Co

Si trabajas con señales analógicas en frecuencias superiores al audio más básico, es probable que en algún lugar tengas una caja de adaptadores coaxiales. Los necesitará, porque lo más probable es que su banco incluya instrumentos, dispositivos y módulos con una asombrosa variedad de conectores. Al hacer que todos estos dispositivos dispares se comuniquen entre sí, probablemente tenga un pasado culpable: en algún momento habrá creado un monstruo impío de interfaz coaxial al conectar varios adaptadores para lograr la combinación deseada de conector de entrada y salida. No te preocupes, tu secreto está a salvo conmigo.

Hay una gran variedad de factores que subyacen detrás de la elección del conector RF en un equipo. Se podría imaginar que lo más importante sería la especificación física y eléctrica del conector en sí, pero entran en juego otros factores como la política de diseño de la empresa, la norma aceptada en un campo particular y las preferencias personales del diseñador. Este artículo analizará algunos de los diferentes tipos de conectores e intentará explicar algunas de esas opciones.

Antes de analizar los conectores individuales, vale la pena analizar un panorama mucho más amplio de lo que hace un conector RF y por qué está diseñado de una manera particular. Y para eso necesitamos hablar brevemente sobre la impedancia característica sin profundizar demasiado en las demostraciones matemáticas que detienen a los estudiantes de primer año de ingeniería electrónica.

Entonces, imagine un trozo de cable coaxial infinitamente largo por el que fluye RF. Si tuviera que medir de forma no invasiva el voltaje y la corriente de RF, podría calcular una impedancia en ohmios de manera similar a como lo haría con una resistencia en un circuito de CC. En una pieza perfecta de coaxial teórico, esta cifra de impedancia será la misma sin importar cuál sea la frecuencia o el voltaje de RF; Depende de las propiedades físicas del propio coaxial, las dimensiones de los conductores y las propiedades dieléctricas de sus componentes no conductores.

Si conecta algo al coaxial en el párrafo anterior, debe estar diseñado para presentar la misma impedancia que la impedancia característica del coaxial. Si se presenta una impedancia diferente, parte de la RF se reflejará nuevamente en el coaxial, la impedancia total del sistema cambiará y se producirá una pérdida de señal. Entonces, desde el punto de vista de la señal de RF, cualquier cosa que conecte debería verse eléctricamente como más coaxial.

En pocas palabras, está el problema que enfrentan los diseñadores de conectores RF: garantizar que su producto tenga en todas sus partes exactamente la misma impedancia que el coaxial que está conectando. Eléctricamente debe parecer como si el conector no estuviera allí: un trozo de cable coaxial intacto con la frecuencia de funcionamiento deseada.

Para lograr esta coincidencia perfecta de impedancia, el diseñador de un conector de RF debe asegurarse de que el diámetro interno de la carcasa exterior, el diámetro del conductor central y las propiedades dieléctricas del aislante sean tales que en todos los puntos durante la ruta de la señal la impedancia característica es el mismo. Si vieras un conector RF típico de alto rendimiento por la mitad a lo largo, lo verías en acción; se ha puesto mucho cuidado para lograr este objetivo.

Sin embargo, vale la pena mencionar que a veces no se ha perseguido este objetivo de impedancia constante. Los conectores populares tienen la costumbre de permanecer en uso durante muchas décadas, por lo que encontrará algunos de ellos, como el conector de antena Belling-Lee en los televisores europeos o el ahora inapropiado nombre "UHF" que verá en las radios HF. Son diseños realmente antiguos concebidos antes de que se entendiera completamente el mecanismo de impedancia característica. O en el caso del conector phono “RCA”, un diseño igualmente antiguo cuyas raíces se encuentran en el audio y cuyas propiedades de RF no interesaban a sus creadores.

Hay una gran variedad de estilos de conectores coaxiales, tanto obsoletos como todavía en el mercado. Algunos de ellos tienen aplicaciones muy específicas, mientras que otros están destinados a un uso general. Afortunadamente, de ese enorme catálogo, solo unos pocos estilos se han vuelto lo suficientemente populares como para que puedas encontrarlos comúnmente, por lo que cuando analizamos los conectores individuales en detalle solo necesitamos considerar algunos ejemplos.

Empezando por el más antiguo de nuestra selección, elBelling Lee tiene sus raíces en la década de 1920. Si es estadounidense, es posible que nunca encuentre este conector, porque solo sobrevive como conector de antena en los televisores europeos y australianos. Por lo tanto, puede comprar decodificadores e incluso dispositivos RTL-SDR con uno instalado. Se utiliza con cables de 75 ohmios para TV UHF, pero no presenta una impedancia constante al cable. Probablemente la única razón por la que usaría uno sería si está trabajando con equipos muy antiguos, un televisor o un periférico de TV, por lo que se presenta aquí principalmente a título informativo.

Elconector UHF en comparación, sobrevive en multitud de lugares y se utiliza para vídeo, así como con transmisores y receptores de radio desde HF hasta el rango VHF. Data de la década de 1930 y tiene la forma de una versión blindada de un conector tipo banana con un collar roscado para proporcionar una conexión segura. No presenta una impedancia constante, por lo que se recomienda su uso sólo por debajo de 150MHz. "UHF" significaba una frecuencia algo más baja en la década de 1930 que la que tiene hoy. También lo verá denominado “PL259”, una designación militar estadounidense en tiempos de guerra para una variante.

Encontrarás elconector F en sistemas de televisión por cable, instalaciones de televisión por satélite y como conector de antena en televisores americanos. El F es probablemente uno de los conectores más fáciles de instalar, ya que utiliza el conductor central de un cable coaxial de núcleo sólido de 75 ohmios como clavija central. Tiene un rendimiento sorprendentemente bueno para un diseño tan simple, con un ancho de banda de más de 1 GHz.

ElBNC data de principios de la década de 1950 y se ha vuelto omnipresente en todas partes, desde sistemas de video hasta equipos de prueba, transmisores portátiles, Thinwire Ethernet y muchas más aplicaciones. Es un conector de impedancia constante disponible en versiones de 50 ohmios y 75 ohmios, y tiene un ancho de banda de alrededor de 5GHz.

Conectores SMA Se desarrollaron en la década de 1960 y tienen una impedancia constante de 50 ohmios y un ancho de banda de hasta 18 GHz. Al estar destinados a su uso con coaxial semirrígido en rutas de RF dentro de equipos, no están diseñados para más de 500 ciclos de acoplamiento. Los encontrará en algunas radios portátiles y en la mayoría de los equipos WiFi, y parece que también se han vuelto comunes en las radios definidas por software. Existe una variante de la SMA que también encontrarás, laAME inverso tiene su pasador en el lado roscado del conector. Este fue un intento de los fabricantes de equipos WiFi de impedir que los usuarios finales instalen Yagis y antenas similares de alta ganancia, infringiendo así las leyes sobre emisiones de radio.

Y finalmente, elconector MCX es un conector subminiatura desarrollado en la década de 1980. Tienen un ancho de banda de 6 GHz y están disponibles en variantes de 50 ohmios y 75 ohmios. El MCX se incluye aquí porque se usa comúnmente en dispositivos de TV digital USB RTL-SDR, aunque si posee un RTL-SDR, es probable que lo use con un adaptador a otra serie de conectores.

Esa es la lista de conectores coaxiales comunes. Ahora, ¿cuál deberías usar? Por supuesto, como ocurre con cualquier elección de componente, depende de su aplicación. Pero dado que pocos de nosotros trabajamos a la vanguardia, es probable que ninguna de nuestras aplicaciones sea tan exigente como para que alguna de las anteriores no pueda hacer el trabajo. Hay entonces otro factor: la preferencia personal. Mi preferencia personal será diferente a la tuya: es posible que te guste la simplicidad de una F y odies el pin central soldado de un BNC, por ejemplo.

Así que aquí siguen mis preferencias: lo que busco cuando quiero un conector coaxial.

Sin embargo, es importante señalar que no hay una respuesta incorrecta en este campo. Abra un manual RSGB o ARRL VHF o UHF de la década de 1950 y verá una gran cantidad de componentes y técnicas que se le perdonaría si mirara con asombro desde 2016 si alguna vez funcionaron. Si hay una lección que aprender de esto es la siguiente: su radio es tan buena como lo que logra hacer con ella.