Tipos de cabos RG explicados: impedância, blindagem e desempenho real de RF

Troque um jumper RG-58 curto por um jumper RG-174 em uma cadeia de medição de 2,4 GHz e o nível recebido cai aproximadamente 1,5 dB. Nada está com defeito: o cabo mais fino simplesmente acarreta mais perdas por metro naquela frequência. O número RG impresso na capa é a etiqueta mais visível em um cabo coaxial e a menos útil por si só.

A resposta curta: As designações RG são identificadores MIL-17 legados que fixam um tamanho nominal e uma família de impedância, não um grau de desempenho. Duas bobinas vendidas como RG-58 podem diferir na cobertura da trança, dielétrico, velocidade de propagação e composto da jaqueta e, portanto, na atenuação, blindagem e classificação de temperatura.

Confirme primeiro a impedância: 50Ω para rádios, equipamentos de teste e antenas; 75Ω para vídeo, CATV e satélite IF.
Em seguida, leia a construção: material dielétrico, estilo e cobertura da blindagem, composto da jaqueta.
Por fim, verifique a atenuação na sua frequência operacional, e não no título "DC para 1 GHz".

O que um número RG faz e não diz

O prefixo RG vem das designações "Radio Guide" usadas durante a Segunda Guerra Mundial e posteriormente padronizadas no MIL-C-17, hoje MIL-DTL-17. O número base fixa uma construção nominal, enquanto o sufixo barra fixa uma revisão. RG-58A/U, RG-58C/U e um carretel genérico "RG-58" não são intercambiáveis dentro de um orçamento de link, porque o encordoamento do condutor, o composto dielétrico e a cobertura da trança mudaram entre as revisões.

Valores nominais compilados de folhas de dados estilo MIL-DTL-17; os equivalentes comerciais geralmente variam na cobertura da trança e no composto da jaqueta.
Tipo	Impedância	Dielétrico	Escudo	OD típico	Onde cabe
RG-6	75Ω	PE espumado	Trança de folha	6,9mm	Quedas de satélite e CATV
RG-11	75Ω	PE espumado	Trança de folha	10,3mm	Troncos longos de 75 Ω
RG-59	75Ω	PE sólido	Trança única	6,1mm	Vídeo legado curto, CCTV
RG-58	50Ω	PE sólido	Trança única	4,95mm	Jumpers HF/VHF, kits legados
RG-8X	50Ω	PE espumado	Trança única	6,1mm	HF amador, rotas econômicas
RG-213	50Ω	PE sólido	Trança única	10,3mm	Alimentadores de antena VHF/UHF
RG-142	50Ω	PTFE sólido	Trança dupla	4,95mm	Trabalho de bancada, rotas de alta temperatura
RG-316	50Ω	PTFE sólido	Trança simples ou dupla	2,5mm	Curvas apertadas, fiação interna
RG-174	50Ω	PE sólido	Trança única	2,5mm	Jumpers curtos de baixa frequência

Trate a tabela como um ponto de partida, não como uma especificação. Um RG-6 de baixo custo com cobertura de trança leve e um RG-6 de grau de queda com folha mais trança densa compartilham o mesmo rótulo RG e se comportam de maneira muito diferente em um teste de eficácia de blindagem ou perda de retorno.

Impedância primeiro: 50 Ω e 75 Ω não se misturam

Um conector de 50 Ω em um cabo de 75 Ω geralmente é conectado sem reclamar, e é exatamente assim que o erro se espalha pelo rack. A junção é uma descontinuidade escalonada com um coeficiente de reflexão de 0,2:

1,5:1 VSWR em uma junção 50/75 Ω

14dB Perda de retorno, mesma junção

0,18dB Perda de incompatibilidade por transição

Esses 0,18 dB parecem inofensivos em um link somente de recepção, mas as reflexões não são apenas perdas. Eles mudam de fase, destroem as medições de perda de retorno em uma bancada e, em sistemas duplex, aumentam o orçamento do vetor de erro. Mantenha uma impedância do rádio à antena, adaptadores e anteparos incluídos.

As quatro camadas que definem perda, blindagem e vida útil

Cada cabo RG é a mesma pilha de quatro partes. O que muda entre os tipos é o material e a espessura de cada camada.

Condutor central e dielétrico

O condutor central transporta o sinal e, em alta frequência, a corrente se acumula em sua superfície, razão pela qual os cabos de precisão usam cobre folheado a prata em vez de cobre puro. O dielétrico define a impedância e a velocidade de propagação (Vp), o número que decide se dois cabos do "mesmo" tipo permanecem em fase em uma passagem multicanal.

Valores típicos de Vp; O PE espumado geralmente fica entre 78% e 84%, dependendo do processo de formação de espuma.

O polietileno sólido é barato e estável, mas retarda a onda em cerca de 66% da velocidade da luz. O PE espumado aumenta o Vp para cerca de 80% e reduz as perdas, ao preço da sensibilidade mecânica. O PTFE mantém suas propriedades em torno de 200 °C e é o padrão para trabalhos laboratoriais e aeroespaciais.

Escudo e jaqueta

Uma única trança com cobertura de 95% é o carro-chefe. A trança dupla melhora a impedância de transferência e a vida útil flexível, enquanto a trança mais folha atinge 100% de cobertura em baixas frequências, mas é mais rígida e difícil de terminar em campo. A escolha da jaqueta é uma questão de temperatura e química: PVC para uso interno e em bancada, FEP ou PTFE quando o cabo passa perto de um amplificador de potência ou de um compartimento de motor quente.

Atenuação por tipo: o diâmetro supera a linguagem de marketing

Valores típicos publicados; os tipos de pequeno diâmetro (laranja) são destacados porque dominam o orçamento de perdas em saltadores curtos.

Duas regras explicam o gráfico. A perda é dimensionada aproximadamente com a raiz quadrada da frequência, portanto, duplicar a frequência adiciona cerca de 41% a mais de atenuação. E a perda diminui à medida que o diâmetro dielétrico aumenta, e é por isso que um RG-213 de 10,3 mm supera um RG-58 de 4,95 mm em mais de 8 dB por 100 m a 100 MHz.

Coloque isso em uma corrida real. Vinte metros de RG-58 custam cerca de 3 dB a 100 MHz e cerca de 6,4 dB a 400 MHz, portanto, em UHF, metade da potência de transmissão já acabou antes que a antena veja alguma coisa. A mesma execução no RG-213 perde cerca de 1,3 dB a 100 MHz.

Combinando o tipo com o trabalho

Transmissão e distribuição de vídeo

RG-6 e RG-11 transportam sinais de 75 Ω com blindagem de folha mais trança e terminações F ou 75 Ω BNC. Reserve o RG-59 para pequenas execuções de patch dentro de um rack, onde sua maior perda não se acumula.

Bancada e teste

RG-142, RG-316 e RG-400 usam dielétrico PTFE e trança dupla, para que a fase permaneça estável quando o cabo aquece. As tiragens curtas mantêm a perda viável bem acima de 6 GHz, onde a qualidade do dielétrico e da blindagem é mais importante do que o diâmetro.

Alimentadores de antena e repetidor

RG-213 e RG-8X são as opções usuais para ambientes externos de 50 Ω com conectores tipo N. Após cerca de 30 m, a vantagem de perda de uma montagem maior e com baixas perdas vale mais do que a diferença de preço na compra.

Rotas apertadas e jumpers internos

RG-174 e RG-316 passam por uma jaqueta de 2,5 mm com raio de curvatura de alguns milímetros. Aceite 19 a 29 dB por 100 m a 100 MHz como o preço dessa flexibilidade e mantenha essas tiragens curtas.

Série de conectores coaxiais RF tipo N Conectores rosqueados de 50Ω/75Ω, com cobertura de 50Ω até 18 GHz, relevantes quando a qualidade da terminação afeta a perda de retorno, a continuidade da blindagem e a intermodulação passiva. Ver Produto →

Conectores e conjuntos levam os últimos decibéis

Um alimentador RG-213 limpo com um conector N mal soldado terá desempenho inferior a um link RG-58 curto terminado em um conjunto montado de fábrica. A qualidade da terminação aparece como perda de retorno, como continuidade da blindagem e em locais duplex como intermodulação passiva.

Dois detalhes de construção são mais importantes do que a etiqueta na jaqueta. A crimpagem versus solda decide a confiabilidade a longo prazo sob vibração e, para alimentações multicanal, a correspondência de fase em alguns graus mantém os phased arrays e a formação de feixe coerentes. Montagens construídas e testadas como uma unidade removem a maioria dessas variáveis de campo; esta visão geral de como os conjuntos de cabos RF são construídos percorre as etapas de encerramento e teste que definem os números finais.

Steady Phase Ultra Low-Loss Flexible Cable Assembly

Conjunto de cabo flexível de fase estável e perda ultrabaixa Conjunto flexível de fase estável e de baixa perda para links de alta frequência onde a correspondência de fase e a qualidade da terminação são importantes em conectores SMA, tipo N e TNC. Ver Produto →

A escolha da interface segue o padrão de frequência e acoplamento: BNC para patching rápido abaixo de 4 GHz, SMA para trabalho compacto em micro-ondas e painéis de rack densos, tipo N para alimentadores externos e proteção contra intempéries, TNC para conexões propensas a vibrações. Cada um adiciona seu próprio pequeno reflexo, e uma cadeia de três adaptadores pode custar mais perda de retorno do que o próprio cabo.

Série de conectores coaxiais SMA RF Conectores rosqueados compactos de 50Ω classificados para 26,5 GHz, adequados para trabalho em micro-ondas e painéis de rack densos onde os reflexos do adaptador se acumulam. Ver Produto →

Quando o orçamento for apertado, compare um tipo RG padrão com uma alternativa especialmente desenvolvida antes de encomendar bobinas. Conjuntos de cabos de baixa perda usando dielétricos de espuma ou PTFE geralmente recuperam vários dB na mesma área ocupada, e uma atualização de jumper curto freqüentemente resolve um problema de interferência que nenhuma quantidade de retorque do conector resolverá.

Uma breve lista de verificação de compras

Impedância e interface confirmadas em ambas as extremidades, adaptadores e anteparos incluídos.
Atenuação cotada em dB por 100 m na frequência operacional mais alta, retirada de uma folha de dados e não de um título de catálogo.
A especificação da blindagem declarada explicitamente: porcentagem de cobertura da trança, trança simples ou dupla, folha quando relevante.
Temperatura e revestimento: PVC abaixo de cerca de 80 °C, FEP ou PTFE onde o calor de soldagem ou um amplificador de potência estiver próximo.
O raio de curvatura e a resistência à tração são verificados em relação à rota real, não à rota da prancheta.
Vp e tolerância de fase definidos se mais de um cabo alimenta o mesmo conjunto de antenas.
Dados de teste necessários por bobina ou por montagem: perda de inserção, perda de retorno e PIM para sites duplex.

Tipos de cabos RG: dúvidas comuns

Qual é a diferença entre RG-6 e RG-59?

Ambos têm 75Ω. O RG-6 usa um condutor maior e um dielétrico de espuma com blindagem de folha e trança, de modo que perde menos por metro e é adequado para quedas de satélite e CATV. RG-59 é mais fino, trançado simples e pertence a curtas execuções de vídeo legado.

RG-58 é igual a RG-58A/U ou RG-58C/U?

Não. O sufixo marca uma construção controlada diferente: encordoamento, dielétrico e trançado variam entre as revisões. Para um orçamento de links, use o valor de atenuação da variante exata e solicite a folha de dados.

Posso instalar um conector tipo N de 50 Ω em um RG-6 de 75 Ω?

Mecanicamente, ele geralmente se ajusta, mas a etapa de impedância cria uma reflexão de cerca de 14 dB de perda de retorno e VSWR de 1,5:1 antes que o próprio limite do conector seja contado. Mantenha conectores de 75 Ω no cabo de 75 Ω.

Qual cabo RG é melhor para 2,4 GHz ou 5,8 GHz?

Nessas frequências, a perda por metro domina. Tipos de PTFE, como RG-142 ou RG-316, são adequados para tiragens curtas em laboratório, enquanto tiragens longas merecem uma montagem maior e com baixas perdas, em vez de qualquer bobina RG-58 ou RG-174.

Qual é o lugar do RG-174 e do RG-316?

Em jumpers internos curtos, rotas de curvas apertadas e caminhos de sinal de baixa potência. RG-174 é a opção mais barata e com mais perdas; O RG-316 adiciona dielétrico de PTFE e uma classificação de temperatura mais alta em um diâmetro semelhante.

Quanta perda 10 m de RG-58 adicionam a 400 MHz?

Aproximadamente 3dB. Os números publicados colocam o RG-58 perto de 32 dB por 100 m a 400 MHz, então 10 m custam cerca de metade da potência de transmissão. A perda aumenta com a raiz quadrada da frequência, então duplicar a frequência adiciona cerca de 41%.