Blog

Características de la Construcción del Núcleo que Garantizan la Resistencia a las Inclemencias del Tiempo en el Cable Coaxial

Apantallamiento metálico y sistemas dieléctricos presurizados para exclusión de humedad

Los cables coaxiales diseñados para soportar condiciones climáticas adversas tienen múltiples capas que protegen contra daños provocados por los elementos. El blindaje metálico, generalmente hecho de aluminio o cinta de cobre adherida a la parte interna del cable, forma un escudo electromagnético y bloquea la humedad que intenta penetrar. Estos blindajes funcionan muy bien cuando se combinan con sistemas presurizados en el interior del cable. Básicamente, rellenan el aislamiento de espuma con nitrógeno o aire seco para crear una presión positiva que mantiene fuera el agua. Según algunas pruebas de campo mencionadas en el Informe de Infraestructura de Radiodifusión del año pasado, estos cables presurizados redujeron aproximadamente en un 92% los problemas de señal causados por la humedad en zonas costeras donde el aire salino representa un problema importante. Y hablando de materiales, la mayoría de los cables utilizan espuma de polietileno como componente dieléctrico. Los fabricantes tratan este material especialmente para que, a nivel microscópico, repela realmente las moléculas de agua, lo cual ayuda a mantener un rendimiento constante incluso cuando los niveles de humedad permanecen altos durante días seguidos.

Conductor central de acero recubierto de cobre vs. cobre sólido bajo ciclos térmicos

Qué tipo de materiales se utilizan para fabricar esos conductores centrales es realmente importante cuando hablamos de su rendimiento bajo temperaturas extremas. El acero recubierto de cobre, o CCS como comúnmente se le llama, tiene una combinación interesante en su interior. En realidad, cuenta con un núcleo de acero que le proporciona buena resistencia a la tracción, mientras que la capa exterior de cobre realiza la mayor parte del trabajo de conductividad. Lo que hace especial al CCS es lo poco que se expande cuando está sometido a todo tipo de cambios térmicos. Esta propiedad ayuda a mantener las señales estables incluso cuando estos conductores están instalados en lugares elevados y expuestos a condiciones bastante severas. Algunas pruebas han demostrado que en un rango desde menos 40 grados Celsius hasta más 85, el CCS solo se expande aproximadamente un 0,8 por ciento, frente al cobre sólido normal, que se expande alrededor de un 1,2 por ciento. Es cierto que el cobre puro tiene mejores índices de conductividad (alrededor del 100 % IACS frente al 40 % aproximadamente del CCS), pero aquí hay un compromiso. El problema con el cobre sólido es que se expande más al calentarse, lo cual crea problemas con la consistencia de la señal, especialmente en zonas donde las temperaturas fluctúan drásticamente entre el día y la noche. Por eso, cada vez más ingenieros están eligiendo CCS para esas grandes torres que se extienden a través de vastas distancias. Estas instalaciones suelen enfrentar diferencias de temperatura superiores a los 60 grados Celsius cada día, por lo que contar con algo que no se expanda ni contraiga demasiado es absolutamente esencial para un funcionamiento confiable.

Comparación de Rendimiento de Tipos de Cables Coaxiales para Entornos Agresivos

Heliax® vs. Cable Coaxial con Dieléctrico de Espuma Inundada en Pruebas de Niebla Salina Costera

Los cables coaxiales fabricados con conductores externos de aluminio sólido muestran una resistencia mucho mejor a la corrosión durante esas pruebas de niebla salina costera que todos conocemos. Estos cables conservan bastante bien su intensidad de señal, perdiendo menos de 0,1 dB por cada 100 pies incluso después de permanecer expuestos a la niebla de agua salada durante 1.000 horas seguidas. Lo que los hace especiales es su construcción sin costuras, lo que impide que el agua penetre en los conectores, donde normalmente comienzan los problemas. Esto es muy importante para torres ubicadas junto al océano, donde los equipos de transmisión están constantemente expuestos al aire marino. Por otro lado, las versiones rellenas de espuma tienden a perder aproximadamente un 15 % más de potencia de señal en condiciones similares, porque el líquido se filtra a través de pequeños huecos por fuerzas capilares. Hemos visto casos en los que la sal se acumula en los espacios reducidos entre las capas de la cubierta de polietileno, alterando la forma en que las señales viajan por el cable y creando esos molestos desajustes de impedancia que a todos tanto molestan. Pruebas de campo realizadas según las normas ASTM B117 respaldan también estos resultados. Los cables con blindaje de aluminio duran aproximadamente cinco veces más antes de alcanzar el umbral del 3 % de ROE (VSWR), que marca el momento en que empiezan a surgir problemas, en comparación con los cables estándar de núcleo de espuma sometidos a las mismas condiciones severas de prueba.

Cable Coaxial Blindado Soportado por Mensajero Aéreo vs. Enterrado Directo en Ciclos de Congelación-Deshielo

Los cables coaxiales aéreos soportados por hilos mensajeros pueden soportar temperaturas extremas que van desde -40°C hasta +85°C gracias a su diseño de tensión suspendida. Estos cables evitan problemas causados por el movimiento del terreno, pero necesitan chaquetas estabilizadas contra los rayos UV para mantenerse flexibles en condiciones de frío. Las pruebas han demostrado que las instalaciones con estas características mantienen su capacitancia estable dentro de aproximadamente ±2 pF/m incluso después de más de 200 ciclos de congelación-descongelación, especialmente cuando están recubiertas con una cubierta de polietileno de alta densidad. Para aplicaciones subterráneas, los cables blindados ofrecen buena protección contra fuerzas de aplastamiento, pero tienden a experimentar alrededor de un 8% más de picos de pérdida de señal durante los periodos de deshielo, porque el agua del hielo derretido penetra en puntos débiles de la cubierta del cable. El uso de espuma dieléctrica resistente a la compresión en lugar de espuma inyectada con gas también marca una gran diferencia. Los cables enterrados con esta espuma avanzada muestran aproximadamente un 22% menos de inestabilidad de fase bajo presión repetida de levantamiento por heladas, según las normas IEC 61196-1. Se requieren diferentes enfoques para bloquear la humedad dependiendo del tipo de instalación. Las líneas subterráneas normalmente requieren cintas rellenas de gel, mientras que las instalaciones aéreas se benefician de empalmes con barrera de vapor en los puntos de conexión.

Calificaciones Ambientales Críticas y Normas de Cumplimiento para Cables Coaxiales de Transmisión

Cumplimiento con MIL-DTL-17H y parámetros reales de despliegue en torres de transmisión

La norma MIL-DTL-17H establece requisitos bastante exigentes en lo que respecta a la capacidad de los cables para soportar condiciones climáticas adversas. Nos referimos a aspectos como mantener la humedad fuera, mantener la estabilidad bajo cambios de temperatura y resistir el desgaste mecánico con el tiempo. Esto convierte a esta norma en una de las especificaciones clave para los cables coaxiales de transmisión utilizados en entornos realmente difíciles. Al analizar instalaciones reales en torres de radiodifusión, especialmente aquellas cercanas a las costas o en zonas montañosas donde las condiciones son extremas, los cables que cumplen con estas normas suelen durar mucho más. Datos del sector de 2023 mostraron también algo interesante: los cables certificados según MIL-DTL-17H tuvieron aproximadamente un 35 por ciento menos de fallos que los cables comunes cuando se sometieron a ciclos repetidos de congelación y descongelación. La conclusión es que estas pruebas en condiciones reales ayudan a mantener las señales fuertes y estables, reduciendo así las interrupciones inesperadas en necesidades críticas de radiodifusión.

Ciencia de los materiales para chaquetas: resistencia a la radiación UV, ozono y productos químicos en cables coaxiales

Chaquetas de LSZH, PE y PVDF evaluadas para sitios transmisores en montañas con alta exposición UV

Los sitios de difusión en montañas exigen chaquetas de cable coaxial diseñadas para exposición solar extrema. Tres materiales dominan las aplicaciones de alta radiación UV:

• LSZH (Low Smoke Zero Halogen) ofrece una seguridad crítica contra incendios con emisiones mínimas de sustancias tóxicas, además de resistir la degradación por UV a altitudes superiores a 2.000 metros.
• PE (Polietileno) proporciona un bloqueo eficaz contra la humedad y una resistencia moderada a la radiación UV, aunque la exposición prolongada puede causar fragilidad en variantes de pared delgada.
• PVDF (Polyvinylidene Fluoride) destaca en entornos agresivos, bloqueando el 99 % de la radiación UV mientras mantiene la flexibilidad durante fluctuaciones térmicas de –40°C a +150°C.

Las pruebas realizadas en el campo muestran que las chaquetas de PVDF conservan alrededor del 95 % de su resistencia a la tracción incluso después de estar expuestas más de una década en esos emplazamientos de transmisores en cumbres montañosas. Eso es bastante impresionante en comparación con el polietileno, que solo conserva aproximadamente el 60 % bajo pruebas similares de envejecimiento acelerado. En cuanto a la resistencia al ozono, la situación resulta especialmente importante cerca de todas esas máquinas de alto voltaje. Tanto los materiales PVDF como los LSZH evitan la formación de microgrietas que, de otro modo, permitirían que la humedad penetrase a través de las capas protectoras. La resistencia química también presenta un panorama muy distinto entre estos materiales. El PVDF resiste bien sustancias como combustible de aviación y productos químicos deshielantes, mientras que el PE común comienza a degradarse rápidamente al entrar en contacto con disolventes hidrocarburos. Para empresas de radiodifusión que dependen de cables coaxiales duraderos, elegir el material adecuado para la chaqueta marca toda la diferencia para mantener la integridad de la señal año tras año.

Preguntas frecuentes

¿Qué factores contribuyen a la resistencia climática de los cables coaxiales?

Los cables coaxiales logran resistencia climática mediante apantallamiento metálico y sistemas dieléctricos presurizados, que excluyen la humedad y mantienen señales estables.

¿Por qué se prefiere el acero recubierto de cobre frente al cobre sólido en temperaturas extremas?

El acero recubierto de cobre combina resistencia a la tracción y conductividad con tasas de expansión más bajas, asegurando señales estables bajo temperaturas fluctuantes.

¿Cómo se desempeñan los diferentes tipos de cables coaxiales en entornos costeros?

Los conductores externos de aluminio sólido resisten la corrosión y la pérdida de señal en condiciones costeras, superando a los cables con dieléctrico espumado que sufren por fuerzas capilares.

¿Cuáles son los beneficios de los cables coaxiales soportados por mensajero aéreo?

Soportan temperaturas extremas, mantienen estabilidad y requieren chaquetas estabilizadas contra los rayos UV para permanecer flexibles en climas fríos.

¿Qué normas de cumplimiento son críticas para los cables coaxiales de transmisión?

MIL-DTL-17H establece requisitos rigurosos de resistencia a la humedad y estabilidad, garantizando durabilidad en entornos adversos.

¿Qué tan importante es el material de la chaqueta en los cables coaxiales?

El material de la chaqueta afecta la resistencia a los rayos UV, al ozono y a productos químicos, influyendo en la durabilidad del cable y en la integridad de la señal en entornos difíciles.