Le câble coaxial est un type de câble en cuivre spécialement conçu avec un blindage métallique et d’autres composants conçus pour bloquer les interférences de signal.
Un câble coaxial, ou coaxial, est principalement utilisé par les sociétés de télévision par câble pour relier leurs installations d’antennes satellites aux domiciles et aux entreprises de leurs clients.
Les compagnies de téléphone utilisent parfois également un câble coaxial pour relier les centraux téléphoniques aux poteaux téléphoniques près des clients.
Certaines maisons et bureaux utilisent un câble coaxial, mais le câblage paire torsadée a largement supplanté son utilisation répandue en tant que support de connectivité Ethernet dans les entreprises et les centres de données.
Le câble coaxial a reçu son nom parce qu’il comprend un canal physique qui transporte le signal entouré par un autre canal physique concentrique, tous deux suivant le même axe.
Le canal le plus interne est généralement un fil de cuivre, qui est ensuite entouré d’une couche d’isolation entre lui et le canal externe.
Le canal externe sert de mise à la terre, généralement sous forme de maille de cuivre.
Une autre couche d’isolation entoure à la fois les canaux interne et externe.
De nombreux de ces câbles ou paires de tubes coaxiaux peuvent être placés dans une seule gaine extérieure et, avec des répéteurs, peuvent transporter des informations sur une grande distance.
Le câble coaxial a été inventé en 1880 par l’ingénieur et mathématicien anglais Oliver Heaviside, qui a breveté l’invention et la conception la même année.
AT&T a établi son premier système de transmission coaxiale transcontinental en 1940.
Selon la technologie du transporteur utilisée et d’autres facteurs, le fil de cuivre à paire torsadée et la fibre optique sont des alternatives au câble coaxial.
Comment fonctionnent le câble coaxial ?
Les câbles coaxiaux sont composés de couches concentriques de conducteurs électriques et de matériau isolant.
Cette construction assure que les signaux sont enfermés à l’intérieur du câble et empêche les interférences électriques de perturber le signal.
La couche du conducteur central est un fil conducteur mince, en cuivre solide ou tressé.
Une couche diélectrique faite d’un matériau isolant aux caractéristiques électriques bien définies entoure le fil.
Une couche de blindage entoure ensuite la couche diélectrique avec du feuillard métallique ou une maille en cuivre tressé.
L’ensemble est enveloppé dans une gaine isolante.
La couche de blindage métallique extérieure du câble coaxial est généralement mise à la terre au niveau des connecteurs aux deux extrémités pour protéger les signaux et servir de point de dissipation pour les signaux d’interférence indésirables.
La conception du câble coaxial dépend de la maîtrise des dimensions et des matériaux du câble.
Le contrôle de ces facteurs contribue à créer une valeur fixe pour l’impédance caractéristique d’un câble coaxial.
Les signaux haute fréquence sont partiellement réfléchis en cas de désalignement de l’impédance, ce qui entraîne des erreurs.
L’impédance caractéristique est sensible à la fréquence du signal.
Au-dessus de 1 GHz, le fabricant de câbles doit utiliser un diélectrique qui n’atténue pas trop le signal ni ne modifie l’impédance caractéristique de manière à créer des réflexions du signal.
Les caractéristiques électriques du coaxial dépendent de l’application et sont cruciales pour de bonnes performances.
Deux impédances caractéristiques standard sont les suivantes :
50 ohms, utilisés dans des environnements à puissance modérée.
75 ohms, courants pour les connexions aux antennes et les installations résidentielles.
Types de câble coaxial
Il existe de nombreux types de câbles coaxiaux, parmi lesquels on peut citer les suivants :
Le câble coaxial rigide repose sur un tube en cuivre rond et une combinaison de métaux comme blindage, tels que l’aluminium ou le cuivre.
Ces câbles sont couramment utilisés pour connecter un émetteur à une antenne.
Le câble triaxial dispose d’une troisième couche de blindage mise à la terre pour protéger les signaux transmis dans le câble.
Les câbles coaxiaux rigides sont composés de deux tubes en cuivre qui fonctionnent comme des tuyaux rigides.
Ces lignes sont conçues pour une utilisation en intérieur entre des émetteurs radiofréquences (RF) de haute puissance.
Le câble rayonnant reproduit de nombreux composants du câble rigide, mais avec des fentes accordées dans le blindage adaptées à la longueur d’onde RF à laquelle fonctionne le câble.
Il est couramment utilisé dans les ascenseurs, l’équipement militaire et les tunnels souterrains.
Types de connecteurs
Il existe de nombreux types différents de connecteurs de câbles coaxiaux, séparés en deux styles : les connecteurs mâles et les connecteurs femelles. Les types de connecteurs comprennent les suivants :
Connecteur Bayonet Neill-Concelman (BNC). Ce connecteur est utilisé avec la télévision, les signaux vidéo et la radio en dessous d’une fréquence de 4 GHz.
Connecteur Threaded Neill-Concelman (TNC). Ce connecteur est une version filetée du connecteur BNC et est utilisé dans les téléphones portables. Les connecteurs TNC fonctionnent jusqu’à 12 GHz.
Connecteur SubMiniature version A (SMA). Ce connecteur est utilisé avec les téléphones portables, les systèmes d’antennes Wi-Fi, les systèmes micro-ondes et les radios. Les connecteurs SMA fonctionnent jusqu’à 18 GHz.
Connecteur SubMiniature version B (SMB). Ce connecteur peut être utilisé avec du matériel de télécommunication.
Connecteur QMA. Les connecteurs QMA sont une variante à verrouillage rapide des connecteurs SMA utilisés avec du matériel industriel et de communication.
Connecteur Radio Corporation of America (RCA). Ces connecteurs sont utilisés en audio et vidéo. Ce sont les câbles regroupés jaunes, blancs et rouges utilisés avec les anciennes télévisions. Les connecteurs RCA sont également appelés prises A/V.
Connecteurs F. Également appelés connecteurs de type F, ils sont utilisés dans les télévisions numériques et par câble. Ils utilisent généralement des câbles RG-6 ou RG-59.
Quelles sont les applications des câbles coaxiaux ?
Dans les domiciles et les petits bureaux, on utilise des câbles coaxiaux courts pour la télévision par câble, les équipements vidéo domestiques, les équipements de radio amateur et les appareils de mesure.
Historiquement, les câbles coaxiaux ont également été utilisés comme une forme précoce d’Ethernet, prenant en charge des vitesses allant jusqu’à 10 Mbps.
Depuis lors, le câblage à paire torsadée a largement remplacé l’utilisation du coaxial.
Cependant, les câbles coaxiaux restent largement utilisés pour l’internet à large bande par câble.
Les câbles coaxiaux sont également utilisés dans les automobiles, les avions, les équipements militaires et médicaux, ainsi que pour relier les antennes paraboliques, les antennes radio et télévision à leurs récepteurs respectifs.
| Câble | Ω | Application |
| RG-6 | 75 | Vidéo, TV |
| RG-11 | 75 | Longues distances |
| RG-59 | 75 | Vidéo, TV |
Normes pour le câble coaxial
La plupart des spécifications des câbles coaxiaux ont une impédance de 50, 52, 75 ou 93 ohms.
En raison de leur utilisation généralisée dans l’industrie de la télévision par câble, les câbles RG-6 avec double ou quadruple blindage et une impédance de 75 ohms sont devenus de facto une norme pour de nombreuses industries.
Près de 50 normes distinctes existent pour les câbles coaxiaux, souvent conçues pour des cas d’utilisation spécifiques en radio amateur ou en télévision par câble à faible perte.
D’autres exemples comprennent le RG-59/U, utilisé pour le transport du signal large bande à partir des systèmes de télévision en circuit fermé, et le RG-214/U pour la transmission de signaux haute fréquence.
Les connecteurs coaxiaux vont des simples connecteurs individuels utilisés dans les systèmes de télévision par câble aux combinaisons complexes de plusieurs câbles coaxiaux fins, associés à des connexions électriques et autres signaux, logées dans des boîtiers semi-personnalisés.
On les trouve couramment dans l’électronique militaire et l’avionique.
La rigidité mécanique peut varier considérablement en fonction de la construction interne et de l’utilisation prévue du câblage coaxial.
Par exemple, les câbles à haute puissance sont souvent fabriqués avec une isolation épaisse et sont très rigides.
Certains câbles sont délibérément fabriqués avec des fils centraux épais, ce qui entraîne une résistance par effet de peau.
Cette résistance résulte du fait que les signaux haute fréquence se déplacent à la surface du conducteur, et non à l’intérieur.
Un conducteur central plus gros crée un câble rigide avec une faible perte par mètre.
Différence entre RG-59 et RG-6
Les câbles RG-59 et RG-6 sont couramment utilisés dans la télévision par satellite et les modems câble.
Les installations plus anciennes utilisaient le câble RG-59 avant l’adoption du câble RG-6. Le câble RG-59 est plus fin, avec un calibre de fil américain (AWG) de 20 et un conducteur central en cuivre.
On le trouve plus souvent dans les bâtiments anciens et il est préférable pour les systèmes de vidéosurveillance et les systèmes vidéo analogiques.
Le câble RG-6 est un câble plus épais de calibre 18 AWG et possède également un conducteur central en cuivre.
Le câble RG-6 est utilisé avec des matériels à large bande passante et à haute fréquence, où les signaux Internet et satellite peuvent fonctionner à des fréquences plus élevées par rapport à la vidéo analogique traditionnelle.
Le choix entre ces deux câbles dépend largement de la fréquence requise. Pour des besoins au-dessus de 50 MHz, il est recommandé d’utiliser un câble RG-6.
