Como funciona o cabo coaxial e por quê é tão utilizado na transmissão de sinais em telecomunicações? É o assunto deste post.
Estrutura do cabo coaxial
O condutor central geralmente é feito de cobre e transmite os dados de alta frequência. A malha metálica é a blindagem, normalmente feita de cobre ou alumínio, cuja função é proteger o condutor central de interferência eletromagnética (EMI) e também transmite sinais. Entre a malha e o condutor central, fica o isolador, um dielétrico de plástico para evitar curto-circuito. Os cabos coaxiais tambêm possuem uma folha de alumínio entre o isolador e a blindagem, para aumentar a proteção contra EMI. Finalmente, a capa de PVC que protege o cabo.
Como funciona?
Ao receberem corrente, tanto o condutor central quanto a malha geram campos magnéticos. Estes campos são calculados usando a Lei circuital de Ampère. Para entender esta lei, é necessário saber matemática avançada.
Aplicando a Lei de Ampère, o campo magnético fora do cabo coaxial é zero. O que é o vetor de Poynting? É o vetor \vec{S}, que descreve a taxa de transmissão de energia por unidade de área, causado por uma onda eletromagnética. É calculado com a equação abaixo.
\vec{S}=\frac{1}{\mu _{o}}\vec{E}\times \vec{B}
- \mu _{o} é a permeabilidade magnética no vácuo, cujo valor é 1,26\cdot 10^{-6}H/m.
- \vec{B} é o vetor da densidade de fluxo magnético.
Além da proteção contra curto-circuito, o isolador mantém constante a distância entre os condutores, evitando a distorção do campo magnético no interior.
Vantagens e desvantagens do cabo coaxial
As vantagens de usar o cabo coaxial sobre outras linhas de transmissão:
- Pode transmitir longas distâncias com perdas mínimas.
- Maior durabilidade do que fios comuns e de par trançado.
- Por não haver campo magnético externo, não causa interferência em aparelhos eletrônicos sensíveis.
- Pode ser usado em aplicações de banda de frequência larga, como vídeo de alta definição.
- Mais barato que fibra ótica.
Porém, as desvantagens são:
- Uma falha no cabo pode comprometer toda a rede.
- Para instalação a longas distâncias, se torna mais caro do que o cabo de par trançado, devido à espessura e à rigidez.
- Rede sujeita a congestionamentos.
- Segurança: o cabo pode ser quebrado para colocar um divisor ou junta T.
