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Applicazioni del ptfe: il cavo coassiale

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.

Dave

Atipico consumatore di cinema commerciale, adora tutto quello che odora di pop-corn appena saltati e provoca ardore emotivo. Ha pianto durante il finale di Endgame e riso per quello di Titanic. Sostiene di non aver bisogno di uno psichiatra, sua madre lo ha fatto controllare.

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