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 ne correspond pas à la résistance physique du câble, mais à 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 interne
$\epsilon_r$	Permittivité relative (constante diélectrique) de l'isolant

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

Comment utiliser la calculatrice - Guide étape par étape

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

Vous devez également saisir la permittivité relative (εᵣ) du matériau isolant du câble. Voici un tableau des valeurs courantes :

Matériel	Permittivité relative
Air	$\epsilon_r = 1.0$
Polyéthylène expansé	$\epsilon_r = 1,6$
PTFE	$\epsilon_r = 2,1$
polyéthylène	$\epsilon_r = 2,3$
PVC	$\epsilon_r = 3.0$

Types et impédances courants des câbles coaxiaux

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

Type de câble	Impédance	Application commune
RG-6	(75 Omega)	Télévision par câble, télévision par satellite
RG-58	(50 Omega)	Radioamateur, Wi-Fi, équipement de test RF
RG-59	(75 Omega)	Vidéosurveillance CCTV, vidéo analogique
RG-213	(50 Omega)	Transmission RF haute puissance, communications de diffusion
LMR-400	(50 Omega)	Communications sans fil, GPS, réseaux cellulaires

Foire aux questions (FAQ)

Pourquoi la plupart des câbles coaxiaux sont-ils de 50 ou 75 ohms ?

L'impédance de 50 ohms est considérée comme idéale pour les applications RF haute puissance, car elle offre un bon compromis entre la puissance admissible et les faibles pertes. L'impédance de 75 ohms est considérée comme idéale pour la transmission de signaux vidéo (comme la télévision par câble et par satellite) car elle minimise l'atténuation du signal.

Quelle est la différence entre l'impédance et la résistance ?

La résistance est l'opposition rencontrée par le courant continu (CC). L'impédance, quant à elle, est l'opposition totale aux signaux de courant alternatif (CA), incluant la résistance et la réactance (due à la capacité et à l'inductance). Dans un câble coaxial, l'impédance est une propriété des signaux CA, tandis que la résistance est une propriété du câble lui-même, intrinsèquement liée au courant continu.

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

Lorsque l'impédance de la source, du câble et de la charge est adaptée, l'énergie du signal est transférée de la source à la charge avec une efficacité maximale. En cas de désadaptation d'impédance, une partie de l'énergie du signal est réfléchie vers la source, ce qui entraîne une atténuation du signal (également appelée perte de retour) et la formation d'ondes stationnaires.