Cavo coassiale: il condotto di precisione per i segnali

In un mondo sempre più dominato dalla tecnologia wireless, il cavo coassiale (spesso abbreviato in "coax") rimane un mezzo indispensabile e di qualità superiore per la trasmissione di segnali elettrici ad alta frequenza con perdite e interferenze minime. Dalla trasmissione di televisione via cavo e internet a banda larga alla connessione di infrastrutture radio, satellitari e cellulari critiche, il cavo coassiale è progettato per uno scopo principale: preservare l'integrità del segnale a distanza. La sua esclusiva struttura a strati crea una linea di trasmissione autonoma, schermando il prezioso segnale interno dal caos elettromagnetico del mondo esterno. Per applicazioni in cui affidabilità, larghezza di banda e chiarezza del segnale sono imprescindibili, il cavo coassiale continua a essere il gold standard.

Anatomia di un preservatore di segnale: costruzione a strati

L'efficacia del cavo coassiale deriva dal suo design preciso e concentrico. Dal centro verso l'esterno:

• Conduttore centrale: Un singolo filo rigido o intrecciato, solitamente realizzato in rame, acciaio rivestito di rame (CCS) o rame argentato. Trasporta la tensione del segnale. La trefolatura aumenta la flessibilità dei cavi patch.

• Isolante dielettrico: Uno strato di materiale non conduttivo (ad esempio, polietilene solido, polietilene espanso o plastica con intercapedine d'aria) che circonda e distanzia con precisione il conduttore centrale. Mantiene un'impedenza costante (tipicamente 50 o 75 Ohm) e impedisce che il segnale vada in cortocircuito verso la schermatura.

• Scudo: La barriera critica contro le interferenze. È costituita da uno o più strati:

• Scudo a treccia: Una maglia di fili di rame nudo o stagnato intrecciati. Offre una buona flessibilità e una moderata efficacia di schermatura (ad esempio, copertura del 70-95%).

• Scudo di lamina: Un sottile strato di alluminio legato a un supporto in poliestere. Offre una copertura del 100% contro le interferenze ad alta frequenza, ma è meno flessibile.

• Scudi combinati (ad esempio, RG-6): La maggior parte dei cavi moderni utilizza sia una schermatura a lamina che una schermatura a treccia (schermatura doppia o quadrupla) per la massima protezione sia dalle interferenze elettromagnetiche (EMI) sia dalle interferenze a radiofrequenza (RFI).

• Giacca: Il robusto strato protettivo esterno è realizzato in PVC, polietilene (PE) o materiali a bassa emissione di fumi e zero halon (LSZH). Protegge da umidità, abrasione, radiazioni UV (per uso esterno) e danni fisici.

La scienza dello scudo: come sconfigge il rumore

Il design coassiale è un'applicazione funzionale del principio della gabbia di Faraday. La schermatura esterna, se correttamente collegata a terra all'estremità ricevente, svolge due funzioni chiave:

• Contiene il segnale: Il campo elettromagnetico generato dal segnale sul conduttore centrale è confinato tra il conduttore e la schermatura, impedendogli di irradiarsi e di causare interferenze ad altri dispositivi.

• Esclude interferenze: Il rumore elettromagnetico esterno viene intercettato dalla schermatura e deviato a terra senza danni prima che possa indurre una corrente sul conduttore centrale e alterare il segnale desiderato. Questa è misurata come efficacia di schermatura in decibel (dB).

L'imperativo dell'impedenza: 50 contro 75 Ohm

L'impedenza caratteristica di un cavo è la sua proprietà elettrica più importante, determinata dal rapporto tra i diametri del conduttore interno e dello schermo e dalla costante dielettrica dell'isolante.

• Cavo da 75 Ohm: Standard per applicazioni video e broadcast (TV via cavo, satellite, CCTV). Ottimizzato per ridurre al minimo la perdita di segnale (attenuazione) a una determinata frequenza, è ideale per il trasporto di segnali da un'antenna o da un ricevitore.

• Cavo da 50 Ohm: Standard per applicazioni dati e radiofrequenza (RF) (reti informatiche, radio ricetrasmittenti, sistemi cellulari, apparecchiature di prova). Rappresenta un compromesso tra basse perdite ed elevata capacità di gestione della potenza.

Tipi comuni e i loro regni

• RG-6/U: Lo standard onnipresente per la TV satellitare, via cavo e internet a banda larga residenziale. Presenta una doppia schermatura (lamina + treccia) ed è ampiamente disponibile.

• RG-11/U: Una versione più spessa e con perdite inferiori dell'RG-6, utilizzata per cavi più lunghi in grandi abitazioni o installazioni commerciali.

• RG-59/U: Uno standard più vecchio e sottile con perdite più elevate, ora ampiamente sostituito dall'RG-6 ma ancora presente in alcuni sistemi CCTV obsoleti.

• Serie LMR® (ad esempio, LMR-400): Una classe di cavi cellulari e radio flessibili a bassa perdita, con un nucleo in rame solido e un dielettrico espanso avanzato, essenziali per le infrastrutture wireless professionali.

• Cavo triassiale: Presenta una seconda schermatura a treccia sopra la schermatura primaria, garantendo un'immunità al rumore ancora maggiore per applicazioni critiche di trasmissione e misurazione.

Installazione e dismissione: l'ultimo ostacolo

Le prestazioni di un cavo coassiale possono essere compromesse da una cattiva installazione.

• Raggio di curvatura: Evitare curve strette (attorcigliamenti) che deformano il dielettrico e modificano l'impedenza, causando riflessioni del segnale.

• Connettori: Deve corrispondere sia al tipo di cavo che all'impedenza (ad esempio, tipo F per CATV, BNC per apparecchiature video/di prova, tipo N per RF). Una corretta crimpatura o compressione è essenziale per mantenere la continuità della schermatura.

• Messa a terra: Per installazioni esterne permanenti (come le parabole satellitari), la schermatura del cavo deve essere adeguatamente messa a terra per proteggerla dalle sovratensioni indotte dai fulmini.

Mentre la fibra ottica lo supera in larghezza di banda e distanza per le dorsali dati, e il Wi-Fi offre praticità per la mobilità, il cavo coassiale mantiene una posizione dominante laddove costi, affidabilità e prestazioni ad alta frequenza si incontrano. Il suo design elegante e autoschermante risolve il problema fondamentale della trasmissione pulita del segnale in un mondo rumoroso. Dal decoder in salotto all'antenna di una torre cellulare, il cavo coassiale trasmette i segnali che ci connettono con chiarezza e affidabilità, dimostrando che a volte la tecnologia migliore è quella perfezionata in decenni di servizio stabile e schermato.

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