¿Funcionará un cable de 75 ohmios con (no se romperá) un escudo gsm de 50 ohmios?

Necesito tener un tramo de cable largo (100') desde mi antena hasta una caja GSM (control remoto para calefacción a través de GPRS o SMS), y necesito minimizar la pérdida de señal. En otra pregunta (totalmente diferente), alguien me dijo que usara un cable de menor pérdida, como un RG6, en lugar del RG58 estándar que normalmente se usa para aplicaciones de telecomunicaciones.

Algunas lecturas me dijeron que los cables de 75 ohmios generalmente se usan para tramos de cable más largos cuando se necesita una pérdida de señal baja, pero que al conectar cualquier equipo de 75 ohmios (cable/conector) se perderá alrededor del 5 % de la señal (en cada enlace de este tipo) debido al "efecto de onda estacionaria".

El 5 % es, por supuesto, una pérdida, pero nada comparado con una reducción considerable de la atenuación (como pasar de 13 db a 6 db/100 '), así que me preguntaba si hacer exactamente eso. El costo no es realmente un problema, así que solo quiero obtener el cable óptimo.

¿Hay algún otro efecto, aparte de la pérdida de señal, que deba tener en cuenta? ¿Puedo romper mi equipo? ¿Debería hacer algo más, como un cable alternativo de 50 ohmios de baja pérdida (¿RG213?)? ¿Puedo usar algún tipo de "convertidor de impedancia" (¡consejos!) para convertir de 75 a 50?

Tiene una interrupción en la impedancia que causará todo tipo de divertidos efectos de ondas electromagnéticas, más comúnmente la reflexión de la señal. Puede o no hacer que todo quede inutilizable, no saber nada sobre el hardware es difícil de decir. ¿Por qué no hacer todo con la misma impedancia? o al menos agregar algunos circuitos de conversión de impedancia?
¿Puede mover la caja GSM a la antena y usar, digamos, Ethernet para conectarse al control de calefacción?
@Plasma, claro, pero no estoy íntimamente familiarizado con eso, de ahí mi pregunta sobre cuál sería la mejor opción si el cable pudiera causar otros problemas (como los mencionados). Lo que sea que funcione y dé una mínima pérdida de señal.
@Andrew, pensé en moverlo, pero luego podría tener otros problemas. El bit GSM está integrado en el control remoto, por cierto. De todos modos, me gustaría conocer mis opciones antes de elegir, incluidas las opciones óptimas de cable.
Presumiblemente, la señal es muy débil en la ubicación deseada para el controlador. ¿Es tan débil que una antena de alta ganancia tampoco funcionaría? Si pudiera usar uno de esos, no tendría la molestia de instalar 100' de cable.
@Andrew Se requiere una antena de alta ganancia para obtener CUALQUIER señal en esta ubicación (podría tener suerte si obtengo un solo punto con un teléfono normal afuera, ref electronics.stackexchange.com/q/345786/93601 ), por lo que esta pregunta se refiere cómo preservar esa señal lo mejor que pueda.
tratar de alimentar una señal de gigahercios desmenuzada por un cable coaxial largo no va a funcionar bien. mover el receptor.
@Jasen Dado que RG58 no funcionaría, con una atenuación de 54 dB por 100 m, es correcto. Pero como encontré un coaxial, RF 400, con una atenuación de solo 12 dB por cada 100 metros, creo que estará bien :-)

Respuestas (2)

Algunas notas sobre el uso de líneas de transmisión de RF no coincidentes, en lugar de usar un enlace digital para mover sus datos más cerca de la antena.

Como se mencionó anteriormente, el uso de una línea de transmisión con una impedancia característica diferente a la impedancia de su radio y la impedancia de la antena puede causar reflejos de señal en su línea de transmisión. Esto causará ondas estacionarias, como ha leído, y provocará pérdidas de energía en su sistema a medida que las señales reflejadas rebotan de un lado a otro antes de finalmente irradiarse desde la antena. Esas pérdidas son mayores a frecuencias más altas.

El problema se vuelve más complicado dependiendo de su situación y requisitos exactos. Hay muchas cosas que puede hacer para igualar las impedancias entre fuentes (por ejemplo, su caja GSM), cargas (su antena) y líneas de transmisión (el cable). Con las redes de adaptación de impedancia, puede utilizar una línea de transmisión con una impedancia característica diferente (75 ohmios) a la de su fuente (50 ohmios).

Por ejemplo, recientemente instalé un sistema de antena con una línea de transmisión de 300 ohmios adaptada a una radio de 50 ohmios para una configuración de radioaficionado. Sin embargo, esa coincidencia solo funciona en una frecuencia específica y se sintonizó manualmente. Las señales celulares pueden requerir más ancho de banda que el que puede proporcionar una red coincidente de un diseño particular y el rendimiento se vería afectado fuera de las frecuencias que se combinan bien. (No tengo ninguna experiencia práctica con sistemas celulares, así que no puedo decir mucho sobre ellos).

Sin las mediciones del sistema tal como está instalado, no es posible decir exactamente lo que deberá hacer, en todo caso, para que su sistema de 75 ohmios funcione bien. Puede tener suerte y funcionará en la primera instalación, pero probablemente no. Para responder a la pregunta principal, no es probable que rompa su caja GSM, pero eso realmente depende de los niveles de potencia que utiliza y la falta de coincidencia de impedancia de su sistema instalado.

El dispositivo utilizado para medir "fácilmente" las impedancias en RF es un Vector Network Analyzer (o VNA), y no son baratos, con algunas excepciones, como el " mini VNA Tiny ". Toman algún tiempo para aprender a usar. El uso de un gráfico de Smith es de gran ayuda para diseñar redes coincidentes. Algunas matemáticas y teoría de circuitos están involucradas.

Su mejor opción para tramos largos de coaxial entre sistemas de 50 Ω es realmente usar cable de impedancia adaptada con baja pérdida. ¡Nadie te obliga a usar RG58 solo porque necesitas 50 Ω! Hay otros tipos de cable. Lo que desea depende de la frecuencia (la potencia probablemente no sea un gran problema aquí), la resistencia a la intemperie y el costo: las tres cosas que probablemente tendría que responder consultando a un distribuidor de productos electrónicos. Lamentablemente, GSM/GPRS no dice si es 900 o 1800 MHz, y hay suficientes tipos de cable que funcionan bien para el primero, pero no tan bien para el segundo rango de frecuencia.

Por supuesto, el cable de microondas de 50 Ω de baja pérdida podría ser prohibitivamente caro. En ese caso: es mejor perder algunos dB por la falta de coincidencia de impedancia en la antena (no estoy seguro de cómo conectará su dispositivo GPRS) que perder más dB en el cable. Tenga en cuenta que si conoce la frecuencia, puede obtener/construir un igualador de impedancia que no será sin pérdidas, pero con pérdidas bastante bajas. Esto genera costos adicionales, complejidad y fuente de errores.

Pero Andrew tiene toda la razón: vuélvase analógico lo antes posible, digital para el resto. Por lo tanto, coloque su equipo de RF cerca de la antena. Prefiero cambiar una pequeña corriente en la antena que se usa para activar un relé que cambia la calefacción a 30 m de distancia (¿por qué, por cierto, estás usando pies? Supongo que Noruega tiene las buenas unidades de medida que no son de libertad. ).

Por cierto, está haciendo todo lo posible para llevar GSM a una ubicación remota, solo para cambiar la calefacción.

Tal vez eso no paga. Definitivamente no tengo idea de cuánto cuesta un dispositivo IoT de buscapersonas por satélite Iridium. Eso podría ser un poco excesivo, pero funcionaría siempre que no estés obligado a esconder tu antena en una cueva.

Otra opción podría ser tener su dispositivo GSM/GPRS cerca de la torre de telefonía celular y utilizar otra tecnología para la comunicación con su hogar a una tasa extremadamente baja. Eso, por supuesto, requiere que pueda colocar un dispositivo GPRS en algún lugar cerca de la torre y agregarle un transmisor para una tecnología diferente. Estoy pensando en algo como módulos de 433 MHz, que tienen una potencia de transmisión muy restringida (¡mucho más severamente que los teléfonos GSM!), pero se pueden hacer para enviar secuencias largas a velocidades muy bajas, para las que podría construir un receptor de correlación por lo menos tu casa.

Cierto, pero como aficionado, son los problemas prácticos los que detienen las soluciones de bricolaje, como obtener conectores SMA que se ajusten al tipo de cable. Para RG58 encontrará muchos éxitos, mientras que no existen variantes más "exóticas". Tal vez no sea un problema: puede hacer que funcione, pero no lo sabría por experiencia práctica :-)
Con respecto a encontrar otros conectores y coaxiales de 50 ohmios, trabajo en un distribuidor que tiene LMR-400 y un conector SMA compatible en stock. Existe en el mercado.
También hay muchos adaptadores entre diferentes conectores RF.
Hay conectores USB->Cat5 que tienen una capacidad nominal de 50 metros y están disponibles por menos de 10 €. Puede colocar un adaptador USB GSM en el extremo y luego ejecutar Cat5 en la caja de control.
¡Gracias por sacarme del camino unidireccional en el que tenía que usar tipos de cable específicos! Después de preguntarle a un amigo que trabaja con cables cuáles eran sus mejores cables de baja pérdida, pasé de 32 (RG6) y 54 (RG58) dB de amortiguación por 100 ma 12 dB/100 m. Eso es literalmente 100 veces mejor (cable llamado RF 400). Entonces, todo lo que necesito es encontrar cómo conectarlo a SMA de alguna manera o parchearlo con un tramo corto de cable RG58 :-)
uh, "parchar" es lo que esperaría que no funcione. El objetivo de la adaptación de impedancia es que la geometría y las propiedades físicas de la línea de transmisión permanezcan constantes. Por lo tanto, los conectores coaxiales adecuados con la impedancia correcta son su única opción.
@Marcus Ah, no estaba al tanto de eso. Los conectores asumidos tenían poca otra utilidad que una forma menos endeble de conectar cables. Gracias por eso. Solo llevo una cuarta parte de mi libro Electronics for Dummies, así que disculpe mi ignorancia :-)
¡No te preocupes, lo estás haciendo bastante bien!