Uno dei termini che si incontrano più frequentemente nel mondo della distribuzione dei segnali è “coassiale”, assieme alla sua abbreviazione “coax”: ma cos’è, esattamente, un cavo coassiale e cosa significa questo termine?
Tutti abbiamo, in qualche modo, a che fare col termine “coassiale”, che riassume la caratteristica principale di un tipo di cavo che riguarda tanto il mondo audio/video professionale (SD/HD-SDI) quanto quello del broadcast (si pensi alla distribuzione del segnale televisivo e al cavo d’antenna, presente in tutte le case).
Perché coassiale?
In principio fu la piattina da 300 o 600 Ohm: due fili elettrici isolati e tenuti in posizione da un ponticello di plastica. Qualcuno pensò di avvolgere uno dei conduttori attorno all’altro per aumentarne l’efficienza e la schermatura ed inventò il cavo coassiale. I primi brevetti risalgono a fine ‘800 ma solo negli anni trenta del Novecento trovò una applicazione pratica nel campo della radio, della TV e della telefonia.
Il nome “coassiale” si riferisce al fatto che il cavo è costituito da due conduttori, disposti concentricamente sullo stesso asse e separati da un isolamento in plastica, detto dielettrico: il conduttore centrale in filo di rame e quello esterno, ad avvolgere il primo, in treccia di fili capillari di rame. A volte per aumentarne il potere schermante dai segnali esterni interferenti il conduttore esterno può essere composto da una combinazione di piú trecce con interposti dei nastrini o addirittura può essere formato da un tubo di rame o alluminio.
A completare la parte costruttiva, una guaina esterna che riveste il tutto e protegge i conduttori dall’ambiente esterno. In pratica il cavo coassiale è per i segnali elettrici l’analogo del tubo per l’acqua.
Questioni d’impedenza
Trattandosi a tutti gli effetti di un cavo elettrico che viene utilizzato come mezzo per la trasmissione di informazioni, il cavo coassiale non prescinde da una caratteristica fondamentale: l’impedenza espressa in ohm che dipende dal rapporto tra il diametro dei conduttori, interno ed esterno, e dal materiale del dielettrico.
Il rispetto della corretta impedenza consente di ottenere il miglior trasferimento di segnale tra i dispositivi dell’impianto (antenna, televisore, amplificatore, ricetrasmettitore, ecc.).
Ne esistono fondamentalmente di due tipi:
- Cavi da 50 Ohm – utilizzati per la trasmissione e ricezione di segnali (radioamatori, telefonia mobile, broadcasting, ecc.)
- Cavi da 75 Ohm – utilizzati prevalentemente per la ricezione (TV, internet via cavo)
Cavo coassiale da 50 Ohm e 75 ohm
Trattandosi a tutti gli effetti di un cavo elettrico che viene utilizzato come mezzo per la trasmissione di informazioni, il cavo coassiale non prescinde da una caratteristica fondamentale: l’impedenza espressa in ohm che dipende dal rapporto tra il diametro dei conduttori, interno ed esterno, e dal materiale del dielettrico.
Il rispetto della corretta impedenza consente di ottenere il miglior trasferimento di segnale tra i dispositivi dell’impianto (antenna, televisore, amplificatore, ricetrasmettitore, ecc.).
Ne esistono fondamentalmente di due tipi:
- Cavi da 50 Ohm – utilizzati per la trasmissione e ricezione di segnali (radioamatori, telefonia mobile, broadcasting, ecc.)
- Cavi da 75 Ohm – utilizzati prevalentemente per la ricezione (TV, internet via cavo)
Lo standard 50 Ohm è stato sviluppato durante il secondo conflitto mondiale dalla Marina USA come miglior compromesso tra perdite di attenuazione e massima potenza applicabile in trasmissione.
Con l’avvento della televisione si optò per lo standard 75 Ohm, per la sola ricezione, in quanto assicurava attenuazioni minime sui segnali.
Di entrambe i tipi esistono versioni di ogni dimensione e con prestazioni via via migliori all’aumentare del diametro.
Le principali caratteristiche di un cavo coassiale
Le principali caratteristiche di un cavo coassiale, oltre la già citata impedenza, sono:
- l’efficienza di schermatura, espressa in dB (capacitá di proteggere il segnale dalle interferenze esterne e di evitare a sua volta di disturbare);
- l’attenuazione (il segnale che si perde lungo la tratta);
- la massima potenza trasmissibile;
- il tipo di guaina protettiva: in PVC per interni, in materiale ritardante la fiamma (LSZH), in Polietilene per l’esterno, in teflon per applicazioni estreme (aeronautica);
- la perdita di riflessione (o SRL, Structural Return Loss), che è un indice della qualità costruttiva del cavo.
Negli ultimi decenni è stato introdotto, da quasi tutti i produttori, un dielettrico ad espansione di gas azoto che ha consentito di ottenere, a parità di dimensioni, cavi più performanti e resistenti nel tempo.
Nonostante l’avvento di nuove tecnologie (fibra ottica), il cavo coassiale, nel caso di tratte brevi inferiori ai 50/100 metri, è ancora il componente preferito da molti installatori professionali.