El RG-58 y la ROE

Imagen de EB1HBK
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Tomamos un abundante rollo de cable coaxial RG-58, pongamos por caso... unos 100 metros. En un extremo le ponemos un buen conector, PL o N o BNC, y en la otra punta no le ponemos nada. Es decir dejamos al aire el vivo y la malla sin conectarlos a nada. ¿Que le puede ocurrir al TX si le conectamos el rollo de cable en la salida de antena y nos ponemos a transmitir?

 

El "acoplador de antena" perfecto.

Pues salvo que lo hagamos en las bandas mas bajas de HF, al transmisor no le ocurrirá nada. Podemos transmitir alegremente sin nada conectado al extremo del cable sin preocuparnos por la ROE ya que será muy baja. Es mas, a partir de 10 MHz estará por debajo de 1:2, y si nos cambiamos a VHF, en 50 MHz será ya muy difícil medir algo de ROE sobre la línea.

 

Con motivo de la compra de un rollo nuevo de coaxial RG-58 pedí a Javier -EA1HBX- que, antes de meterle la tijera, realizase una serie de medidas sobre el rollo completo de cable. Así de paso también le va cogiendo el gustillo a su nuevo VNA. Estas son las imágenes que me ha enviado con el resultado de las medidas:

 

-ROE (gráfica azul) en HF y banda de 50 MHz:

 

 

 

- ROE en la banda de 144 MHz (es la gráfica azul), vemos que es de 1:1 en toda la banda:

 

 

 

- Un barrido completo desde 0 a 200 MHz, para hacernos una idea general:

 

 

 

- Y para terminar una bonita imágen que representa lo mismo del dibujo anterior pero en un diagrama de Smith:

 

 

 

Desde luego... ¡que bueno es el cable RG-58!... sobre todo para frecuencias altas... no tiene nada de ROE. Incluso sin conectarle la antena al extremo... ¡incluso sin conectarle nada en absoluto!.

 

Bién, espero que se haya entendido esta pequeña broma. El truco está, por supuesto, en emplear un tramo tan largo de cable. Pero incluso con tan solo 50 metros de coaxial no tendríamos ROE en 144 MHz aunque dejemos el extremo sin conectar. Aunque nos hayamos olvidado de enchufar la antena o se haya roto el conector que debe unir el cable con la antena.

 

El coaxial RG-58 es un buen cable, pero conforme vamos subiendo en frecuencia comienza a mostar mayores pérdidas de RF (mayor atenuación de la señal conforme va recorriendo el cable). Esta atenuacion es la responsable de que no haya ROE en nuestro experimento. Y realmente no la hay a la salida del TX. Podemos transmitir tranquilos que el paso final del TX no sufrirá daño alguno siempre que realicemos la prueba tal cual se ha explicado.

 

Lo que ocurre es que la RF, una vez que sale del transmisor y entra en el coaxial, se va atenuando conforme viaja a lo largo de los 100 metros de cable. Esta atenuación de la RF se debe principalmente a las pérdidas características del cable coaxial (pérdidas en los conductores y en el dielectrico).

 

Debido a esto la señal de RF que llega al extremo del cable (donde no hay nada conectado, recordemos que se dejó malla y vivo al aire) es mucho mas pequeña que la que salió del transmisor. El nivel de RF se ha debilitado mucho despues de recorrer los 100 mt de coaxial.

 

Pero cuando la RF alcanza el extremo del cable no tiene por donde salir, no hay antena ni carga, no hay nada. Debido a esto se produce un "rebote" efectivo de la señal de vuelta hacia atrás, hacia el transmisor. En el extremo cortado del cable la RF ha llegado muy debilitada, pero algo ha llegado y como no tiene por donde salir, retorna hacia atrás. En el extremo final del cable se produce ROE muy elevada, prácticamente el 100% de la RF que llega al extremo del cable se refleja hacia atrás.

 

En el extremo cortado del cable coaxial la señal de RF que no puede continuar y "rebota" debe recorrer de nuevo los 100 metros de cable coaxial hasta el transmisor. Si la RF directa se atenuó en gran medida al recorrer los 100 metros a traves del coaxial, la señal que rebota en el extremo cortado será de pequeño valor. Esta señal de RF reflejada debe recorrer de nuevo los 100 metros de cable coaxial hasta alcanzar el transmisor. Durante este segundo viaje estará sometida a las mismas pérdidas en el cable que atenuaron la RF directa. Por tanto, la señal reflejada sufre a su vez una gran atenuación en el camino de vuelta.

 

En este caso ROE es la relación, o proporción, entre la señal que sale del transmisor y la señal que ha rebotado desde el extremo del cable. Es la relación entre la directa y la reflejada. Lo que ocurre es que debido a la atenuación característica de la línea coaxial, tanto a la ida como a la vuelta, el nivel de señal reflejado es tan minúsculo en proporcion a la RF que sale del TX que, en la practica, es casi inexistente. Esta situación se  produce al realizar la medida de la ROE justo en la salida del TX, en donde comienza el rollo de 100 metros de cable coaxial.

 

Si colocamos el medidor de ROE en el extremo final del cable si nos indicará una ROE elevada, ya que en este caso no hay nada conectado en la salida del medidor (donde iría la antena). Lo que puede suceder es que tal vez no tengamos siquiera suficiente nivel de RF directa para poder hacer la medida, debido a la atenuación introducida en la señal directa por toda la longitud del cable interpuesta entre la salida del TX y el parator medidor.

 

La conclusión importante que podemos extraer de este experimento tan "tonto" es que, cuando realizamos medidas reales sobre una antena, las pérdidas o atenuación del coaxial siempre nos van a engañar en cierto modo, haciéndonos ver una ROE inferior a la real. Si estas pérdidas en el coaxial alcanzan un valor elevado llega a producirse la ilusión de que tenemos una "antena perfecta" aunque -como en nuestro caso- la antena ¡ni siquiera existe!, y prácticamente toda la RF se ha consumido en calor a lo largo del cable.

 

Aunque también es cierto que una pequeña parte de la RF se escapa radiada al éter. Si damos por bueno en este caso el principio de reciprocidad que debe mostrar un sistema radiante, la RF presente en el éter inducirá a su vez cierta señal en la línea coaxial -ciertamente una señal muy pequeña- por que la malla del coaxial no es un aislante perfecto. Debido a ello, en teoría y aún sin antena, tal vez nos sorprendarnos logrando algún que otro QSO.

 

73, J.Moldes -EB1HBK-

 

Comentarios

Imagen de ea1axy

Pero que mala leche ....

 

Ahora espera a todos esos que NO pondrán antena al final del cable quejándose de que no llegan al repe, 

y que tienen "cero" de estrafalarias...

 

HI HI

Imagen de EB1AGG

Le pondremos el rollo de "coasial" para llegarle al "ripitidor" de "uvihachiefi" con el "talke". (Just kidding lol)

Ahora en serio, muy bien explicado, para los "cero-estrafalarias-man" ;-)

Luisito, no seas malo hombre jaja

Tan simple y tan interesante.... como siempre, Javi siempre sorprendiendonos...

Edito: Javi y Javi....

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