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Se você trabalhar com sinais analógicos em frequências acima do áudio mais básico, é provável que em algum lugar você tenha uma caixa de adaptadores coaxiais. Você precisará deles, porque é provável que sua bancada contenha instrumentos, dispositivos e módulos com uma variedade desconcertante de conectores. Ao fazer com que todos esses dispositivos díspares se comuniquem entre si, você provavelmente terá um passado de culpa: em algum momento você terá criado um monstro profano de interface coaxial, amarrando vários adaptadores para obter a combinação desejada de conector de entrada e saída. Não se preocupe, seu segredo está seguro comigo.

Há uma grande variedade de fatores que estão por trás da escolha do conector RF em um equipamento. Você pode imaginar que o mais importante seria a especificação física e elétrica do próprio conector, mas outros fatores, como a política de design da empresa, a norma aceita de um campo específico e as preferências pessoais do projetista, entram em jogo. Este artigo examinará alguns dos diferentes tipos de conector e tentará explicar algumas dessas opções.

Antes de examinar os conectores individuais, vale a pena examinar o quadro mais amplo do que um conector RF faz e por que ele foi projetado de uma maneira específica. E para isso precisamos falar brevemente sobre impedância característica sem nos aprofundarmos muito nas provas matemáticas que prendem os alunos do primeiro ano de engenharia eletrônica.

Então, imagine um pedaço infinitamente longo de cabo coaxial com RF fluindo por ele. Se você medisse de forma não invasiva a tensão e a corrente de RF, poderia calcular uma impedância em ohms de maneira semelhante à resistência em um circuito CC. Em uma peça coaxial teórica perfeita, esse valor de impedância será o mesmo, não importa qual seja a frequência ou tensão de RF; depende das propriedades físicas do próprio cabo coaxial, das dimensões dos condutores e das propriedades dielétricas de seus componentes não condutores.

Se você conectar algo ao cabo coaxial no parágrafo anterior, ele deverá ser projetado para apresentar a mesma impedância que a impedância característica do cabo coaxial. Se uma impedância diferente for apresentada, parte da RF será refletida de volta no cabo coaxial, a impedância total do sistema será alterada e ocorrerá perda de sinal. Do ponto de vista do sinal de RF, qualquer coisa que você conectar a ele deve parecer eletricamente apenas mais coaxial.

Resumindo, está o problema enfrentado pelos projetistas de conectores de RF: garantir que seu produto apareça em todas as suas partes exatamente com a mesma impedância do coaxial que está conectando. Eletricamente, deve parecer que o conector não está lá: um pedaço inteiro de cabo coaxial na frequência de operação desejada.

Para alcançar esta combinação perfeita de impedância, o projetista de um conector RF deve garantir que o diâmetro interno do invólucro externo, o diâmetro do condutor central e as propriedades dielétricas do isolador sejam tais que em todos os pontos durante o caminho do sinal a impedância característica é o mesmo. Se você visse um conector RF típico de alto desempenho ao meio, então o veria em ação, muito cuidado foi tomado para atingir esse objetivo.

Vale a pena mencionar que às vezes esse objetivo de impedância constante não foi alcançado. Conectores populares têm o hábito de permanecer em uso por muitas décadas, então alguns que você encontrará, como o soquete da antena Belling-Lee em aparelhos de TV europeus ou o agora inapropriadamente chamado “UHF” que você verá em rádios HF são projetos realmente antigos, concebidos antes que o mecanismo de impedância característica fosse totalmente compreendido. Ou, no caso do conector fono “RCA”, um design igualmente antigo, cujas raízes estão no áudio e cujas propriedades de RF não interessavam aos seus criadores.

Existem inúmeros estilos de conectores coaxiais, obsoletos e ainda no mercado. Alguns deles têm aplicações muito específicas, enquanto outros são destinados ao uso geral. Felizmente, nesse enorme catálogo, apenas alguns estilos se tornaram populares o suficiente para que você possa encontrá-los comumente; portanto, ao examinar detalhadamente os conectores individuais, precisamos considerar apenas alguns exemplos.