Calcolatore
Formula dell'Impedenza del Cavo Coassiale
L'impedenza caratteristica non è la resistenza fisica del cavo, ma l'impedenza dinamica incontrata da un segnale che lo attraversa. Dipende dalla geometria del cavo e dal materiale isolante. La formula è:
| Variabile | Significato |
|---|---|
| \(Z_0\) | Impedenza caratteristica, in Ohm (\(\Omega\)) |
| \(D\) | Diametro interno del conduttore esterno |
| \(d\) | Diametro del conduttore interno |
| \(\epsilon_r\) | Permittività relativa (costante dielettrica) dell'isolante |
Nota: La formula si basa su una funzione logaritmica dove D e d devono essere espressi nelle stesse unità di misura.
Come usare il calcolatore - Guida Passo-Passo
Per risultati precisi, è necessario misurare accuratamente il diametro del conduttore interno (d) e il diametro interno della schermatura esterna (D). Fare riferimento al diagramma sottostante:
È inoltre necessario inserire la permittività relativa (εᵣ) del materiale isolante del cavo. Ecco una tabella dei valori comuni:
| Materiale | Permittività Relativa |
|---|---|
| Aria | \(\epsilon_r = 1.0\) |
| Polietilene Espanso | \(\epsilon_r = 1.6\) |
| PTFE | \(\epsilon_r = 2.1\) |
| Polietilene | \(\epsilon_r = 2.3\) |
| PVC | \(\epsilon_r = 3.0\) |
Tipi di Cavi Coassiali Comuni e Impedenze
Ecco una tabella dei cavi coassiali più comuni con la loro impedenza standard e le applicazioni tipiche:
| Tipo di Cavo | Impedenza | Applicazione Comune |
|---|---|---|
| RG-6 | \(75\ \Omega\) | TV via cavo, TV satellitare |
| RG-58 | \(50\ \Omega\) | Radioamatori, WiFi, Apparecchiature di test RF |
| RG-59 | \(75\ \Omega\) | Videosorveglianza CCTV, Video analogico |
| RG-213 | \(50\ \Omega\) | Trasmissione RF ad alta potenza, Comunicazioni broadcast |
| LMR-400 | \(50\ \Omega\) | Comunicazioni wireless, GPS, Reti cellulari |
Domande Frequenti (FAQ)
I 50 Ohm sono considerati l'impedenza ideale per le applicazioni RF ad alta potenza, poiché forniscono un buon equilibrio tra capacità di gestione della potenza e basse perdite. I 75 Ohm sono considerati ideali per la trasmissione di segnali video (come CATV e satellite) perché riducono al minimo l'attenuazione del segnale.
La resistenza è l'opposizione incontrata dalla corrente continua (DC). L'impedenza, invece, è l'opposizione totale ai segnali in corrente alternata (AC), che include sia la resistenza che la reattanza (causata da capacità e induttanza). In un cavo coassiale, l'impedenza è una proprietà dei segnali AC, mentre la resistenza è una proprietà DC del cavo stesso.
Quando l'impedenza della sorgente, del cavo e del carico sono adattate, l'energia del segnale viene trasferita dalla sorgente al carico con la massima efficienza. Se c'è un disadattamento di impedenza, parte dell'energia del segnale verrà riflessa verso la sorgente, causando una perdita di segnale (nota anche come return loss) e onde stazionarie.
Note pratiche: Design Verification Notes for Coaxial Cable Impedance Calculator
Usare queste note prima di applicare le informazioni in un progetto reale.
Controlli
- Confirm the input units, tolerance range, and operating frequency before using the calculated value in a PCB design.
- Cross-check critical results with a datasheet formula, SPICE model, or bench measurement because ideal calculators omit parasitic resistance, capacitance, and inductance.
- When the result affects RF, timing, power, or filter behavior, reserve margin for component tolerance, temperature drift, and PCB layout parasitics.
