S11, SWR y S21: Tipos de prueba de cables coaxiales y conectores.

S11, SWR y S21 son las pruebas más comunes para conjuntos de cables coaxiales de RF, conectores y cables de antena con un analizador vectorial de redes (VNA) o un equipo de prueba de RF similar.

• S11 LogM revela cuánta señal está rebotando.
• S11 SWR traduce ese mismo desajuste en una relación amigable para el campo.
• S21 LogM le dice cuánta señal realmente pasa.

Referencia de prueba de ensamblaje de cable coaxial

Reglas generales rápidas

• S11 (Pérdida de retorno / SWR): Le indica qué tan bien el cable mas la carga están adaptados a la impedancia.
• S21 (Pérdida de inserción): Le indica cuánta señal se pierde en el camino.
• Para RF/inalámbrico de alto rendimiento:
  • Es conveniente S11 LogM ≤ –15 dB (≈ ROE ≤ 1,5:1).
  • S21 LogM debe estar lo más cerca posible de 0 dB; espere mayores pérdidas a frecuencias más altas y cables más largos.

Descripción de S11 LogM, S11 SWR y S21 LogM en pruebas de cables coaxiales

Al evaluar conjuntos de cables coaxiales, conectores y cables de antena, tres mediciones dominan en el uso práctico: S11 LogM, S11 SWR y S21 LogM. Estos parámetros, medidos con un analizador vectorial de redes (VNA) o un equipo de prueba de RF similar, brindan a los ingenieros y técnicos una imagen clara de qué tan bien funciona un conjunto de cables en sistemas inalámbricos del mundo real. Si bien la tabla proporciona una instantánea de las definiciones y los puntos de referencia, es igualmente importante comprender por qué estas pruebas son importantes y cómo pensar en ellas en contexto.

S11 LogM – Pérdida de retorno como medida de la calidad de la coincidencia

S11 LogM cuantifica cuánta energía se refleja en la fuente en lugar de entregarse a la carga. En términos prácticos, esto le indica qué tan bien se adaptan el cable y sus terminaciones a la impedancia característica del sistema (generalmente 50 Ω). Una pérdida de retorno deficiente no es solo un número, se traduce en energía desperdiciada, comportamiento impredecible de la señal y, a veces, incluso interferencia que degrada el rendimiento del sistema de RF más grande.

Para los técnicos, la conclusión clave es simple: un valor más negativo es mejor. Cada decibelio de mejora en la pérdida de retorno significa que se está entregando más señal a donde se pretende.

S11 SWR: un métrico de reflexión fácil de usar para los técnicos

Si bien la pérdida de retorno es precisa, muchos técnicos de campo prefieren SWR (Standing Wave Ratio) porque ofrece una escala más intuitiva. Un SWR de 1.0:1 es perfecto, mientras que los valores que se acercan a 2.0:1 o superior señalan rápidamente posibles problemas.

Lo que es importante reconocer es que la ROE y la pérdida de retorno son dos caras de la misma moneda: una expresa el desajuste como una proporción, la otra en decibelios. La ROE es más fácil de comunicar en el campo, especialmente cuando se toman decisiones rápidas sobre si una antena o un cable es aceptable. Sin embargo, la pérdida de retorno (S11 LogM) proporciona los detalles más finos en los que confían los diseñadores e ingenieros de laboratorio.

S21 LogM – Pérdida de inserción como el verdadero costo del sistema

Si S11 se trata de reflexiones, S21 se trata de rendimiento. S21 LogM mide cuánta potencia de señal se transmite a través del conjunto de cables. Incluso un sistema perfectamente adaptado tendrá un rendimiento inferior si el cable atenúa demasiada energía.

Esta prueba es especialmente crítica a frecuencias más altas o en tiradas largas, donde incluso fracciones de decibelio se traducen en pérdidas significativas del sistema. A diferencia de los métricos S11, que a veces pueden ser aceptables en niveles "suficientemente buenos", S21 es intransigente: cualquier pérdida innecesaria se resta directamente del rendimiento del sistema. Para los saltadores cortos, S21 suele ser insignificante; Para tramos largos o de alta frecuencia, puede ser el factor decisivo entre un enlace que funciona y uno que falla.

Conclusión

Juntas, estas tres pruebas (S11 LogM, S11 SWR y S21 LogM) forman el conjunto de herramientas esenciales para evaluar las interconexiones de RF. Una visión equilibrada de los tres garantiza que los sistemas no solo funcionen en el laboratorio, sino que también sigan siendo confiables en los entornos exigentes donde se implementan.