Qu’est-ce qu’un câble haute fréquence ?
Les câbles haute fréquence sont utilisés pour les connexions entre les appareils qui utilisent des fréquences élevées.
En général, le conducteur intérieur est entouré d’un isolant et le conducteur extérieur est disposé de manière concentrique autour de lui. Il est en outre recouvert d’une gaine.
Utilisations des câbles haute fréquence
Les câbles haute fréquence sont utilisés pour connecter des équipements utilisant des fréquences élevées. Ils sont donc souvent utilisés entre les équipements de transmission TV et internet qui émettent des ondes radio dans la bande des hautes fréquences et leurs modules. Une autre application est la connexion entre le corps et l’alimentation électrique d’appareils tels que les fours à micro-ondes et les générateurs de plasma.
Les réactions au plasma sont souvent utilisées dans le domaine de l’ingénierie de précision, par exemple dans le secteur des semi-conducteurs. Avec les générateurs de plasma, les câbles à haute fréquence font partie intégrante de la société moderne.
Principe des câbles à haute fréquence
Les câbles haute fréquence ont une structure dans laquelle un fil de cuivre, appelé conducteur intérieur, passe au centre, un isolant est disposé autour de ce conducteur intérieur et un conducteur extérieur est disposé de manière concentrique autour de ce dernier. Il est en plus recouvert d’une gaine. En d’autres termes, les signaux à haute fréquence sont transmis par le conducteur intérieur.
L’efficacité de la transmission des signaux à haute fréquence est déterminée par le rapport entre le diamètre extérieur du conducteur intérieur et le diamètre intérieur du conducteur extérieur, ainsi que par la constante diélectrique de l’isolant inséré entre les conducteurs. Il faut donc noter que les propriétés d’un câble haute fréquence ne sont pas déterminées par son aspect extérieur, mais par sa structure interne.
De plus, les câbles haute fréquence doivent transmettre les signaux haute fréquence de manière stable et efficace depuis la source d’énergie génératrice jusqu’aux différents modules, et doivent également minimiser les effets du bruit externe. Dans cette protection contre le bruit, le conducteur externe agit comme un bouclier.
Pour une transmission efficace des signaux à haute fréquence, le rapport entre le diamètre extérieur du conducteur intérieur et le diamètre intérieur du conducteur extérieur doit être maintenu concentrique sur toute la surface du câble. Le rapport entre le diamètre extérieur du conducteur intérieur et le diamètre intérieur du conducteur extérieur peut être détruit lorsque le câble est plié. Un rayon de courbure limite est donc spécifié pour les câbles haute fréquence afin de garantir le maintien du rapport entre le diamètre extérieur du conducteur intérieur et le diamètre intérieur du conducteur extérieur.
Types de câbles haute fréquence
Les câbles coaxiaux haute fréquence sont généralement utilisés pour la transmission de signaux haute fréquence. Dans les cas où les câbles haute fréquence sont utilisés pour transmettre des signaux reçus par une antenne typique à un téléviseur ou à un enregistreur, les câbles coaxiaux haute fréquence ayant une impédance caractéristique de 75 Ω sont le type de câble haute fréquence le plus couramment utilisé.
Les câbles coaxiaux haute fréquence sont identifiés par leur numéro de référence, par exemple “5D-2V” et “S7C-FB”, comme indiqué ci-dessous. Ces chiffres et ces lettres indiquent la taille et le matériau :
1. 5D-2V
- 5 : diamètre extérieur approximatif du conducteur extérieur 5 mm
- D : Impédance caractéristique 50 Ω
- 2 : L’isolation est en PE (translucide)
- V : Le conducteur extérieur est un conducteur unique tressé
2. S-7C-FB
- S : Acronyme pour Satellite (parfois aussi indiqué comme DIGITAL)
- 7 : Diamètre approximatif du conducteur extérieur 7 mm
- C : Impédance caractéristique 75 Ω
- F : Isolation en mousse PE (blanc)
- B : Fil tressé avec bande d’aluminium
Dans les câbles coaxiaux à haute fréquence, la distance entre les conducteurs intérieurs et extérieurs augmente au fur et à mesure que le câble s’épaissit en raison de sa structure. À partir d’une certaine fréquence, l’impédance caractéristique change, ce qui entraîne un phénomène d’augmentation des pertes. Cette fréquence est appelée fréquence limite et doit être inférieure à cette fréquence.
Plus le câble est épais, plus la fréquence limite est basse, c’est pourquoi les câbles semi-rigides avec un câble fin et un tube de cuivre comme conducteur extérieur dans une structure coaxiale sont utilisés pour la transmission de très hautes fréquences dépassant plusieurs GHz.
Autres informations sur les câbles haute fréquence
Connecteurs pour câbles haute fréquence
Il existe différents connecteurs pour les câbles coaxiaux à haute fréquence. Il est donc important de choisir celui qui convient le mieux à l’application. La fréquence et la puissance requises sont les principales considérations, tandis que l’impédance, la perte de transmission et la configuration du câblage déterminent le type de connecteur à utiliser.
En choisissant les connecteurs en conséquence, il est possible d’éviter les perturbations d’impédance au niveau de la connexion et les réflexions indésirables dues à l’affaissement de la tresse du conducteur extérieur du coaxial. Il est également important de choisir le connecteur le plus approprié, en tenant compte de la forme du point de connexion et de la méthode de connexion, par exemple s’il y a beaucoup d’opérations de branchement et de débranchement.