Cavi coassiali marini: struttura, materie prime e applicazioni

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Cavi coassiali marini: struttura, materie prime e applicazioni

In quest'era di rapido sviluppo dell'informazione, la tecnologia della comunicazione è diventata un motore chiave per il progresso sociale. Dalle comunicazioni mobili quotidiane all'accesso a internet, dall'automazione industriale al monitoraggio remoto, i cavi di comunicazione fungono da "autostrade" per la trasmissione delle informazioni e svolgono un ruolo indispensabile. Tra i numerosi tipi di cavi di comunicazione, il cavo coassiale si distingue per la sua struttura unica e le prestazioni superiori, rimanendo uno dei mezzi più importanti per la trasmissione del segnale.

La storia del cavo coassiale risale alla fine del XIX secolo. Con l'avvento e l'evoluzione della tecnologia delle comunicazioni radio, si rese urgente la necessità di un cavo in grado di trasmettere efficacemente segnali ad alta frequenza. Nel 1880, lo scienziato britannico Oliver Heaviside propose per primo il concetto di cavo coassiale e ne progettò la struttura di base. Dopo continui miglioramenti, i cavi coassiali trovarono gradualmente ampia applicazione nel campo delle comunicazioni, in particolare nella televisione via cavo, nelle comunicazioni a radiofrequenza e nei sistemi radar.

Tuttavia, quando spostiamo la nostra attenzione sugli ambienti marini, in particolare all'interno di navi e nell'ingegneria offshore, i cavi coassiali si trovano ad affrontare numerose sfide. L'ambiente marino è complesso e variabile. Durante la navigazione, le navi sono esposte all'impatto delle onde, alla corrosione da nebbia salina, alle fluttuazioni di temperatura e alle interferenze elettromagnetiche. Queste condizioni difficili impongono requisiti più elevati alle prestazioni dei cavi, dando origine ai cavi coassiali marini. Progettati specificamente per gli ambienti marini, i cavi coassiali marini offrono prestazioni di schermatura migliorate e una resistenza superiore alle interferenze elettromagnetiche, rendendoli adatti alla trasmissione a lunga distanza e alla comunicazione dati ad alta larghezza di banda e ad alta velocità. Anche in condizioni offshore difficili, i cavi coassiali marini possono trasmettere segnali in modo stabile e affidabile.

Un cavo coassiale marino è un cavo di comunicazione ad alte prestazioni, ottimizzato sia nella struttura che nei materiali per soddisfare i rigorosi requisiti degli ambienti marini. Rispetto ai cavi coassiali standard, i cavi coassiali marini differiscono significativamente nella scelta dei materiali e nella progettazione strutturale.

La struttura di base di un cavo coassiale marino è composta da quattro parti: conduttore interno, strato isolante, conduttore esterno e guaina. Questa progettazione consente un'efficiente trasmissione del segnale ad alta frequenza, riducendo al minimo l'attenuazione e le interferenze del segnale.

Conduttore interno: il conduttore interno è il nucleo del cavo coassiale marino, tipicamente realizzato in rame ad alta purezza. L'eccellente conduttività del rame garantisce una perdita minima del segnale durante la trasmissione. Il diametro e la forma del conduttore interno sono fondamentali per le prestazioni di trasmissione e sono specificamente ottimizzati per una trasmissione stabile in condizioni marine.

Strato isolante: posizionato tra i conduttori interni ed esterni, lo strato isolante previene perdite di segnale e cortocircuiti. Il materiale deve presentare eccellenti proprietà dielettriche, resistenza meccanica e resistenza alla corrosione da nebbia salina, alle alte e alle basse temperature. Materiali comuni includono il PTFE (politetrafluoroetilene) e il polietilene espanso (PE espanso), entrambi ampiamente utilizzati nei cavi coassiali marini per la loro stabilità e le prestazioni in ambienti difficili.

Conduttore esterno: fungendo da strato di schermatura, il conduttore esterno è tipicamente costituito da una treccia di filo di rame stagnato combinata con un foglio di alluminio. Protegge il segnale dalle interferenze elettromagnetiche (EMI) esterne. Nei cavi coassiali marini, la struttura di schermatura è rinforzata per una maggiore resistenza alle EMI e prestazioni antivibrazioni, garantendo la stabilità del segnale anche in mare agitato.

Guaina: lo strato più esterno protegge il cavo da danni meccanici e dall'esposizione ambientale. La guaina di un cavo coassiale marino deve essere ignifuga, resistente all'abrasione e alla corrosione. I materiali più comuni includonoa bassa emissione di fumi e senza alogeni (LSZH)poliolefina ePVC (cloruro di polivinile)Questi materiali vengono selezionati non solo per le loro proprietà protettive, ma anche per rispettare i rigorosi standard di sicurezza marittima.

I cavi coassiali marini possono essere classificati in diversi modi:

Per struttura:

Cavo coassiale a schermatura singola: presenta uno strato di schermatura (treccia o lamina) ed è adatto agli ambienti di trasmissione del segnale standard.

Cavo coassiale a doppia schermatura: contiene sia un foglio di alluminio che una treccia di filo di rame stagnato, offrendo una protezione EMI avanzata, ideale per ambienti elettricamente rumorosi.

Cavo coassiale armato: aggiunge uno strato di armatura in filo o nastro di acciaio per la protezione meccanica in applicazioni marine esposte o sottoposte ad alto stress.

Per frequenza:

Cavo coassiale a bassa frequenza: progettato per segnali a bassa frequenza come audio o dati a bassa velocità. Questi cavi hanno in genere un conduttore più piccolo e un isolamento più sottile.

Cavo coassiale ad alta frequenza: utilizzato per la trasmissione di segnali ad alta frequenza, ad esempio nei sistemi radar o nelle comunicazioni satellitari, spesso dotato di conduttori più grandi e materiali isolanti con elevata costante dielettrica per ridurre l'attenuazione e aumentare l'efficienza.

Per applicazione:

Cavo coassiale per sistema radar: richiede bassa attenuazione ed elevata resistenza EMI per una trasmissione accurata del segnale radar.

Cavo coassiale per comunicazioni satellitari: progettato per trasmissioni ad alta frequenza e a lungo raggio, con elevata resistenza alle temperature estreme.

Cavo coassiale per sistemi di navigazione marina: utilizzato nei sistemi di navigazione critici, che richiedono elevata affidabilità, resistenza alle vibrazioni e alla corrosione da nebbia salina.

Cavo coassiale per sistemi di intrattenimento marino: trasmette segnali TV e audio a bordo e richiede un'eccellente integrità del segnale e resistenza alle interferenze.

Requisiti di prestazione:

Per garantire un funzionamento sicuro e affidabile negli ambienti marini, i cavi coassiali marini devono soddisfare diversi requisiti specifici:

Resistenza alla nebbia salina: l'elevata salinità degli ambienti marini causa una forte corrosione. I materiali dei cavi coassiali marini devono resistere alla corrosione da nebbia salina per evitare un degrado a lungo termine.

Resistenza alle interferenze elettromagnetiche: le navi generano intense interferenze elettromagnetiche (EMI) da molteplici sistemi di bordo. Materiali di schermatura ad alte prestazioni e strutture a doppia schermatura garantiscono una trasmissione stabile del segnale.

Resistenza alle vibrazioni: la navigazione marittima genera vibrazioni costanti. Un cavo coassiale marino deve essere meccanicamente robusto per resistere a movimenti e urti continui.

Resistenza alla temperatura: con temperature che vanno da -40°C a +70°C nelle varie regioni oceaniche, il cavo coassiale marino deve mantenere prestazioni costanti anche in condizioni estreme.

Resistenza alla fiamma: in caso di incendio, la combustione del cavo non deve rilasciare fumo eccessivo o gas tossici. Pertanto, i cavi coassiali marini utilizzano materiali a bassa emissione di fumi e privi di alogeni, conformi ai requisiti di resistenza alla fiamma della norma IEC 60332 e ai requisiti di resistenza alla fiamma delle norme IEC 60754-1/2 e IEC 61034-1/2.

Inoltre, i cavi coassiali marini devono soddisfare rigorosi standard di certificazione dell'Organizzazione marittima internazionale (IMO) e di società di classificazione come DNV, ABS e CCS, garantendone le prestazioni e la sicurezza nelle applicazioni marine critiche.

Informazioni su ONE WORLD

ONE WORLD è specializzata in materie prime per la produzione di fili e cavi. Forniamo materiali di alta qualità per cavi coassiali, tra cui nastri in rame, nastri in Mylar in alluminio e composti LSZH, ampiamente utilizzati in applicazioni navali, di telecomunicazioni e di energia. Grazie alla qualità affidabile e al supporto professionale, serviamo produttori di cavi in ​​tutto il mondo.


Data di pubblicazione: 26 maggio 2025