Câbles et impédance, Ingénierie RF et hyperfréquences

Calculateur d'impédance de câble coaxial

Utilisez cet outil pour calculer l'impédance caractéristique d'un câble coaxial à partir de ses dimensions physiques. Découvrez la formule, les valeurs standard et l'importance de l'adaptation d'impédance.

Calculatrice

Diamètre intérieur du conducteur extérieur (D) mm

Diamètre du conducteur intérieur (d) mm

Constante diélectrique (εᵣ)

Formule d'impédance du câble coaxial

L'impédance caractéristique n'est pas la résistance physique du câble, mais l'impédance dynamique rencontrée par un signal qui le traverse. Elle dépend de la géométrie du câble et du matériau isolant. La formule est :

$$Z_0 = \frac{138}{\sqrt{\epsilon_r}} \log_{10}\left(\frac{D}{d}\right)$$

Variable	Signification
$Z_0$	Impédance caractéristique, en Ohms ($\Omega$)
$D$	Diamètre intérieur du conducteur extérieur
$d$	Diamètre du conducteur intérieur
$\epsilon_r$	Permittivité relative (constante diélectrique) de l'isolant

Note : La formule est basée sur une fonction logarithmique où D et d doivent être dans les mêmes unités.

Guide d'utilisation - Étape par étape

Pour des résultats précis, vous devez mesurer avec exactitude le diamètre du conducteur intérieur (d) et le diamètre intérieur du blindage extérieur (D). Référez-vous au schéma ci-dessous :

Vous devez également saisir la permittivité relative (εᵣ) de l'isolant. Voici quelques valeurs courantes :

Matériau	Permittivité Relative
Air	$\epsilon_r = 1.0$
Polyéthylène expansé (Foamed)	$\epsilon_r = 1.6$
PTFE (Téflon)	$\epsilon_r = 2.1$
Polyéthylène	$\epsilon_r = 2.3$
PVC	$\epsilon_r = 3.0$

Types de câbles coaxiaux et impédances

Voici un tableau des câbles courants avec leur impédance standard et leurs applications typiques :

Type de câble	Impédance	Application courante
RG-6	$75\ \Omega$	TV par câble, Satellite
RG-58	$50\ \Omega$	Radioamateur, WiFi, Test RF
RG-59	$75\ \Omega$	Vidéosurveillance CCTV, Vidéo analogique
RG-213	$50\ \Omega$	Transmission RF haute puissance
LMR-400	$50\ \Omega$	Communications sans fil, GPS, Réseaux cellulaires

Foire Aux Questions (FAQ)

Pourquoi la plupart des câbles sont-ils en 50 ou 75 Ohms ?

Le 50 Ohms est considéré comme idéal pour les applications RF haute puissance, car il offre un bon équilibre entre la capacité de gestion de la puissance et les faibles pertes. Le 75 Ohms est idéal pour transmettre des signaux vidéo (comme la TV et le satellite) car il minimise l'atténuation du signal.

Quelle est la différence entre impédance et résistance ?

La résistance est l'opposition rencontrée par le courant continu (DC). L'impédance est l'opposition totale aux signaux de courant alternatif (AC), incluant à la fois la résistance et la réactance. Dans un câble coaxial, l'impédance est une propriété du signal AC, tandis que la résistance est une propriété DC du matériau.

Comment l'adaptation d'impédance affecte-t-elle le signal ?

Lorsque les impédances de la source, du câble et de la charge sont adaptées, l'énergie du signal est transférée avec un maximum d'efficacité. En cas de désadaptation, une partie de l'énergie est réfléchie vers la source, provoquant des pertes de signal et des ondes stationnaires.