Impedância de onda

Um dos muitos parâmetros de um cabo coaxial é a sua impedância de onda. É um tipo de resistência eléctrica expressa em Ω (ohms). A impedância é um valor combinado e descreve a relação entre a tensão e a corrente, em qualquer ponto do cabo, quando não há nenhuma reflexão e o cabo está totalmente alinhado. Isto significa que a impedância de onda do cabo deve ser igual à impedância de saída do transmissor e a impedância de entrada do receptor. Igualmente importante é o alinhamento de conectores que têm diferentes valores de impedância.

Há cabos coaxiais com diferentes valores de impedância de onda para diferentes aplicações. Abaixo, é mostrada uma especificação breve de cabos com os valores mais comuns, ou seja, Ω 75 e Ω 50. Todos os outros têm aplicações mais especiais (por exemplo, sondas para instrumentos de medição) e não são usados comumente.

Cabos coaxiais com uma impedância de 75 Ω – são usados, nomeadamente, na tecnologia de televisão e a tecnologia de CCTV. Eles são usados como cabos de antena em todos os sistemas de televisão. Os cabos coaxiais populares com uma impedância de onda de 75 Ω são RG-6/U ou TRISET-113, disponíveis na oferta da Delta.

Cabos coaxiais com uma impedância de 50 Ω – são utilizados na tecnologia de radiocomunicações (por exemplo, rádios CB) ou transferência de dados via rádio (por exemplo, WLAN de 2.4 GHz). Os cabos coaxiais com uma impedância de 50 Ω também foram usados em redes de computadores, actualmente, foram substituídos por cabos UTP e FTP, comumente conhecidos como cabo de par trançado. TRI-LAN-240 que também está disponível na oferta da Delta é um exemplo de cabo coaxial com uma impedância de onda de 50 Ω.

A impedância de um cabo depende, estritamente, do diâmetro do condutor interior, o diâmetro exterior do cabo e a permissividade dieléctrica do isolamento. Devido às regras geralmente aceites, os diâmetros de cabos devem ter dimensões específicas, por conseguinte, a impedância correcta de um cabo pode ser obtida usando um dieléctrico com permissividade adequada, por exemplo, expandindo a sua estrutura com espuma ou usando um dieléctrico feito de materiais diferentes.

Como já foi mencionado, também é importante usar conectores apropriados montados no cabo coaxial (por exemplo, fichas ou tomadas BNC) que também existem em versões com uma impedância de 50 Ω ou 75 Ω. Isto permite evitar reflexões, no cabo, e, portanto, a distorção do sinal transmitido.

É certo que a palavra “impedância” soa como mistério.

Os fabricantes de cabos coaxiais indicam, nos seus catálogos, as especificações técnicas para cada um dos seus produtos. Por exemplo, nas especificações técnicas, lemos: “A impedância do cabo é de 50 (ou 75) ohms”. Desde que sou cético com respeito às informações fornecidas, nos meios de comunicação de massa, acho que é necessário verificar a confiabilidade das informações publicadas. Isto coloca um problema: que ferramenta usar para medir a impedância de onda de um cabo? O mesmo problema surge quando vejo uma bobina de cabo coaxial desconhecido (e não marcado). É de 50 ou 75 ohms?

Agora, proponho um pequeno teste.
Quem escolher, da tabela abaixo, dentro de 60 segundos, a ferramenta para medir a impedância de onda de um cabo, ganhará o teste!!

1. Ohmímetro
2. Ondímetro
3. Guia de ondas
4. Quebra-mar
5. Medidor de cabos
6. Detector de cabos na parede
7. Ponte de Winston Churchill
8. Analisador de gases de escape
9. Fita de costura
10. Medidor de números complexos
11. Variómetro
12. Paquímetro
13. Balança analítica
14. Gerador pseudoaleatório
15. Régua de cálculo digital

O teste é bastante difícil, por isso, se alguém não o supera, não se preocupe e continue a ler.

O dispositivo que vamos precisar é um paquímetro.

Bem, talvez excepto o coeficiente de permissividade Er para o cabo em teste. Este coeficiente depende do tipo de dieléctrico usado. O coeficiente para o ar Er=1, enquanto que para o polietileno sólido Er=2,3. Para o polietileno expandido, Er depende do grau de expansão ou forma das células de ar. Sem muita precisão, podemos supor Er=1,5 para o polietileno expandido. Mesmo que seja um pouco diferente (devido à razão ar-PE), este resultado pode ter dois valores: 50 ou 75 ohms, portanto, o erro será insignificante. Pode-se atrever a afirmar que, depois de várias medições, é possível identificar a impedância do cabo, de forma inequívoca, “a olho nu”. O fio mais espesso é de 50 ohms, o mais fino é de 75.

Quando o fusível está queimado, ele é coberto com uma secção mais espessa do fio e, em seguida, o problema é resolvido por algum tempo. A conclusão é clara: quanto mais espesso for o fio, mais corrente haverá e, portanto, é melhor para os nossos problemas com o fornecimento de energia. Podemos tirar a mesma conclusão no que diz respeito à impedância do cabo? É melhor ou pior quando a impedância do cabo é maior? É verdade que quanto menor for a impedância, mais corrente haverá?

Por que os fabricantes não produzem cabos coaxiais com impedâncias diferentes de 50 ou 75 ohms, por exemplo, a cada 5 ohms (no passado, foram produzidos os cabos de 60 ohms)?

E a última pergunta: Por que foi escolhido o valor de 50 ohms e não, por exemplo, 140 ou 30? Quem responder à última pergunta, obterá um diploma de platina de técnico do ano, emitido pela DELTA-OPTI. Também notei que, independentemente do que entendemos por “impedância”, vale a pena usar este termo, na fala e na escrita, pois ganhamos respeito e consideração aos olhos da pessoa com quem falamos.