In questi giorni di ferie natalizie si coglie l'occasione, se possibile, di sistemare la stazione. Piccole modifiche, risistemazione (ennesima) della stanza, etc. Ecco che ho la brillante idea di sostituire un cavo di raccordo che dall'897D giungeva, dopo appena 2 metri, ad uno switch d'antenna. L'antenna in questione è una storica Tagra regalatami dall'amico IZ0GUW che serve, dalle 07.00 alle ore 16.00, al nodo echolink 400.600. La sera, appunto utilizzando lo switch a bassa perdita d'inserzione, utilizzo l'antenna con il gioiellino quadribanda della Yaesu.
Il raccordino è un classio RG-58. "Pechè non sostituirlo con qualcosa di migliore?" Come se 2 metri avessero una significativa importanza sulla qualità del segnale. Ma tant'è....
Giungo, quindi, al consueto fornitore di zona di materiale elettronico, noto come Silvio (zona Borgata Finocchio, Casilina Roma sud-est). Gentilmente Alessandro mi presenta un cavo della ditta italiana Prospecta. Il modello è l'RT 50/200. Rimango subito impressionato dalla qualità e dalla struttura. I 2 metri vengono tagliati con fatica, con delle tronchesi. Nelle mie mani quel pezzo di cavo sembrava un manganello. Tutti "segnali" della qualità del prodotto che si esprime in una bassa perdita di segnale. Parametro, quello dell'attenuazione del segnale, che risulta eclatante in confronto ad altri cavi. In particolare sulle frequenze VHF/UHF e superiori.
Riporto le specifiche del catalogo con tutte le comparazioni tra i vari cavi RG. La spesa non è proprio insignificante ma un cavo .. è per la vita..
Attenuazione nominale dei cavi RG dal catalogo Prospecta
Allegato il catalogo completo di questa brillante ditta italiana, di seguito un'introduzione ai cavi coassiali presente sul catalogo citato:
CAVO COASSIALE RG - INTRODUZIONE
CAVO COASSIALE RG
Il cavo coassiale può essere rappresentato, in via sintetica, da una linea di trasmissione composta da un conduttore interno (centrale), da uno strato concentrico di materiale isolante (dielettrico), e da uno schermo anch'esso concentrico, il tutto protetto esternamente da una guaina isolante.
Il primo dato di partenza per la scelta di un cavo coassiale è l'impedenza, la quale dipende dall'ambito di utilizzo: nel caso del videocontrollo il valore richiesto è 75 Ohm, nelle radio comunicazioni il valore standard è 50 Ohm.
I vincoli successivi di scelta riguardano la banda di frequenze di lavoro e la potenza nominale che il cavo deve essere in grado di trasmettere, fattori che incidono pesantemente sul diametro esterno del prodotto: risulta ovvio che vada individuato di volta in volta il giusto compromesso
tra prestazioni richieste e dimensioni.
La fase successiva al dimensionamento esterno è la progettazione della schermatura, sia per i materiali usati che per tipologia: essa dipende dallo spettro dei disturbi elettromagnetici che il cavo subirà durante la sua vita utile.
Un ultimo fattore, ma non certo per importanza, riguarda l'ambiente esterno in cui il cavo verrà utilizzato.
Se la posa avviene in ambienti stretti e attraverso percorsi tortuosi, ad esempio, sarà necessario utilizzare un conduttore flessibile e composto da materiali resistenti alle sollecitazioni in trazione, eventualmente coadiuvato da una schermatura a treccia particolarmente robusta. Una volta effettuata l'installazione, poi, il prodotto verrà attaccato da agenti esterni fisici (umidità, calore, freddo, ect..) e chimici (sale marino, acidi, idrocarburi...); la longevità operativa del cavo dipenderà perciò da una attenta scelta dei materiali della guaina in fase di progettazione.
Per quanto riguarda le normative, nel caso dei cavi coassiali RG la norma di riferimento è la specifica MIL C17.
CONDUTTORE CENTRALE.
il rame rosso è il materiale più usato per la sua alta conducibilità (la resistività del rame secondo gli standard internazionali è 0,01724 Ohm/mm2 a 20° C) ed una buona resistenza meccanica. A livello costruttivo può essere costituito da un monofilo rigido oppure da un trefolo (ottenuto con diversi fili elementari detti capillari).
Oltre al rame rosso, se sorgono esigenze particolari possono essere utilizzati altri materiali alternativi:
Rame stagnato: lo strato di stagno applicato sul rame ha il duplice vantaggio di migliorare la saldabilità del conduttore e di proteggerlo dall'attacco di agenti esterni corrosivi (es: sale marino); al contrario, vi sono limiti di utilizzo in caso di trasmissioni ad alta frequenza a causa dell'attenuazione più alta rispetto ai conduttori in rame rosso, inoltre è limitato da una temperatura di funzionamento massima di 150° C;
Rame argentato: per merito dell'ossido d'argento, il quale possiede una alta conducibilità, si ottengono prestazioni superiori sfruttando il cosiddetto "effetto pelle" (tendenza della corrente a circolare sulla superficie esterna del conduttore quanto più è elevata la frequenza del segnale);
Acciaio ramato: trattasi di un filo di acciaio ricoperto da uno strato uniforme di rame; è consigliabile utilizzare tale materiale ove sia necessario ottenere da conduttori di diametro ridotto una elevata resistenza alla trazione in fase di posa, poiché in caso di trasmissioni a frequenza superiori ai 2 MHz si ottiene per "effetto pelle" la stessa conducibilità di un filo rame di pari diametro.
DIELETTRICO. Il materiale dielettrico più usato per la costruzione dei cavi coassiali è il polietilene, ad alta densità o espanso.
Il polietilene compatto (PE) presenta flessibilità alle basse temperature e resistenza agli agenti chimici e all'umidità, unite a caratteristiche elettriche di grande interesse come la ottima rigidità dielettrica e la bassa costante dielettrica, non influenzata dalle variazioni di frequenza.
Il PE, però, essendo una poliolefina termoplastica, possiede un range di temperatura operativa tale per cui, superando gli 80° C, subisce un rammollimento, con il rischio che il centrale si decentri e perda l'equidistanza dalla schermatura, anche a causa di posa in ambienti stretti: in tal caso il cavo modificherebbe la capacità intrinseca e, di conseguenza, la propria impedenza caratteristica. Il polietilene espanso (PEE) ha una costante dielettrica inferiore rispetto al polietilene compatto (PE) e questo permette di aumentare la sezione del conduttore centrale pur mantenendo lo stesso diametro esterno.
Tale operazione consente di abbassare il valore delle attenuazioni e aumentare la potenza nominale trasmissibile, ottenendo prestazioni di buona qualità su lunghe distanze o a frequenze elevate.
Una valida alternativa per ottenere una costante dielettrica di valore basso è quella di utilizzare un dielettrico PE/AIR composto da un tubo di polietilene compatto avente un diametro tale per cui il conduttore centrale scorra internamente ad una camera d'aria, essendo mantenuto equidistante dal perimetro esterno della stessa a mezzo di un filo di polietilene avvolto a spirale su di esso.
Un altro tipo di materiale dielettrico di possibile utilizzo nei cavi coassiali è il teflon in versione compatta o espansa, poiché la sua costante dielettrica è più bassa di ogni altro materiale comunemente usato ed ha il vantaggio di avere un range della temperatura di esercizio molto più ampio rispetto al polietilene.
SCHERMATURA. Nei cavi coassiali la schermatura ha il compito di isolare dalle interferenze delle onde elettromagnetiche il centrale funzionando da gabbia di Faraday. Il tipo di schermatura più comune per i cavi coassiali è a treccia, perché proprio per il tipo di costruzione può raggiungere un coefficiente di copertura tra l'85% ed il 95%; tale schermatura protegge il cavo da disturbi a bassa frequenza.
Nel caso sia richiesta una maggiore copertura per gravi problemi di interferenze dall'esterno viene costruita una ulteriore schermatura sopra quella iniziale.Il passo di trecciatura influisce sulla flessibilità del cavo e sul carico di rottura dei capillari stessi con cui è formata la treccia.
Un altro sistema di schermatura molto usato negli ultimi anni perché economico è il sistema a nastro che ha il vantaggio di offrire una copertura fisica del 100% garantendo una ottima efficienza di schermatura mantenendo una buona flessibilità.
Il nastro usato è un film metallico solitamente composto da Alluminio/Poliestere o Alluminio/Poliestere/Alluminio, spesso abbinato ad uno schermo a treccia che ha il duplice scopo di garantire la continuità elettrica e di alzare il carico di rottura.
GUAINA. La scelta del tipo di materiale della guaina è condizionato dall'ambiente di utilizzo del cavo.
Il materiale comune è il PVC, richiesto spesso per le installazioni in interno per la sua flessibilità che non offre resistenza a passaggi in canalette o condutture e può essere usato di qualsiasi colore perché non risente dei raggi ultravioletti del sole.
Per installazioni in ambiente esterno e perciò soggette a umidità, come nel caso di passaggi in cunicoli sotto il livello di terra ove siano possibili ristagni d'acqua, è consigliato l'uso del polietilene (PE) perché molto meno poroso rispetto al PVC e perciò più resistente all'umidità. Il PE viene usato di colore nero perché, se colorato diversamente, risente dei danni provocati dai raggi UV.
Se richiesto, i cavi possono essere realizzati con guaina in PVC non propagante l'incendio (secondo normativa CEI 20-22 II°) o in poliolefina LSZH (a bassa emissione di fumi e gas tossici).
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