50 ohms : l'impédance oubliée

Pourquoi tous ces chiffres différents ? Ce n'est pas un hasard, bien sûr, et il y a une raison pour chacun d'entre eux. Aujourd'hui, nous allons jeter un coup d'œil rapide au câble coaxial de 50 ohms.

Belden fabrique des centaines de câbles de 50 ohms, y compris toute une gamme de versions à très faibles pertes (Belden 7805 à Belden 7977). Les deux versions les plus grandes (Belden 7976 et 7977) sont illustrées dans la photographie ci-dessous. Ils sont ÉNORMES. Le 7977 a un diamètre de 0,600 po et six dixièmes de pouce ! Il s'agit du plus grand câble coaxial que nous fabriquons.

Mais tout d'abord, pourquoi 50, ou un autre nombre ? La réponse se trouve dans le graphique ci-dessous. Il a été réalisé par deux chercheurs, Lloyd Espenscheid et Herman Affel, travaillant pour Bell Labs en 1929.

Ils allaient envoyer des signaux RF (4 MHz) sur des centaines de kilomètres, transportant un millier d'appels téléphoniques. Ils avaient besoin d'un câble capable de transporter de la haute tension et une grande puissance. Dans le graphique ci-dessous, vous trouverez la cotation idéale pour chacun d'entre eux. Pour la haute tension, l'impédance parfaite est de 60 ohms. Pour une puissance élevée, l'impédance parfaite est de 30 ohms.

Cela signifie clairement qu'il n'y a PAS d'impédance parfaite pour faire les deux. Ils sont parvenus à un compromis, à savoir 50 ohms.

Vous noterez que 50 ohms est plus proche de 60 que de 30, et cela parce que la tension est le facteur qui tuera votre câble. Il suffit de demander à n'importe quel ingénieur transmetteur. Ils parlent toujours du rapport d'ondes stationnaires de tension. Si le câble coaxial explose, c'est la tension qui est en cause.

Alors pourquoi pas 60 ohms ? Il suffit de regarder la puissance d'alimentation à 60 ohms, elle est inférieure à 50 %. C'est horrible ! En prenant la valeur équivalente à 50 ohms, la puissance s'est un peu améliorée. Les câbles de type 50 ohms sont donc destinés à transporter de l'énergie et de la tension, comme la sortie d'un émetteur. Si vous avez un petit signal, comme un signal vidéo, ou si vous recevez des signaux d'antenne, le graphique ci-dessus montre que la perte ou l'atténuation la plus faible est de 75 ohms.

Néanmoins, je reçois beaucoup de commentaires de personnes qui utilisent 50 ohms pour de petits signaux, et vous pouvez voir ci-dessus qu'ils subissent une baisse d'atténuation de 2-3 dB. Excuses I hear are “It's too late to change now!” or “That's the impedance of the box itself.” This is especially true of most test gear, which is universally 50 ohms. Vous devez acheter un réseau d'adaptation pour l'utiliser à 75 ohms ou à toute autre impédance. Mais il existe de nombreuses applications où 50 ohms constituent le meilleur choix.

Belden 7977, mentionné ci-dessus, peut transporter plus de 5 kW à 30 MHz et plus de 600 watts à 6 GHz. Ainsi, même un câble aussi petit pourrait être utilisé pour la télévision ou la FM à faible puissance, les amplificateurs, les traducteurs, les radios bidirectionnelles, la sécurité des personnes comme la police/les pompiers, les RPU, de nombreuses fréquences amateurs, les émetteurs de micro-ondes jusqu'à 6 GHz, et probablement des centaines d'autres applications où le signal est délivré avec une tension et une puissance élevées.

Le plus souvent, ces signaux aboutissent dans des antennes. Par exemple, les sections des émetteurs où de petites sections de puissance de sortie, comme un excitateur, sont alimentées par une section de puissance plus importante, nécessitent également un câble 50 ohms. C'est peut-être là que le câble 50 ohms, physiquement plus petit, peut être utilisé.

La plupart de ces câbles existent en trois versions : pour les applications extérieures, pour les applications intérieures avec colonne montante et pour les applications étanches telles que l'enfouissement direct ou les applications sous l'eau. Certains sont même homologués pour les homologations de type ABS pour les navires.

Ces versions destinées aux navires sont également LSZH (low-smoke zero-halogen), ce qui est souvent une exigence dans certains pays européens. Vous pouvez obtenir de plus amples informations et des échantillons en contactant le service client de Belden au 1-800-235-3361 (1-800-BELDEN-1) ou tout simplement en m'envoyant un message.