GUIADOS O ALAMBRICOS.

características de los medios guiados son el tipo de conductor utilizado, la
velocidad la conducción(o guiado) de las señales desde un extremo al otro. Las
principales máxima de transmisión, las distancias máximas que puede ofrecer
entre repetidores, la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, la facilidad de
instalación y la  capacidad de soportar diferentes tecnologías de nivel de enlace.
La velocidad de  transmisión depende directamente de la distancia entre los
 terminales, y de si el medio se  utiliza para realizar un enlace punto a punto o un
enlace multipunto. Debido a esto, los diferentes medios de transmisión tendrán
diferentes velocidades de conexión que se adaptarán a utilizaciones dispares.

PARES TRENZADOS.

Este consiste en dos alambres de cobre aislados, en general de 1mm de espesor. Los 

alambres se entrelazan en forma helicoidal, como en una molécula de DNA. La forma 

trenzada del cable se utiliza para reducir la interferencia eléctrica con respecto a los pares 

cercanos que se encuentran a su alrededor. Los pares trenzados se pueden utilizar tanto 

para transmisión analógica como digital, y su ancho de banda depende del calibre del 

alambre y de la distancia que recorre; en muchos casos pueden obtenerse transmisiones 

de varios mega bits, en distancias de pocos kilómetros. Debido a su adecuado 

comportamiento y bajo costo, los pares trenzados se utilizan amplia mente y es  probable 

que se presencia permanezca por muchos años.

CABLE COAXIAL.

El cable coaxial consta de un alambre de cobre duro en su parte central, es decir, que 

constituye el núcleo, el cual se encuentra rodeado por un material aislante. Este material 

aislante está rodeado por un conductor cilíndrico que frecuentemente se presenta como una

malla de tejido trenzado. El conductor externo está cubierto por una capa de plástico

protector.

La construcción del cable coaxial produce una buena combinación y un gran ancho de 

banda y una excelente inmunidad al ruido. El ancho de banda que se puede obtener 

depende de la longitud del cable; para cables de 1km, por ejemplo, es factible obtener 

velocidades de datos de hasta 10Mbps, y en cables de longitudes menores, es posible 

obtener velocidades superiores. Se pueden utilizar cables con mayor longitud, pero se 

obtienen velocidades muy bajas. Los cables coaxiales se emplean amplia mente en redes 

de área local y para transmisiones de largas distancia del sistema telefónico.

CONSTRUCCIÓN DE CABLE COAXIAL.

La construcción de cables coaxiales varía mucho. La elección del diseño afecta al

tamaño, flexibilidad y las propiedades eléctricas del cable. Un cable coaxial consta de un

núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante (o dieléctrico), un apantallamiento o

blindaje de metal trenzado y una cubierta externa.

El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que constituyen la

información. Este núcleo puede ser sólido (normalmente de cobre) o de hilos. Rodeando

al núcleo existe una capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla

de hilo trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la

distorsión que proviene de los hilos adyacentes. El núcleo y la malla deben estar

separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, se produciría un cortocircuito, y el ruido o

las señales que se encuentren perdidas en la malla, atravesarían el hilo de cobre.

El apantallamiento tiene que ver con el trenzado o malla de metal (u otro material) que

rodea los cables. El apantallamiento protege los datos que se transmiten, absorbiendo

el ruido, de forma que no pasa por el cable y no existe distorsión de datos. Al cable que

contiene una lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado se le

llama cable apantallado doble. Para grandes interferencias, existe el apantallamiento

cuádruple. Este apantallamiento consiste en dos láminas aislantes, y dos capas de

apantallamiento de metal trenzado.

Un cortocircuito ocurre cuando dos hilos o un hilo y una tierra se ponen en contacto. Este

contacto causa un flujo directo de corriente (o datos) en un camino no deseado. En el

caso de una instalación eléctrica común, un cortocircuito causará el chispazo y el fundido

del fusible o del interruptor automático. Con dispositivos electrónicos que utilizan

bajos voltajes, el efecto es menor, y casi no se detecta. Estos cortocircuitos de

bajo voltaje causan un fallo en el dispositivo y lo normal es que se pierdan los datos que

se estaban transfiriendo.

Una cubierta exterior no conductora (normalmente hecha de goma, teflón o plástico)

rodea todo el cable, para evitar las posibles descargas eléctricas.

El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par

trenzado, por esto hubo un tiempo que fue el más usado.

La malla de hilos absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a

los datos que se envían a través del cable interno. Por esta razón, el cable coaxial es una

buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades

de datos con un sistema sencillo.

 

DIELÉCTRICO

Se denomina dieléctrico a un material con una baja conductividad eléctrica (σ << 1); es decir, un aislante, el cual tiene la propiedad de formar dipolos eléctricos en su interior bajo la acción de un campo eléctrico. Así, todos los materiales dieléctricos son aislantes pero no todos los materiales aislantes son dieléctricos.Algunos ejemplos de este tipo de materiales son el vidrio, la cerámica, la goma, la mica, la cera, el papel, la madera seca, la porcelana, algunas grasas para uso industrial y electrónico y la baquelita. En cuanto a los gases se utilizan como dieléctricos sobre todo el aire, el nitrógeno y el hexafluoruro de azufre.

APLICACIONES.

Los dieléctricos más utilizados son el aire, el papel y la goma. La introducción de un dieléctrico en un condensador aislado de una batería, tiene las siguientes consecuencias:

• Disminuye el campo eléctrico entre las placas del condensador.
• Disminuye la diferencia de potencial entre las placas del condensador, en una relación Vi/k.
• Aumenta la diferencia de potencial máxima que el condensador es capaz de resistir sin que salte una chispa entre las placas (ruptura dieléctrica).
• Aumento por tanto de la capacidad eléctrica del condensador en k veces.
• La carga no se ve afectada, ya que permanece la misma que ha sido cargada cuando el condensador estuvo sometido a un voltaje.

Normalmente un dieléctrico se vuelve conductor cuando se sobrepasa el campo de ruptura del dieléctrico. Esta tensión máxima se denomina rigidez dieléctrica. Es decir, si aumentamos mucho el campo eléctrico que pasa por el dieléctrico convertiremos dicho material en un conductor.

Resultado de imagen para impedancia característica cable coaxial.

 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS:

- Capacidad (F/m):

Es el valor de la capacidad eléctrica, medida entre el conductor central y

el conductor externo, dividida por la longitud del cable. Se trata de valores

muy pequeños expresados en pico farad por metro. Varia con el tipo de

material aislante y con la geometría del cable.

Impedancia característica (Ohm):

Es la relación tensión aplicada / corriente absorbida por un cable coaxial de longitud

infinita. Puede demostrarse que, para un cable coaxial de longitud real conectado a una

impedancia exactamente igual a la característica, el valor de la impedancia de la línea

permanece igual al de la impedancia característica.

Cabe recordar que en un sistema que trabaja a máxima eficiencia, la impedancia del

transmisor, la del receptor y la del cable deben ser iguales, de no ser así se producirán

reflexiones que degradarán el funcionamiento del sistema.

La impedancia característica no depende de la longitud del cable ni de la frecuencia. Los

valores nominales para los cables coaxiales son 50, 75 y 93 Ohm.

- Impedancia transferencia (Ohm/m):

Define la eficiencia del blindaje del conductor externo. Expresada habitualmente en

miliohm por metro. Cuanto más pequeño es el valor, mejor es el cable a los efectos de la

propagación al exterior de la señal transmitida y de la penetración en el cable de las

señales externas.

 - Atenuación (dB/m):

Es la pérdida de potencia, a una determinada frecuencia, expresada generalmente en

decibel cada 100 metros. Varía con el tipo de material empleado y con la geometría del

cable, incrementándose al crecer la frecuencia.

- Velocidad de propagación (%):

Es la relación, expresada porcentual mente, entre la velocidad de propagación de la señal

en el cable y la velocidad de propagación de la luz en el vacío. Varía con el tipo de

material aislante, en función de su constante dieléctrica.

Características físicas

Conductor central: Alambre único de cobre rojo de 1,20 mm de diámetro ± 0,01 mm. 

Dieléctrico: Polietileno de baja densidad compacto (PEED) de 7,25 mm de diámetro ± 0,2 mm.

 Blindaje: Malla trenzada de alambres de cobre rojo de 0.15 mm y de 10 alambres por dieciséis husos (10 x 16 x 0.15) cobertura 94 %.

 Cubierta exterior: (PVC) policloruro de vinilo flexible de 10,25 mm de diámetro ± 0,2 mm color negro, apto intemperie.

 Marcación identificadora: Hecha con tintas para PVC a lo largo del cable con una separación no mayor a 20 cm. y de manera resistente al manipuleo.

ATENUACIÓN E INTERFERENCIAS EN EL CABLE COAXIAL

ATENUACIÓN:

Uno de los parámetros más relevantes del cable coaxial es la atenuación, definida como la relación entre la potencia de señal de entrada con respecto a la potencia de señal de salida para una determinada longitud del cable. Si consideramos que la impedancia de entrada es igual a la de salida y corresponde a 75 Ohms, entonces la atenuación expresada en decibeles queda

At = 10 log(P1 / P2) = 20 log(E1 / E2)donde:

P1, P2 son las potencias de entrada y salida respectivamente medidas en Watts o mW.E1, 

E2 son los voltajes de entrada y salida respectivamente medidos en Volts o mV.

La atenuación nominal de un cable coaxial se especifica para una longitud standard de 100 metros o 100 pies (30,48 m) a una temperatura de 20 grados. Esto último es necesario indicarlo, ya que la atenuación varia con la temperatura.

La atenuación es un parámetro eléctrico que representa las pérdidas de la señal en su paso por el cable. La primera contribución a dicha atenuación la hacen los parámetros primarios R (resistencia del conductor) y G (fugas en el dieléctrico), siendo más significativa la primera.

Tipos de cable coaxial

PARA TRASMISIÓN EN BANDA ANCHA

Utilizado en transmisión de señales de televisión por cable (CATV, "Cable Televisión").

Esta categoría tiene una impedancia característica de 75 ohmios.

El término banda ancha proviene del medio telefónico, y se refiere a frecuencias mayores a 4 kHz. Se nutren de la la tecnología patrón para envío de señales de televisión por cable y por ello pueden llegar a alcanzar los 450 MHz de ancho de banda para longitudes de 100 m.
Como peculiaridad comentar que un cable típico de 300 MHz puede, por lo general, mantener velocidades de hasta 150 Mbps.Los cables para banda banda ancha se dividen en varios canales, por ejemplo en canales de 6 MHz para el envío de señales de televisión.
Cada canal puede emplearse de forma independiente, por lo que en un mismo cable pueden coexistir señales de vídeo, voz y datos.
Si quieres saberlo todo sobre el cable coaxial, desde sus aplicaciones hasta los varios tipos de conectores y recubrimientos.

Para transmisión en banda base

son usados en redes de trabajo locales (LAN´s). Tienen una impedancia característica de 50 ohmios. En esta categoría se emplean dos tipos de cable: coaxial grueso ("thick") y coaxial fino ("thin").

Coaxial grueso ("thick")

Inicialmente fue el cable más utilizado en las redes de área local (LAN). Incluso a día de hoy aún se sigue usando en determinadas circunstancias (alto grado de interferencias).
Los diámetros de su alma/malla son 2,6/9,5 mm. y el diámetro total del cable es de 1 cm. aprox.

Coaxial fino ("thin")
Surgió como alternativa al cable anterior, al ser más económico flexible y sencillo
de instalar. Los diámetros de su alma/malla son 1,2/4,4 mm.  y el diámetro total del cable es de 0,5 cm. aprox. Sin embargo, sus propiedades de transmisión son 
sensiblemente peores que las del coaxial grueso.

Como el uso de cable coaxial en redes de trabajo ha sido reemplazado por el cable de par trenzado nos centraremos en los usos de cable coaxial para la distribución de señales de audio/vídeo.

CONECTORIZACION PARA CABLE COAXIAL

En IEEE 802.3 se definen especificaciones de networking basadas en Ethernet. Este

estándar describe la serie de bits digitales que viajan por el cable. Ethernet es única en

su método para acceder al cable. IEEE 802.3 y sus variantes obtienen el uso del cable al

competir por él. Este sistema se denomina Acceso múltiple con detección de portadora y

detección de colisiones (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision

Detection).

En la práctica, el CSMA/CD requiere que cada host que desea utilizar el cable primero lo

escuche para determinar si está limpio. Cuando está limpio, el host puede transmitir.

Debido a que existe la posibilidad de que otra estación haya realizado una transmisión

simultáneamente, cada estación que transmite escucha el cable a medida que envía la

primera parte de su mensaje. Si no escucha ninguna otra señal, continúa hasta que el

mensaje finaliza, y luego comienza el proceso nuevamente para el mensaje siguiente. SI

la estación escucha otra señal mientras todavía está transmitiendo, detiene la

transmisión. Después, la estación envía una señal de atascamiento. Todas las estaciones

que escuchan la señal de atascamiento borran el paquete recibido parcialmente y,

esperan un período aleatorio antes de volver a comenzar la transmisión.

Este método de comunicación se denomina no determinista, es decir, no se puede

predecir cuál estación transmitirá y cuándo transmitirá. No obstante, cada estación en

algún punto en el tiempo tendrá la oportunidad de transmitir. La ventaja de este sistema

es que se ejecuta a sí mismo sin requerir ninguna administración.

Este tipo de método de acceso tiene desventajas. Cada vez que una estación transmite

por medio del cable, existe la posibilidad de que sus datos colisionen con otros. Además,

cuando las estaciones retransmiten, cada retransmisión podría también sufrir colisiones.

Por lo tanto, es importante que todo el cableado sea sólido técnicamente. Todo mensaje

que se pierda debido a fallas en el cableado obligará a la retransmisión de paquetes.

Esto no debe tomarse a la ligera. Las colisiones y las retransmisiones contribuyen de

manera significativa a la congestión del cable, lo que a su vez reduce la velocidad de la

red. Se estima que si apenas el uno por ciento de los paquetes del cable se dañan, el

rendimiento declinará en un 75%.

IEEE 802.3 es el modelo de docenas de variantes de Ethernet, incluso aquellas que

utilizan thicknet, thinnet, UTP y cable de fibra óptica.

IEEE 802.3 define los siguientes estándares de cableado para las LAN que operan a una

velocidad de señalización de banda base de 10 o 100 Mbps, denominada 10Base o

100Base:

• 10Base2 – Utiliza cableado thinnet con una longitud de segmento máxima de 185 m, y se utiliza con topología de bus física y topología de bus lógica.

• 10Base5 – Utiliza cableado thinnet con una longitud de segmento máxima de 500 m, y se utiliza con topología de bus física y topología de bus lógica.

• 10Base-T – Utiliza cableado UTP Categoría 3, 5, 5e o 6 con una longitud de segmento máxima de 100 m y se utiliza con topología en estrella física o extendida y topología de bus lógica.

• 10Base-FL – Utiliza cableado de fibra óptica multimodo que opera a 850 nm. La distancia máxima desde una NIC a un hub es de 2000 metros.

• 100Base-TX – Utiliza cableado UTP Categoría 5, 5e o 6 con una longitud de segmento máxima de 100 m, y se utiliza con topología en estrella física o extendida y topología de bus lógica.

• 100Base-FX – Utiliza cableado de fibra óptica multimodo que opera a 1300 nm con una longitud de segmento máxima no especificada, que depende del uso de un hub nox Clase I o Clase II.

• 1000Base-T – Utiliza cuatro pares trenzados de cobre, Categoría 5 o superior. (IEEE 802.3ab)

• 1000Base-TX – Utiliza cuatro pares trenzados de cobre, Categoría 6.

• 1000Base-CX – Ensamble de cable blindado de cuatro conductores para fines especiales (IEEE 802.3z)

• 1000Base-SX – Dos fibras ópticas que operan a 850 nm. (IEEE 802.3z)

• 1000Base-LX – Dos fibras ópticas que operan a 1300 nm. (IEEE 802.3z)

• Ethernet de diez gigabit (10GbE) (IEEE 802.3ae) 

FIBRA ÓPTICA.

Un cable de fibra óptica consta de tres secciones con céntricas. La más interna, el 
núcleo, consiste en una o más hebras o fibras hechas de cristal o plástico. Cada una de 
ellas lleva  un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas distintas a las 
del núcleo. La capa más exterior, que recubre una o más fibras, debe ser de un material 
opaco y resistente. Un sistema de transmisión por fibra óptica está formado por una 
fuente luminosa muy monocromática (generalmente un láser), la fibra encargada de
transmitir la señal luminosa y un foto diodo que reconstruye la señal eléctrica.