中文简体Retirez la gaine d'un câble coaxial et vous trouvez une section transversale qui semble presque trop simple pour avoir de l'importance : un noyau métallique, un anneau d'isolation, un blindage métallique et une gaine extérieure, partageant tous un axe. Cet axe commun donne son nom au câble, et c'est également la raison pour laquelle sa conception a survécu pendant des décennies dans tous les domaines, des lignes principales de télévision par câble aux circuits de vidéosurveillance et aux alimentations d'antenne.
La question de savoir quels sont réellement les composants d'un câble coaxial revient constamment dans notre travail quotidien, car chacune de ces couches a une tâche et, ensemble, elles décident de la quantité de signal qui atteint l'extrémité distante et de la propreté avec laquelle il arrive.
Nous sommes Hangzhou Putianle Cable et nous construisons ces couches depuis 2003 à Lin'an, Zhejiang, un district largement connu comme la ville natale du câble en Chine. Nos familles coaxiales, connecteurs et ensembles de cavaliers de 50 ohms et 75 ohms ont été installés dans des systèmes dans plus de 30 pays. Ci-dessous, nous passons en revue chaque composant tel que nous le concevons en usine. Si vous souhaitez une vue plus large de la façon dont les produits coaxiaux sont regroupés avant de passer couche par couche, notre équipe garde un bref aperçu des principales catégories de câbles coaxiaux .
Les quatre composants principaux en un coup d'œil
Presque tous les câbles coaxiaux, depuis un mince cordon de brassage RG-6 jusqu'à un chargeur rigide de 1-5/8 pouce, sont construits à partir des quatre mêmes éléments disposés concentriquement :
- Conducteur central, qui transporte le signal radiofréquence.
- Diélectrique, qui isole le conducteur et verrouille l'espacement entre les couches.
- Conducteur ou blindage externe, qui fournit le chemin de retour et bloque les interférences.
- Veste qui protège tout ce qui se trouve à l'intérieur de l'humidité, de l'abrasion et des produits chimiques.
Les nouveaux ingénieurs sur nos lignes de production reçoivent une version d'une page de ce document. Il ressemble au tableau ci-dessous et répond à la plupart des questions que nous recevons des acheteurs et des intégrateurs de systèmes.
| Composant | Matériaux typiques | Fonction principale |
|---|---|---|
| Conducteur central | Cuivre nu massif, cuivre toronné, acier cuivré | Transporte le signal de bout en bout |
| Diélectrique | Polyéthylène solide, mousse physique PE, PTFE | Maintient l'espacement des conducteurs et définit l'impédance |
| Conducteur extérieur | Tresse de cuivre, feuille d'aluminium, tube ondulé en cuivre ou en aluminium | Voie de retour et blindage contre les interférences |
| Veste | Composés PVC, PE, LSZH | Protection mécanique et environnementale |
Le conducteur central : là où le signal voyage réellement
Le conducteur central est la première couche que les gens imaginent, et c'est celle qui est le plus souvent simpliste. Le cuivre nu massif offre la résistance la plus faible et constitue la valeur par défaut pour les installations fixes. Le cuivre toronné échange une petite perte contre de la flexibilité, ce qui est important lorsqu'un câble est acheminé à travers un équipement en mouvement ou enroulé à plusieurs reprises lors de l'installation. L'acier recouvert de cuivre apparaît dans les câbles de dérivation où la résistance à la traction et le coût pèsent plus que la dernière fraction de décibel.
Le diamètre compte autant que le matériau. Un conducteur plus gros réduit l'atténuation, mais il oblige également un diélectrique proportionnellement plus grand à conserver la même impédance caractéristique, de sorte que l'ensemble du câble devient plus rigide et plus lourd. Ce compromis est la raison pour laquelle nos séries de tresses PTL et D-FB de 50 ohms proposent plusieurs calibres plutôt qu'une seule taille universelle.
Le diélectrique : la couche silencieuse qui définit l'impédance
Le diélectrique fait deux tâches à la fois. Il isole le conducteur central et maintient une distance radiale constante entre les deux conducteurs sur toute la longueur du câble. Cette constance est ce qui fait du câble une ligne de transmission prévisible plutôt qu’un morceau de métal aléatoire.
Le choix des matériaux modifie sensiblement les performances. Le polyéthylène solide est stable et résistant à l’humidité, c’est pourquoi il domine les longues courses en extérieur. La mousse physique de polyéthylène abaisse la constante diélectrique effective, augmentant la vitesse de propagation et réduisant les pertes, mais elle est plus sensible à la pénétration d'eau, de sorte que l'intégrité et la liaison de la gaine deviennent essentielles. Le PTFE apparaît dans les applications spécialisées et à haute température où les plastiques ordinaires se ramolliraient.
Un détail à retenir : l'impédance caractéristique est fixée par le rapport entre le diamètre intérieur du conducteur extérieur et le diamètre extérieur du conducteur central, ainsi que par la constante diélectrique. Rien concernant l'impédance n'est réglé par le conducteur seul.
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Beaucoup de gens appellent cette couche le blindage, mais il s’agit en réalité du deuxième conducteur du circuit. Le courant du signal circule le long du conducteur central et revient le long de la surface interne du conducteur externe. Sa deuxième fonction est le blindage : empêcher le bruit externe d'entrer et garder le signal à l'intérieur, ce qui limite le rayonnement et la diaphonie dans les racks densément câblés.
La construction varie considérablement. Une seule tresse de cuivre est flexible et facile à terminer. Une double tresse améliore la couverture et l'efficacité du blindage. Une combinaison de feuille collée et de tresse offre une excellente couverture aux hautes fréquences mais est plus difficile à connecter. Au haut de gamme se trouvent des tubes ondulés en cuivre et en aluminium, qui se comportent comme un tuyau rigide : une très faible atténuation, une tenue en puissance élevée et une excellente stabilité mécanique pour les installations de tour et de tronc. Ces conceptions de tubes sont également disponibles en variantes annulaires, en spirale, à faibles pertes et ultra flexibles, car le rayon de courbure est souvent le facteur décisif sur site.
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La veste est la couche que personne ne loue et que tout le monde blâme. Sa sélection de matériaux suit l'environnement d'installation : PVC pour un usage intérieur général, polyéthylène pour l'extérieur et l'enfouissement direct où la résistance aux UV et à l'humidité domine, et composés à faible émission de fumée et sans halogène pour les tunnels, les gares et autres espaces où la densité et la toxicité de la fumée sont réglementées. Les grades ignifuges tels que ceux définis dans la norme CEI 60332 sont spécifiés lorsqu'un câble ne doit pas propager le feu le long d'un chemin.
L'épaisseur et l'adhérence comptent également. Une veste trop fine s'abîme en tirant ; celui qui est trop étroitement lié rend la préparation du connecteur lente et sujette aux erreurs. Nous traitons les deux comme des paramètres de conception, et non comme des réflexions après coup.
Connecteurs : le composant qui complète le circuit
À proprement parler, un connecteur ne fait pas partie de la section transversale du câble, mais l’ignorer revient à gaspiller tout ce pour quoi les quatre couches ont été conçues. Une interface doit correspondre à l'impédance du câble, maintenir un contact stable et survivre aux vibrations et aux accouplements répétés. Les interfaces de type N, DIN et 4310 couvrent la plupart des travaux RF effectués par nos clients, et chacune est disponible sous forme mâle et femelle avec fixation par soudure, sertissage ou pince en fonction de la famille de câbles à terminer.
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Une fois que les différentes parties sont comprises, la question pratique devient de savoir comment elles fonctionnent ensemble. D'après notre expérience, cinq effets déterminent la plupart des décisions de spécification :
- Atténuation, contrôlée principalement par la taille du conducteur, la perte diélectrique et la construction du blindage.
- La tenue en puissance, qui dépend de la masse du conducteur et de la capacité du câble à dissiper la chaleur.
- Flexibilité, décidée par les conducteurs toronnés par rapport aux conducteurs solides et par les conducteurs extérieurs tressés par rapport aux conducteurs ondulés.
- Efficacité du blindage, déterminée par le pourcentage de couverture et le nombre de couches de blindage.
- Durée de vie, qui dépend généralement du matériau de la veste et de la protection contre l'humidité.
Ce que nous vérifions avant qu'un câble coaxial ne quitte l'usine
Étant donné que les quatre couches interagissent, les mesurer isolément ne suffit pas. Nous vérifions la perte de réflexion structurelle sur la bande de fonctionnement, la capacité et la vitesse de propagation, l'allongement du conducteur, l'épaisseur de la gaine et l'adhérence, et nous effectuons des tests de flamme lorsque les spécifications l'exigent. Notre fabrication a été reconnue comme une entreprise nationale de haute technologie et l'usine détient la certification du système ISO, la certification environnementale CE et RoHS, l'approbation Tel et la certification d'accès au réseau pour les applications de diffusion.
Cette discipline est également la raison pour laquelle notre catalogue s'est étendu à plus de 1 000 produits répartis dans huit grandes familles, couvrant les câbles coaxiaux de 50 ohms et 75 ohms, les câbles à fibre optique, les alimentations de fuite, les connecteurs et les assemblages de cavaliers. Si vous souhaitez voir comment ces couches s'assemblent dans les produits finis, vous pouvez explorer notre gamme complète de câbles ou envoyez-nous un dessin de l'application que vous avez en tête.
Comprendre les composants d'un câble coaxial Il s'agit en réalité de comprendre comment quatre niveaux simples partagent chacun un axe et une responsabilité. Obtenez le bon conducteur et le diélectrique et le câble se comporte électriquement. Obtenez le bon bouclier et il reste propre dans un spectre encombré. Choisissez la bonne veste et elle fonctionnera toujours dix ans après son installation.
Lorsqu'un problème de conception ou de terrain nous est présenté, nous commençons généralement par nous demander laquelle de ces quatre couches est réellement soumise à des contraintes. Répondre à cette question en premier permet d'économiser beaucoup de temps, de retouches et d'argent plus tard dans le projet.
