Cables de 50 Ohm: Compromiso ideal entre voltaje y potencia en RF

Si trabaja con cables coaxiales, probablemente sabe que están disponibles en una variedad de impedancias. La más común es 75 Ohm, utilizada frecuentemente en video y antenas, pero existen productos que van desde 32 hasta 124 Ohm. Esta variedad no es casualidad; cada valor tiene una razón técnica específica. A continuación, analizamos por qué el cable coaxial de 50 Ohm es el estándar para muchas aplicaciones de radiofrecuencia.

La serie LMR de Times Microwave

Times Microwave® fabrica cientos de cables de 50 Ohm, incluyendo la serie LMR (LMR-100, LMR-195, LMR-240, LMR-400, LMR-600, etc.), que cuenta con versiones de ultrabaja pérdida. En la siguiente imagen se muestran los clásicos LMR-600 diseñados para exteriores.

Las dimensiones del LMR-600 son óptimas para especificaciones de uso en RF. Con un diámetro de 0.590” (14.99 mm), es uno de los cables más populares que Times Microwave® comercializa.

El origen de los 50 Ohm: Estudios de Bell Labs

¿Por qué 50 Ohm y no otro número? La respuesta se remonta a 1929, cuando los investigadores Lloyd Espenscheid y Herman Affel, trabajando para Bell Labs®, buscaban enviar señales de RF (4 MHz) a cientos de millas con miles de llamadas telefónicas. Necesitaban un cable capaz de transportar alto voltaje y alta potencia.

Los estudios demostraron que la impedancia ideal para alto voltaje es de 60 Ohm, mientras que para alta potencia es de 30 Ohm. Dado que no existe una impedancia única que optimice ambos factores simultáneamente, se llegó a un número de compromiso: 50 Ohm.

Notará que 50 Ohm está más cerca de 60 que de 30. Esto se debe a que el voltaje es el factor que suele dañar el cable. Los ingenieros de transmisiones monitorean constantemente el VSWR (Relación de Onda de Voltaje Estacionario), ya que el voltaje es la causa principal de fallos en los coaxiales.

¿Por qué no elegir 60 Ohm? La capacidad de manejo de potencia a 60 Ohm cae por debajo del 50%, lo cual es ineficiente. Con el valor de compromiso de 50 Ohm, la capacidad de potencia mejora significativamente. Por ello, los cables de 50 Ohm están destinados a transportar energía y voltaje, como la salida de un transmisor.

Diferencias con cables de 75 Ohm

Si tiene una señal pequeña, como video, o recibe señales de antena, la atenuación más baja se encuentra en cables de 75 Ohm. Sin embargo, es común ver instalaciones donde se utilizan cables de 50 Ohm para señales pequeñas, asumiendo una pérdida de atenuación de 2-3 dB adicional. Las razones suelen ser la incompatibilidad con equipos existentes o la impedancia estándar de los equipos de prueba, que universalmente operan a 50 Ohm.

Aplicaciones y capacidades del LMR-600

El cable Times LMR-600 puede transportar más de 5 kW a 30 MHz y más de 600 Watt a 6 GHz. Incluso con este tamaño relativamente compacto, es adecuado para TV o FM de baja potencia, amplificadores, transceptores, radios de 2 vías, seguridad pública, policía, bomberos, frecuencias de aficionados y transmisores de microondas hasta 6 GHz.

En la mayoría de los casos, estas señales terminan en antenas. En transmisores, las secciones de potencia de salida pequeñas, como las de un excitador, alimentan a secciones de mayor potencia que requieren cable de 50 Ohm, aunque el diámetro físico pueda variar.

Versatilidad y certificaciones

Estos cables vienen en diferentes versiones para adaptarse a diversas necesidades: exteriores, interiores con baja pérdida, flexibles, impermeables, retardantes al fuego, bajo humo, cero-halógeno, resistentes a luz ultravioleta, salinidad y corrosión. Proveen larga vida útil en aplicaciones militares, seguridad pública, Wi-Fi, celular, GPS, telemetría, DAS, WISP y satelital, contando con certificaciones de calidad internacional como UL.

Contamos con variedad de cables para todos sus tipos de instalaciones, consulte precios y cotizaciones aquí.

Si desea mayor información sobre este artículo, por favor dirija su petición al Ing. Fernando Casas a: fcasas@syscom.mx y recibirá respuesta inmediata.