Fattori di velocità dei cavi coassiali

Le onde elettriche viaggiano alla velocità della luce, che è 300.000 km/s (186.000 miglia/s). Questa cifra, tuttavia, si riferisce all'elettricità che viaggia in un mezzo senza resistenza. Tutti i cavi coassiali sono fatti di rame, e il rame ha una piccola resistenza interna. Per brevi tratti, questo è trascurabile. Per lunghi tratti, però, la resistenza si accumula, causando un effetto di ritardo. Questo ritardo è misurato e chiamato fattore di velocità del cavo. Cavi diversi hanno fattori di velocità diversi, e le caratteristiche dei cavi sono state ampiamente studiate.

Equazioni dei cavi

Gli ingegneri usano equazioni estese per calcolare i fattori di velocità per diversi cavi. Confrontano la frequenza di un'onda di riferimento che entra in un cavo con la frequenza dell'onda di riferimento che esce dal cavo. Il cambiamento è chiamato fattore di velocità, poiché il cavo cambia la velocità dell'onda. Dopo aver studiato diversi cavi, gli ingegneri hanno sviluppato la Carta di Smith per dimostrare visivamente il rallentamento dell'onda, e altri ingegneri la usano per progettare sistemi di cablaggio.

Tipi di cavo

Ogni cavo coassiale ha il suo specifico fattore di velocità. Il fattore di velocità dipende da diverse caratteristiche del cavo. La dimensione dell'isolante, la dimensione del filo interno e il tipo di isolamento influenzano tutti le prestazioni del cavo. Ad esempio, i cavi RG-6 e RG-58 hanno un fattore di velocità di 0,66. Questo significa che il cavo ritarda il segnale del 66%. Altri cavi comuni, come l'RG-59, hanno un fattore di velocità di 0,82 (82%). Per la trasmissione del segnale, l'ingegnere progettista usa questi numeri per determinare qual è il cavo migliore per quali gamme di frequenza.

Taratura del cavo

Conoscere semplicemente il fattore di velocità non basta. Per applicazioni con trasmettitori radio, la lunghezza del cavo deve essere "messa a punto" (fine-tuned) sul trasmettitore. Se la lunghezza è errata, il trasmettitore potrebbe essere danneggiato per non essere in grado di trasmettere correttamente tutta la potenza di uscita. Tecnici e ingegneri usano uno strumento speciale, chiamato Analizzatore SWR HF/VHF. Questo strumento serve a trovare il fattore di velocità esatto di un cavo, così da poter impostare la lunghezza del cavo per la frequenza di trasmissione.