Guida d’onda e cavo coassiale trasportano entrambi energia elettromagnetica. La scelta dipende da modi, banda, perdita del percorso, potenza e montaggio. Non esiste una soglia universale di 5 GHz oltre la quale la guida sia sempre migliore. Anche molti collegamenti d’antenna sono semplicemente coassiali.
1. Struttura e distribuzione dei campi
Il coassiale comprende conduttore centrale, conduttore esterno e dielettrico. L’energia è associata ai campi nello spazio tra i conduttori. Non è corretto descriverlo come trasporto di soli elettroni in contrapposizione alle onde della guida.
La guida metallica cava confina il campo con le pareti. La sezione può essere rettangolare o circolare, con aria, gas o un riempimento previsto dal progetto. Dimensioni e condizioni al contorno determinano i modi supportati.
2. TEM, TE e TM
Il modo TEM fondamentale di un coassiale ideale uniforme non ha una frequenza di taglio inferiore. Il sistema reale può però includere blocchi della continua e limiti superiori di connettori, materiali o modi.
Una guida cava omogenea con un solo contorno conduttore non supporta TEM. Nella sezione rettangolare a > b il modo dominante è TE10, dotato di una propria frequenza di taglio. Sotto il taglio non si propaga come un’onda viaggiante ordinaria.
3. Banda e componenti connessi
WR-90 ha sezione interna 22,86 × 10,16 mm, taglio TE10 di circa 6,56 GHz e banda usuale 8,2–12,4 GHz. Le guide con ridge richiedono una valutazione diversa dalla semplice sezione rettangolare vuota.
| Aspetto | Coassiale | Guida rettangolare |
|---|---|---|
| Estremo inferiore | TEM ideale senza taglio. | Taglio del modo. |
| Estremo superiore | Modi, materiali e interfacce. | Modi superiori e banda dei componenti. |
| Percorso reale | Cavo, adattatori e terminazioni. | Tratti, curve, finestre e transizioni. |
4. Perdite e potenza a parità di condizioni
Il coassiale ha perdite conduttive e dielettriche. Anche la guida presenta perdite conduttive, influenzate da superficie, dimensioni, frequenza e temperatura. Il riempimento d’aria può essere vantaggioso, senza dimostrare una superiorità in ogni confronto.
Somma il percorso completo e confronta unità coerenti: dB/m e dB/100 ft non sono equivalenti. Come semplice conversione, perdite di 1 e 3 dB corrispondono a circa 79% e 50% di potenza trasmessa sotto le condizioni appropriate. Non sono valori tipici universali delle due tecnologie.
La potenza ammissibile deve riportare regime continuo, picco, impulsi, pressione e raffreddamento. Non si può fissare 300 W per tutti i coassiali grandi o una potenza da kilowatt per qualsiasi guida.
5. Flessibilità e interfacce
Molti cavi coassiali semplificano percorsi compatti, rispettando raggio di curvatura e flessione. Un semirigido non va trattato come un cavo liberamente piegabile più volte.
Le guide impiegano curve, torsioni e sezioni flessibili progettate per la banda. Flangia, planarità, allineamento e guarnizioni contano. Lo stesso numero WR non garantisce che ogni variante di flangia sia compatibile.
Leggere correttamente i dati del cavo d’antenna
Nel cablaggio TV, 75 Ω indica normalmente l’impedenza caratteristica prevista. Una dicitura 75 o 85 dB può invece riferirsi alla schermatura secondo condizioni specifiche. Non va interpretata come impedenza né come guadagno dell’antenna.
Se servono flessibilità e ampia banda, valuta una catena coassiale adatta. Per alcune applicazioni a microonde di bassa perdita o alta potenza, confronta il percorso in guida. Una soluzione mista deve includere le transizioni nel bilancio.
Le relazioni di propagazione sono in Microwaves101. Le guide Dolph Microwave vanno confrontate per banda e interfacce, non soltanto per l’aspetto esterno.
