Claudine VASSEURE 09/01/05 LES CABLES COAXIAUX. Sommaire

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1 LES CABLES COAXIAUX * Introduction * Caractéristiques mécaniques * Caractéristiques électriques Sommaire * Introduction Les câbles coaxiaux sont généralement constitués d'un conducteur central (âme), d'une enveloppe isolante (diélectrique) et d'un conducteur extérieur (tresse, ruban ou tube), le rapport des diamètres des conducteurs (central et extérieur) étant constant afin de garantir une impédance caractéristique constante tout au long du câble. Il existe dans l'industrie électronique une très grande variété de câbles coaxiaux souples ou semi-rigides et la plupart font l'objet de spécifications nationales ou internationales. * Caractéristiques mécaniques - Le conducteur central ou âme peut être massif ou en fils torsadés. Les âmes massives en cuivre recuit argenté sont plus rigides que les âmes multibrins et permettent d'obtenir des câbles à faibles atténuation. Si la flexibilité du câble est une caractéristique importante pour l'utilisateur, celui-ci devra de préférence utiliser un câble à conducteur central multibrins. Il existe aussi des âmes en acier cuivré (copperweld), en acier étamé ou argenté. Elles sont utilisées dans le cas où l'on recherche une résistance mécanique importante. - L'enveloppe isolante ou diélectrique qui entoure l'âme et assure son isolation électrique peut être massive ou aérée. Les diélectriques les plus utilisés sont le téflon (PTFE) et le polyéthylène (PE).Le téflon microporeux (TM) et le polyéthylène cellulaire permettent d'obtenir des câbles à faibles atténuation. - Le conducteur extérieur d'un câble souple est généralement formé d'une ou plusieurs tresses métalliques en cuivre rouge étamé ou argenté (à fuseaux croisés ou lamés) ou d'un ruban (blindage réalisé par enroulement en hélice d'une mince feuille de cuivre étamé et argenté). Cette construction permet d'obtenir des câbles faibles pertes. Certains des câbles les plus performants sont réalisés avec 2 conducteurs extérieurs (1 tresse + 1 ruban). 1

2 - Le conducteur extérieur d'un câble semi-rigide est constitué d'un tube de cuivre annelé ou d'un tube d'aluminium étiré. Cette construction tubulaire assure une très bonne protection et permet d'obtenir des câbles très faibles pertes. - Tous les câbles coaxiaux souples et semi-rigides sont entourés d'une gaine. Les principales matières utilisées sont : le PVC, le polyéthylène, le téflon (PTFE ou FEP). le caoutchouc synthétique. la tresse de soie de verre imprégnée de silicone. Un armure métallique ou en plastique (tube de douche) peut être ajoutée pour assurer une protection mécanique. Les principales caractéristiques mécaniques des câbles coaxiaux souples et semi- rigides sont données dans les tableaux suivants (attention, liste non exhaustive) : Caractéristiques mécaniques des câbles souples 2

3 Caractéristiques mécaniques des câbles semi-rigides * Caractéristiques électriques Qu'il soit souple ou semi-rigide le câble coaxial doit répondre au besoin de l'utilisateur. Les caractéristiques électriques du câble sont donc très importantes et très liées aux caractéristiques mécaniques. Les principales caractéristiques sont : la fréquence d'utilisation ou la fréquence de coupure du câble. les pertes ou affaiblissement en db/m. l'impédance caractéristique (généralement 50 ou 75 ohms). la puissance admissible (la plus élevée avec un diélectrique aéré). la vitesse de propagation et le retard linéique (liés au diélectrique). 3

4 la rigidité diélectrique (lié au diamètre de l'isolant). Les tableaux présentés ci-dessous donnent les principales caractéristiques électriques des câbles coaxiaux 50 Ohms. Cette liste n'est pas exhaustive. Il existe bien sur beaucoup d'autres câbles référencés chez les fabricants,qui décrivent souvent un même câble avec une appellation différente. 4

5 Caractéristiques électriques des câbles souples Fréquences d utilisation des câbles semi-rigides 5

6 Caractéristiques électriques des câbles semi-rigides Les courbes suivantes sont données en fonction de la fréquence d'utilisation. Elles donnent l'atténuation en db/100m de quelques câbles dont les caractéristiques sont données dans les tableaux précédents Affaiblissement des câbles souples 6

7 Affaiblissement des câbles semi-rigides Caractéristiques des câbles RG 7