Tra le numerose applicazioni a cui il PTFE può essere destinato c’è anche la realizzazione dei cavi coassiali, che vengono impiegati nel settore aerospaziale e soprattutto nel mondo delle telecomunicazioni: vi si ricorre, infatti, per le connessioni via cavo a Internet, per le antenne tv e per la trasmissione di segnali video. Un cavo coassiale in PTFE non è altro che un cavo elettrico che viene adoperato per la trasmissione di segnali elettrici informatici. A seconda della potenza del segnale che deve essere trasportato e della sua frequenza ci possono essere vari tipi di cavo coassiale: in ogni caso, esso è sempre costituito da un conduttore di rame, l’anima che sta al centro del cavo, e dal dielettrico in PTFE. Quest’ultimo serve ad assicurare l’isolamento fra i due conduttori, dal momento che divide l’anima centrale dallo schermo esterno, che è formato da una treccia o da una maglia: la prima è una lamina avvolta a spirale, mentre la seconda si compone di fili in metallo intrecciati gli uni con gli altri.
A che cosa serve un cavo coassiale
I valori di impedenza previsti per i cavi coassiali sono di 50 e di 75 ohm. Il primo viene sfruttato per i segnali standard nel settore degli strumenti di misura elettronici, per le trasmissioni radioamatoriali e per quelle digitali, come per esempio le prime versioni di Ethernet; al secondo, invece, si ricorre per le connessioni via cavo a Internet, per il segnale video digitale SDI, per il segnale video analogico e per i collegamenti con le antenne tv di ricezione satellitare o terrestre. Il rischio di interferenze viene annullato dalla presenza dello schermo di metallo, mentre agli estremi di connessione del cavo sono presenti dei connettori. Tra la maglia e l’anima c’è un campo elettromagnetico che permette al segnale di viaggiare.
Come è fatto un cavo coassiale
Prendendo in esame la conformazione di un cavo coassiale, è possibile identificare 4 strati che lo compongono. Come si è visto, l’anima rappresenta il nucleo centrale, cioè il filo conduttore di rame, mentre il dielettrico in PTFE costituisce il primo strato esterno. Il secondo strato esterno è la maglia di fili metallici, che serve a schermare le interferenze e che si mantiene isolato rispetto al conduttore di rame grazie al dielettrico. Infine, lo strato più esterno consiste in una guaina di plastica. Oltre ai cavi da 50 e da 75 ohm, esistono anche quelli con un valore di impedenza di 93 ohm e quelli con un valore di impedenza di 105 ohm, che vengono usati per le reti di connessioni dati. A volte, poi, i cavi coassiali possono essere impiegati anche per le sonde per oscilloscopio: si tratta di dispositivi che vantano una notevole resistenza allo strappo e una grande flessibilità. L’impedenza da 50 ohm è consigliata per le ricetrasmittenti o per gli apparati trasmittenti: a parità di diametro esterno del cavo, infatti, il conduttore centrale si contraddistingue per un diametro più elevato, che si traduce in una resistenza inferiore; in altre parole, è più semplice trasportare correnti alte. Per quanto riguarda l’impedenza da 75 ohm, invece, vi si fa affidamento soprattutto per gli apparati riceventi, dal momento che la sua attenuazione è più bassa rispetto a un cavo da 50 ohm, ovviamente a parità di diametro esterno.
La storia dei cavi coassiali
In principio i cavi coassiali erano stati concepiti e realizzati per le trasmissioni analogiche; la loro conformazione era paragonabile a quella dei cavi che trasportano sulle lunghe distanze i segnali radio e tv. Più tardi, poi, i cavi coassiali vennero adattati per soddisfare le esigenze della comunicazione dei dati digitali. Questi ultimi, infatti, manifestano una suscettibilità al rumore più elevata rispetto ai dati analogici, e sono anche più sensibili alle distorsioni di segnale che si verificano nel momento in cui i segnali viaggiano su lunghe distanze. Per questo motivo le reti che sfruttano il cavo coassiale come mezzo di trasmissione non possono raggiungere grandi distanze, eccezion fatta per i casi in cui vengono adoperati i repeater, cioè i ripetitori di segnale attraverso i quali il segnale viene rigenerato a cadenze regolari. I cavi coassiali sono molto resistenti alle interferenze dei segnali e possono essere usati per la cablatura di reti ad alta velocità.
L’attenuazione del cavo coassiale
Oltre all’impedenza, una delle caratteristiche più importanti di un cavo coassiale è l’attenuazione, che viene espressa in decibel per metro ed è direttamente proporzionale alla lunghezza del cavo. Tale peculiarità varia in funzione delle dimensioni fisiche e della qualità del dielettrico. L’attenuazione più bassa si ottiene quando i cavi hanno dimensioni notevoli se il dielettrico è in aria: il che avviene principalmente nei settori in cui si ha a che fare con potenze molto alte, come nel broadcasting. Si rende indispensabile, poi, il ricorso ai compressori per contrastare l’umidità.
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