Impedancia de onda

Uno de los muchos parámetros de un cable coaxial es su impedancia de onda. Es un tipo de resistencia eléctrica expresada en Ω (ohmios). La impedancia es un valor combinado y describe la relación entre la tensión y la corriente en cualquier punto del cable cuando no hay ninguna reflexión y el cable está completamente alineado. Esto significa que la impedancia de onda del cable debe ser igual a la impedancia de salida del transmisor y la impedancia de entrada del receptor. Es igualmente importante la alineación de conectores que tienen diferentes valores de impedancia.

Hay cables coaxiales con diferentes valores de impedancia de onda para diferentes aplicaciones. A continuación se muestra una breve especificación de cables con los valores más comunes, es decir, 75 Ω y 50 Ω. Todos los demás tienen aplicaciones más bien especiales (por ejemplo, sondas para instrumentos de medición) y no son de uso común.

Cables coaxiales con una impedancia de 75 Ω – se utilizan principalmente en la tecnología de televisión y la tecnología de CCTV. Se utilizan como cables de antena en todos los sistemas de televisión. Los cables coaxiales populares con una impedancia de onda de 75 Ω son RG-6/U o TRISET-113, disponibles en la oferta de Delta.

Cables coaxiales con una impedancia de 50 Ω – se utilizan en la tecnología de radiocomunicaciones (por ejemplo, radios CB) o en la transferencia de datos por radio (por ejemplo, WLAN de 2,4 GHz). Los cables coaxiales con una impedancia de 50 Ω también fueron utilizados en las redes de ordenadores, actualmente, han sido sustituidos por cables UTP y FTP, comúnmente llamados par trenzado. TRI-LAN-240 que también está disponible en la oferta de Delta es un ejemplo de cable coaxial con una impedancia de onda de 50 Ω.

La impedancia de un cable depende estrictamente del diámetro del conductor interior, diámetro exterior del cable y la permitividad dieléctrica del aislamiento. Debido a las reglas generalmente aceptadas, los diámetros de cables deben tener dimensiones específicas, por lo tanto, la correcta impedancia del cable se puede obtener usando un dieléctrico con permitividad adecuada, por ejemplo expandiendo su estructura o usando un dieléctrico hecho con materiales diferentes.

Como ya se ha mencionado, también es importante usar conectores apropiados montados en el cable coaxial (por ejemplo, clavijas o tomas BNC) que también existen en versiones con una impedancia de 50 Ω o 75 Ω. Esto permite evitar reflexiones en el cable y así la distorsión de la señal transmitida.

Hay que reconocer que la palabra “impedancia” suena a misterio.

Los fabricantes de cables coaxiales indican en sus catálogos las especificaciones técnicas de cada uno de sus productos. Por ejemplo, leemos en las especificaciones técnicas: “La impedancia del cable es de 50 (o 75) ohmios”. Ya que soy escéptico de las informaciones proporcionadas en los medios de comunicación creo que hay que comprobar la fiabilidad de las informaciones publicadas. Esto plantea un problema: ¿qué herramienta utilizar para medir la impedancia de onda de un cable? El mismo problema surge cuando me llega una bobina desconocida (y sin marcar) de cable coaxial. ¿Es de 50 o 75 ohmios?

Aquí propongo una pequeña prueba.
¡¡El que elija de la tabla abajo dentro de los 60 segundos una herramienta que permite medir la impedancia de onda del cable, gana la prueba!!

1. Óhmetro
2. Ondámetro
3. Guía de onda
4. Rompeolas
5. Medidor de cables
6. Detector de cables en pared
7. Puente de Winston Churchill
8. Analizador de gases de escape
9. Metro de costurera
10. Medidor de números complejos
11. Variómetro
12. Pie de rey
13. Balanza analítica
14. Generador pseudoaleatorio
15. Regla de cálculo digital

La prueba es bastante difícil, así que si alguien no la ha pasado no tiene que preocuparse y que siga leyendo.

El dispositivo que necesitamos es un pie de rey.

Bueno, tal vez excepto el coeficiente de permitividad Er para el cable en prueba. Este coeficiente depende del tipo de dieléctrico utilizado. El coeficiente para el aire Er=1, mientras que para el polietileno sólido Er=2,3. Para el polietileno expandido, Er depende del grado de expansión o la forma de las celdas de aire. Sin ser muy exacto podemos asumir Er=1,5 para el polietileno expandido. Aunque fuera un poco diferente (debido a la relación aire-EP), este resultado podría tener dos valores: 50 o 75 ohmios, por lo que el error será insignificante. Puedo aventurar tranquilamente la afirmación de que después de varias mediciones somos capaces de identificar la impedancia del cable de manera inequívoca “a simple vista”. El hilo más grueso es de 50 ohmios, el más fino es de 75.

Cuando el fusible está fundido, se cubre con una sección más gruesa del hilo y entonces el problema está resuelto por algún tiempo. La conclusión es clara: Cuanto más grueso sea el hilo, más corriente habrá y por lo tanto es mejor para nuestros problemas con el suministro de energía. ¿Podemos sacar la misma conclusión con respecto a la impedancia del cable? ¿Es mejor o peor cuando la impedancia del cable es mayor? ¿Es cierto que cuanto menor sea la impedancia más corriente habrá?

¿Por qué los fabricantes no producen cables coaxiales con impedancias otras que 50 o 75 ohmios, por ejemplo a cada 5 ohmios (en el pasado producían cables de 60 ohmios)?

Y la última pregunta: ¿Por qué se eligió 50 ohmios y no, por ejemplo, 140 o 30? El que responda la última pregunta, conseguirá un diploma de platino de técnico del año emitido por DELTA-OPTI. También he notado que, independientemente de lo que entendemos por “impedancia”, vale la pena utilizar este nombre en el habla y en la escritura, ya que ganamos respeto y consideración a los ojos de la persona con que hablamos.