peut même endommager le niveau de puissance de l'émetteur.

Densité de la tresse, exprimée en pourcentage [%] – plus la valeur de la densité de la tresse du câble est élevée, meilleure est l'efficacité du blindage. En pratique, plus de fils compose la tresse, plus la densité de la tresse est meilleure.

L'efficacité du blindage, exprimée en décibels [dB] – est un rapport entre la valeur du champ électrique ou magnétique sans écran et la valeur du champ électrique ou magnétique à l'extérieur du câble blindé. En pratique, si l'efficacité du blindage est suffisante, plusieurs câbles coaxiaux peuvent être utilisés les uns à côté des autres sans aucune interférence négative.

L'atténuation des câbles coaxiaux et la densité de leur tresse ont une grande importance pour les installations électriques dans les bâtiments résidentiels. Dans de tels endroits, lors du choix du câblage de l'installation, il faut respecter le règlement en vigueur du ministre de l'Infrastructure du 22 avril 2002 (la position du ministre de l'Infrastructure était en vigueur jusqu'au 31 octobre 2005, à compter d'aujourd'hui, la fonction du ministre de l’infrasctructure remplit le ministre de l'Infrastructure et des Travaux publics.) en termes d’exigences techniques applicables aux bâtiments et à leur emplacement (texte entier, Journal des Lois 2015, point 1422).

En ce qui concerne cet article, c’est le paragraphe § 192f point 6 qui est le plus important. Il indique que l’installation collective d’antenne qui sert à recevoir les programmes numériques de télévision et de radio diffusés de manière diffuse et terrestre nécessite des „câbles coaxiaux de catégorie RG-6 ou supérieure, fabriqués dans la classe A, contenant un double écran - une feuille d’aluminium et une tresse d’une densité d’au moins 77% et un conducteur intérieur en cuivre d’un diamètre d’au moins un millimètre ; la valeur de l’amortissement de chaque piste créé à base des câbles coaxiaux ne doit pas être supérieure à 12 dB à 860 MHz”.

Avantages des câbles coaxiaux:

Inconvénients des câbles d'antenne: