Câble coaxial

Le câble coaxial ou ligne coaxiale est une ligne de transmission ou liaison asymétrique, utilisée en hautes fréquences, composée d'un câble à deux conducteurs.



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Protocole réseau sur la couche physique - Connectique - Composant électronique - Ligne de transmission

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Définitions :

  • Câble composé d'une âme intérieure isolée constituée d'un conducteur plein ou toronné, entourée d'une tresse souple isolée.... (source : eutelsat)
  • équipement de transport de données numériques ou audiovisuelles utilisant deux conducteurs métalliques concentriques. (source : forumtelecom)
  • Ligne de transmission dans laquelle un conducteur central est localisé au sein d'un conducteur cylindrique extérieur, scindé par de l'... (source : enceintehifi)

Le câble coaxial ou ligne coaxiale est une ligne de transmission ou liaison asymétrique, utilisée en hautes fréquences, composée d'un câble à deux conducteurs. L'âme centrale, qui peut être mono-brin ou multi-brins (en cuivre ou en acier cuivré ou en cuivre argenté), est entourée d'un matériau diélectrique (isolant). Le diélectrique est entouré d'une gaine conductrice tressée (ou feuille d'aluminium enroulée), nommée blindage, puis d'une enveloppe de matière plastique, par exemple du PVC.

Ligne ou câble coaxial
Câble coaxial flexible type RG-59.
A : Gaine extérieure en plastique
B : Blindage en cuivre
C : Diélectrique
D : Conducteur central (âme) en cuivre

Ce type de câble est utilisé pour la transmission de signaux numériques ou analogiques à haute ou basse fréquence. L'invention est attribué à l'américain Herman Affel (1893-1972).

Usages

A titre d'exemple, il est envisageable de trouver un câble coaxial :

Le câble coaxial est désormais remplacé par la fibre optique sur les longues distances (supérieures à quelques kilomètres).

L'avantage d'un câble coaxial sur une ligne bifilaire (comprenant deux conducteurs parallèles scindés par un diélectrique) est qu'il y a création d'un écran (cage de Faraday) qui protège le signal des perturbations électromagnétiques et qui évite que les conducteurs ne produisent eux-mêmes des perturbations. Un câble coaxial peut être positionné le long des murs, gouttières ou enfoui car la présence d'objets n'influence pas la propagation du signal dans la ligne. Les pertes sont constantes au fil du temps, les particules de poussière se déposant sur le support isolant n'ayant pas d'influence sur la propagation du signal.

Il est quelquefois indispensable de placer, entre la sortie de l'antenne (symétrique) et la ligne coaxiale (asymétrique) un balun (BALanced/UNbalanced, convertisseur symétrique/asymétrique) pour optimiser le transfert de l'énergie entre l'antenne et le câble (en réception comme en émission).

Il est préférable de ne pas utiliser de câble endommagé car ses caractéristiques et ses propriétés sont alors dégradées et les ondes pourraient déborder chez votre voisin.

La connexion à un câble coaxial doit être réalisée par l'utilisation de connecteurs coaxiaux adaptés au câble et montés en respectant les indications apportées pour conserver à la totalité les caractéristiques souhaitées en termes de qualité de transmission (voir par exemple le connecteur BNC).

Les caractéristiques

Caractéristiques mécaniques du câble coaxial :

Caractéristiques électriques du câble coaxial :

Elles sont données par les constructeurs.

Les pertes

Il faut rappeler que les courants haute fréquence circulent dans une pellicule proche de la surface des conducteurs. L'épaisseur de cette pellicule diminue lorsque la fréquence augmente. La résistance d'un conducteur augmente comme la racine carrée de la fréquence ; c'est ce qu'on nomme l'effet pelliculaire. Les pertes produisent une diminution de l'amplitude du signal en fin de ligne ; cela se manifeste par exemple par une diminution de la puissance RF rayonnée dans le cas d'un émetteur. Voici quelques règles :

En réception satellite (BIS 950/2150 Mhz) le cable 17 Vatc ou Patc est préconisé, mais aussi pour la réception (< 860 Mhz) de la TV Terrestre Numérique( TNT) " délicate".

En outre, il existe un rapport optimum du diamètre de l'âme sur celui du blindage. Ce dernier correspond à une impédance caractéristique de 75 Ω, ce qui explique que cette valeur soit employée pour les câbles de réception qui doivent minimiser les pertes, toutes choses étant identiques d'autre part.

Pour le transport de puissance, on aurait tendance à penser que maximiser le diamètre de l'âme diminue la résistance et par conséquent les pertes. Ceci est vrai en continu, mais en haute fréquence, l'épaisseur réduite du diélectrique entraîne une tension de claquage plus faible, et par conséquent une puissance maximale acceptable limitée. L'optimum se réalise pour une impédance caractéristique de l'ordre de 30 Ω. La valeur de 50 Ω correspond à un compromis entre pertes en émission et pertes en réception.

Caractéristiques des principales références de cables coaxiaux

Impédance Atténuation aux 100m (en dB)
Référence Z en Ohm Cœf. Vel. pF/m 30MHz 100MHz 400MHz Diametre Diélectrique
RG-5/U 52, 5 0, 66 93, 5 6, 2 8, 8 19, 4 8, 432 PE
RG-5B/U 50 0, 66 96, 78 6, 2 7, 9 19, 4 8, 432 PE
RG-6A/U 75 0, 66 67 6, 2 8, 9 19, 4 8, 432 PE
RG-7/U 95 41 7, 8 17
RG-8/U 50 0, 66 96, 5 6, 25 13, 8 10, 3
RG-8/U 52 0, 66 97 4, 7 6, 25 13, 4 10, 3 PE
RG-8/U 50 0, 8 83, 3 10, 3 PEF
RG-8A/U 50 0, 66 100 4, 7 6, 2 13, 4 10, 3 PE
RG-8A/U 52 0, 66 97 5, 75 13, 5
RG-8mini 80 25 6, 1
RG-8 XX 50 0, 8 7, 04 6, 15 PEF
RG-9/U 51 0, 66 98, 4 4, 9 6, 5 16, 4 10, 79 PE
RG-9A/U 51 0, 66 98, 4 4, 9 7, 6 16, 4 10, 79 PE
RG-9B/U 50 0, 66 100 4, 9 7, 6 16, 4 10, 79 PE
RG-10A/U 50 0, 66 100 4, 3 6, 2 13, 4 12, 06 PE
RG-11/U 75 0, 66 67, 2 5, 3 7, 5 15, 8 10, 3 PE
RG-11/U 75 0, 8 55, 4 10, 3 PEF
RG-11A/U 75 0, 66 67, 5 4 7, 5 15, 7 10, 3 PE
RG-11A/U 75 0, 66 68 4 7, 5 15, 7 10, 3 PE
RG-12/U 75 0, 66 67, 5 12 PE
RG-12A/U 75 0, 66 67, 5 5, 2 7, 54 15, 7 12 PE
RG-13/U 74 0, 66 67, 5 5, 3 7, 6 15, 8
RG-13A/U 75 0, 66 67, 5 5, 2 7, 5 15, 7 10, 8 PE
RG-14A/U 50 0, 66 100 3, 3 4, 6 10, 2 13, 84 PE
RG-16/U 52 0, 67 96, 8 3, 95 16
RG-17/U 52 0, 66 96, 7 2, 03 3, 11 7, 87 22, 1 PE
RG-17A/U 52 0, 66 98, 4 2, 03 3, 11 7, 9 22, 1 PE
RG-18/U 52 0, 66 2, 03 3, 11 7, 87 PE
RG-18A/U 50 0, 66 100 2, 03 3, 11 7, 9 24 PE
RG-19/U 52 0, 66 100 1, 59 2, 26 6, 07 PE
RG-19A/U 50 0, 66 100 1, 5 2, 26 6, 07 28, 44 PE
RG-20/U 52 0, 66 100 1, 5 2, 26 6, 07 PE
RG-20A/U 50 0, 66 100 1, 5 2, 26 6, 07 30, 35 PE
RG-21A/U 50 0, 66 100 30, 5 42, 7 85, 3 8, 432 PE
RG-22B/U 95 52, 9 9, 8 22, 3
RG-29/U 53, 5 0, 66 93, 5 14, 4 31, 5 4, 673 PE
RG-34A/U 75 0, 66 67, 2 2, 79 4, 59 10, 9 16 PE
RG-34B/U 75 0, 66 67 2, 79 4, 6 10, 9 16 PE
RG-35A/U 75 0, 66 67, 3 1, 9 2, 8 6, 4 24 PE
RG-35B/U 75 0, 66 67 1, 9 2, 79 6, 4 PE
RG-54A/U 58 0, 66 87 10, 5 22, 3 6, 35 PE
RG-55/U 53, 5 0, 66 93, 5 10, 5 15, 8 32, 8 5, 3 PE
RG-55A/U 50 0, 66 97 10, 5 15, 8 32, 8 5, 5 PE
RG-55B/U 53, 5 0, 66 94 10, 5 15, 8 32, 8 5, 5 PE
RG-58/U 50 0, 66 95 16, 1 39, 5 5 PE
RG-58/U 53, 5 0, 66 93, 3 15, 3 34, 5 5 PE
RG-58/U 75 0, 79 55, 5 15, 1 34, 5 6, 2 PEF
RG-58A/U 53, 5 0, 66 93, 5 10, 9 16 39, 4 4, 96 PE
RG-58B/U 53, 5 0, 66 93, 5 15, 1 34, 4 4, 96 PE
RG-58C/U 50 0, 66 100 10, 9 16, 1 39, 4 4, 95 PE
RG-58XX 50 0, 8 6, 6 6, 15
RG-59/U 73 0, 66 68, 6 7, 9 11, 2 23 6, 2 PE
RG-59/U 75 0, 79 55, 5 6, 2 PEF
RG-59A/U 75 0, 66 67, 3 7, 9 11, 2 23 6, 2 PE
RG-59B/U 75 0, 66 67 7, 9 11, 2 23 6, 2 PE
RG-62/U 93 0, 84 44, 3 5, 7 8, 86 17, 4 6, 2 PEA
RG-62/U 95 0, 79 44 6, 2 PEF
RG-62A/U 93 0, 84 44, 3 5, 7 8, 86 17, 4 6, 2 PEA
RG-62B/U 93 0, 86 46 9, 51 20, 34 6, 2 PEA
RG-63B/U 125 0, 76 36 4, 92 11, 15 10, 3 PE
RG-67B/U 93 43 9, 5 20, 3
RG-71B/U 93 0, 66 46 5, 7 8, 86 17, 4 6, 2 PE
RG-74A/U 50 0, 66 100 3, 3 4, 6 10, 2 15, 7 PE
RG-79B/U 125 0, 74 36 16 11, 5 PE
RG-83/U 35 0, 66 144, 4 9, 2 10, 3 PE
RG-84A/U 75 67 2 2, 79 6, 4
RG-112 /U 50 0, 66 100 45 4, 06 PE
RG-114A/U 185 0, 66 22 42 10, 3 PE
RG-122/U 50 0, 66 100 14, 8 23 54, 2
RG-133A/U 95 0, 66 53 10, 3 PE
RG-141/U 50 0, 7 96, 5 10, 82 22, 64 4, 9 T
RG-141A/U 50 0, 69 96, 5 10, 82 22, 64 4, 9 T
RG-142/U 50 0, 7 96, 5 12, 8 26, 25 5, 3 T
RG-142A/U 50 0, 7 95 9 12, 8 26, 25 4, 95 T
RG-142B/U 50 0, 7 96, 5 12, 8 26, 25 4, 95 T
RG-164/U 75 0, 66 67 2 2, 79 6, 4 22, 1 PE
RG-174/U 50 0, 66 101 17 29, 2 57, 4 2, 55 PE
RG-174A/U 50 0, 66 100 21, 7 29, 2 57, 4 2, 54 PE
RG-177/U 50 0, 66 100 2, 03 3, 11 7, 9 22, 73 PE
RG-178B/U 50 0, 7 93, 5 91, 9 1, 9 T
RG-179B/U 75 0, 7 2, 54 T
RG-180B/U 95 0, 7 3, 68 T
RG-187A/U 75 0, 7 64 52, 5 2, 79 T
RG-188A/U 50 0, 7 95 17 37, 4 54, 8 2, 79 T
RG-195A/U 95 0, 7 3, 93 T
RG-196A/U 50 0, 7 95 27 43 95 2, 03 T
RG-212/U 50 0, 66 100 6, 2 8, 9 19, 4 8, 43 PE
RG-213/U 50 0, 66 97 3, 2 6, 25 13, 5 10, 3 PE
RG-213/U 50 0, 66 97 3, 2 6 13 10, 3 PE
RG-213/U 50 0, 66 101 3, 2 7 13, 5 10, 3 PE
RG-213/U 52 0, 66 101 4, 3 6, 2 13, 5 10, 3 PE
RG-213foam 50 0, 772 73 1, 95 11, 6 10, 3 PEF
RG-213 US-->100 50 0, 66 101 2, 45 10, 3 PE
RG-214/U 50 0, 66 100 4, 9 7, 6 16, 4 10, 8 PE
RG-214 US 50 0, 66 101 3, 2 5, 7 13 10, 8 PE
RG-215/U 50 0, 66 101 4, 3 6, 2 13, 5 12, 1 PE
RG-216/U 75 0, 66 67 5, 3 7, 6 15, 8 10, 8 PE
RG-217/U 50 0, 66 100 3, 9 4, 6 10, 17 13, 84 PE
RG-218/U 50 0, 66 100 2, 03 3, 11 7, 87 22, 1 PE
RG-219/U 50 0, 66 100 2, 03 3, 11 7, 87 PE
RG-220/U 50 0, 66 96, 8 1, 5 2, 29 6, 07 28, 45 PE
RG-221/U 50 0, 66 100 1, 5 2, 26 6, 07 30 PE
RG-222/U 50 0, 66 100 30, 5 42, 7 85, 3 5, 5 PE
RG-223/U 50 0, 66 101 10, 5 15, 8 32, 8 5, 3 PE
RG-224/U 50 0, 66 100 3, 3 4, 6 10, 2 15, 6 PE
RG-225/U 50 96
RG-302/U 75 0, 7 69 5, 23 T
RG-303/U 50 69, 5 93, 5 26, 3 T
RG-316/U 50 0, 7 95 17 28 2, 59 T
RG-331/U 50 0, 78
RG-332/U 50 0, 78
RG-7612 25 0, 696
Aircom + 50 0, 84 84 1, 8 3, 3 7, 4 10, 3 PEA
Aircell-7 50 0, 83 74 3, 7 6, 9 7, 3 PEA
Bamboo 3 75 0, 89 1, 9 17, 5 PEA
Bamboo 6 75 0, 88 3, 7 10, 5 PEA
CAF1, 1/5, 3 75 0, 82 54 2, 9 5, 3 7, 4 PEF
CAF1, 6/7, 3 75 0, 82 54 2, 1 3, 9 9, 8 PEF
CAF1, 9/8, 8 75 0, 82 54 1, 7 3, 2 11, 3 PEF
CAF2, 5/11, 4 75 0, 82 54 1, 4 2, 6 13, 9 PEF
CAF3, 7/17, 3 75 0, 82 54 0, 91 1, 7 20, 3 PEF
CF1/2" 50 0, 82 82 1, 28 2, 4 16 PEF
CF1/2" 60 0, 82 68 5, 8 3, 1 16 PEF
CF1/2" 75 0, 82 54 4, 9 2, 6 16 PEF
CF1/4" 50 0, 82 82 2, 4 4, 5 10 PEF
CF1/4" 60 0, 82 68 2, 3 4, 3 10 PEF
CF1/4" 75 0, 82 54 2, 3 4, 3 10 PEF
CF3/8" 50 0, 82 82 1, 9 3, 5 12, 1 PEF
CF5/8" 75 0, 82 54 1 1, 91 19, 6 PEF
CF7/8" 50 0, 82 81 0, 71 1, 36 28 PEF
CF7/8" 60 0, 82 68 0, 69 1, 33 28 PEF
CF7/8" 75 0, 82 54 0, 69 1, 33 28 PEF
CT 50/20 foam 50 0, 8 2, 33 10, 3
CX2/6 50 0, 63 97 2, 8 5, 3 PE
CX4/12 50 0, 63 97 1, 52 2, 9 PE
HCF1/2 50 0, 75 85 2 3, 7 13, 5 PEF
Heliax 1/2 andrew 50 0, 88 75 1, 24 16, 7
HFE1, 5/6, 5 60 0, 66 84 3, 5 6, 6 8, 8 PE
H100 50 0, 84 80 2, 1 8, 4 9, 8 PEA
H155 50 0, 79 100 3, 4 9, 4 5, 4 PEF
H500 50 0, 81 82 4, 1 8, 7 9, 8 7 PEF
H1000 50 0, 83 10, 3
H2000 50 0, 799 81, 6 2, 2 10, 3 PEF
LCF1/2" 50 0, 87 76 1, 23 2, 3 16 PEF
LCF7/8 50 0, 87 76 0, 66 1, 25 28 PEF
LDF4/50A 50 0, 88 77, 1 5 16
3/8" 50 0, 79 3, 85 8, 05 10, 3
TU-165 50 0, 7 95 41 2, 19 T
TU-300 50 0, 7 95 25 3, 58 T
TU-545 50 0, 7 95 14 6, 35 T


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