Koaxial Kabel

Idiot's Guide für Koaxialkabel

Koaxialkabel ist ein elektrisches Kabel, das aus einem runden, isolierten Leiter besteht, der von einer runden, leitenden Ummantelung umgeben ist, die normalerweise von einer abschließenden Isolierschicht umgeben ist. Das Kabel ist für die Übertragung eines Hochfrequenz- oder Breitbandsignals ausgelegt, normalerweise bei Funkfrequenzen. Koaxialkabel sind ein geschlossenes Übertragungsmedium mit zwei Leitern, das häufig für die Übertragung von HF-Energie verwendet wird. Es bietet eine hervorragende Leistung bei hohen Frequenzen und eine überlegene EMI-Kontrolle/Abschirmung im Vergleich zu anderen Arten von Kupferkabeln. Koaxialkabel sind häufig in Rundfunk- und Netzwerksystemen zu finden. Nachfolgend sind einige allgemeine Begriffe und Definitionen aufgeführt, die sich auf Koaxialkabel beziehen:

Übliche Begriffe, die im Zusammenhang mit Koaxialkabel verwendet werden: Dämpfung (Einfügungsdämpfung): Leistungsverlust. Die Dämpfung wird normalerweise in dB-Verlust pro Kabellänge gemessen (z. B. 31,0 dB/100 Fuß). Die Dämpfung nimmt mit zunehmender Frequenz zu. BALUN: Ein Akronym für BALanced/UNbalanced. Ein Gerät, das üblicherweise verwendet wird, um ein Verkabelungsmedium auf ein anderes umzustellen (z. B. Koaxial-auf-Twisted-Pair-Balun). Center-Leiter: Der Massiv- oder Litzendraht in der Mitte des Koaxialkabels. Der Leiterdurchmesser wird mit dem American Wire Gauge (AWG) gemessen. Koaxialadapter: Ein Gerät, das verwendet wird, um einen Steckertyp zu einem anderen oder ein Geschlecht zu einem anderen zu ändern (z. B. BNC-zu-SMA-Adapter). Koaxialkabel: Eine zylindrische Zweileiter-Übertragungsleitung, die typischerweise aus einem Mittelleiter, einem isolierenden dielektrischen Material und einem Außenleiter (Abschirmung) besteht. Koaxialkabel können flexibel (typisch für die in diesem Katalog enthaltenen Baugruppen), halbstarr oder starr sein. Koaxialstecker: Das Verbindungsgerät an jedem Ende eines Koaxialkabelsatzes. Es gibt viele gängige Arten von Koaxialsteckern wie: BNC, SMA, SMB, F usw. Dielektrikum: Das Isoliermaterial, das den Innenleiter und die Abschirmung trennt. Elektromagnetische Interferenz (EMI): Elektrische oder elektromagnetische Energie, die elektrische Signale stört. Frequenz: Die Häufigkeit, mit der eine periodische Aktion in einer Sekunde auftritt. Gemessen in Hertz. Impedanz: Der Widerstand gegen den Fluss von Wechsel- oder Wechselströmen. Gemessen in Ohm. Jack: Die Buchse, die normalerweise eine mittlere Buchse enthält. Stecker: Der Stecker, der normalerweise einen Mittelstift enthält. RG/U: Symbole zur Darstellung von Koaxialkabeln, die gemäß den Spezifikationen der US-Regierung gebaut wurden (R=Radio Frequency, G=Government, U=Universal Specification) Abschirmung: Leitfähige Hülle aus Drähten oder Metallfolie, die das Dielektrikum und den Mittelleiter umhüllt Twinaxial: Ein Ableger der Koaxialverkabelung. Zwei Innenleiter mit einem Dielektrikum und geflochtener Abschirmung. VSWR (Spannungs-Stehwellenverhältnis): Die Menge der reflektierten Leistung, ausgedrückt als Verhältnis (Bsp. 1,25:1) VSWR steigt mit steigender Frequenz.

STANDARDKABELTYPEN
Die meisten Koaxialkabel haben eine charakteristische Impedanz von entweder 50 oder 75 Ohm. Die HF-Industrie verwendet Standardtypennamen für Koaxialkabel. Das US-Militär verwendet das RG-#- oder RG-#/U-Format (wahrscheinlich für „radio grade, universal“, aber es gibt auch andere Interpretationen). Beispielsweise:

Detaillierter Vergleich typischer Koaxialkabel

Weitere Arten von Koaxialkabeln

Typ	Durchm.	Biegen Radius	Kobold	Vel.	Kg/100m	pF/m	10	14	28	50	100	144	435	1296	2400
Luftzelle 7	7.3	25	50	0.83	7.2	74		3.4	3.7	4.8	6.6	7.9	14.0	26.1	38.0
AircomPlus	10.8	55	50	0.85	15.0	84	0.9	__	__		3.3	4.5	8.2	14.5	23.0
H-2000 Flex	10.3	50	50	0.83	14.0	80		1.4	2.0	2.7	3.9	4.8	8.5	15.7	23.0
H-1000	10.3	75	50	0.83	14.0	80		1.4	2.0	2.7	3.9	4.8	8.5	15.7	23.0
H-500	9.8	75	50	0.81	13.5	82	1.3	__	__	2.9	4.1	__	9.3	16.8	24.5
H-100	9.8	__	50	0.84	__	80		__	__	__	4.5	__	__	__	__
H-43	9.8	100	75	0.85	9.1	52	1.2	__	__	2.5	3.7	__	8.0	14.3	23.7
LCF 12-50	16.2	70	50	?	22	?	0.67	__	< 1.17	__	2.16	< 3	< 4.7	< 9	< 13
LCF 58-50	21.4	90	50	?	37	?	0.5	__	< 0,88	__	1.64	< 2.2	< 3,5	< 7	< 10
LCF 78-50	28	120	50	?	53	?	0.35		< 0,62	__	1.15	< 1,6	< 2,5	< 5	< 7
RG-223	5.4	25	50	0.66	6.0	101		6.1	7.9	11.0	15.0	17.6	__	__	__
RG-213U	10.3	110	50	0.66	15.5	101	2.2		3.1	4.4	6.2	7.9	15.0	27.5	47.0
RG-174U	2.8	15	50	0.66	__	101	__	__			30.9	__	__	__	__
RG-59	6.15	30	75	0.66	5.7	67	__	__			12.0	__	25.0	33.6	__
RG-58CU	5.0	30	50	0.66	4.0	101	__	6.2	8.0	11.0	15.6	17.8	33.0	65.0	100.0
RG-58 andere	4.9	32	50	0.78	3.2	82	__	__	__	8.3	11.0	__	23.0	44.8	__
RG-11	10.3	50	75	0.66	13.9	67	__	__	__	4.6	6.9	__	18.0	30.0	__

Wie Sie sehen können, ist das übliche RG-58 von Radio Shack NICHT das Beste, was Sie tun können, und wird Ihre effektive Leistung verringern! Verwenden Sie es nur für kurze Läufe. Wohin also all diese verlorene Kraft? Es wird als Wärme im Kabel abgeführt. Bei einem 100-W-Sender werden Sie bereits nach einigen Minuten Betrieb eine Erwärmung Ihres RG58 bemerken, was definitiv nicht das ist, was Sie wollen.

BELDEN stellt hervorragende Koaxialkabel in verschiedenen Qualitäten und mit geringen Verlusten (gemessen in dB�s�Dezibel pro 100m) her. 3 dB Verlust = 1/4 Ihrer Signalstärke – entweder verloren oder gewonnen. Achten Sie auf die richtige Impedanz� RG-8 und RG-58 haben 50 Ohm. RG-59 und RG-6 (Low Loss Version von RG-59) haben 75 Ohm. Die meisten Antennen haben 50 Ohm, ebenso die meisten Sender.
Kaufen Sie nicht mehr als Sie brauchen, um den langen Weg zu Ihrer Antenne zu schaffen, und erfinden Sie nicht ein paar „Jumper“, um zwischen Ihrem Exciter, VSWR-Meter und Ihrer Antenne zu gehen, da Sie nur ein höheres SWR und mehr erzeugen Leitungsverluste. Verwenden Sie schließlich kein billiges Fernsehkabel!

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WAS IST DIESES SWR (VSWR), ÜBER DAS ALLE SPRECHEN?
VSWR ist ein Maß dafür, wie gut zwei Geräte impedanzangepasst sind. Typische Funkgeräte sind für eine Lastimpedanz von 50 Ohm ausgelegt, daher verwenden wir normalerweise 50-Ohm-Kabel und bauen oder kaufen Antennen, die für 50 Ohm spezifiziert sind. Während die meisten Kabel eine flache Impedanz über der Frequenz haben (sie messen 50 Ohm bei allen wahrscheinlich verwendeten Frequenzen), gilt dies nicht für die Antennen. Ein VSWR von 1,0:1 passt perfekt. Das bedeutet, dass die Lastimpedanz genau 50 Ohm beträgt. Ein VSWR von 2,0:1 wird erreicht, wenn die Lastimpedanz entweder 25 Ohm oder 100 Ohm beträgt. Da die meisten Sender die volle Leistung mit einem Last-VSWR von bis zu 2,0:1 liefern, wird dieser Wert normalerweise als Grenze für einen akzeptablen Betrieb angesehen. Viele ziehen es jedoch vor, ihr VSWR darunter zu halten, aber für alle praktischen Zwecke ist es unnötig, Zeit oder Geld zu investieren, um zu versuchen, weit unter ein VSWR von 1,5:1 zu kommen. Die Vorteile werden schwer zu messen und noch schwerer zu bemerken sein. Andererseits nehmen Koaxialkabelverluste für eine gegebene Betriebsfrequenz schnell zu, wenn das VSWR der Antenne 2,0:1 übersteigt. Dies kann in einigen extremen Fällen sogar dazu führen, dass das Koaxialkabel brennt, selbst wenn es mit 100 W betrieben wird. Die Verwendung eines Kabels höherer Qualität wird die Dinge definitiv verbessern, aber selbst hochwertige Koaxialkabel werden sehr verlustbehaftet, wenn das VSWR 3,0: 1 übersteigt HF-Frequenzen (oder UKW und höher).

GÄNGIGE ANSCHLUSSTYPEN
„UHF“-Anschluss: Der „UHF“-Anschluss ist der alte Industrie-Standby für Frequenzen über 50 MHz (während des Zweiten Weltkriegs galten 100 MHz als UHF). Der UHF-Anschluss ist in erster Linie ein kostengünstiger Allzweck-Anschraubtyp, der nicht wirklich 50 Ohm hat. Daher wird es hauptsächlich unterhalb von 300 MHz verwendet. Die Belastbarkeit dieses Anschlusses beträgt 500 Watt bei 300 MHz. Der Frequenzbereich beträgt 0-300 MHz.

„N“-Anschlüsse: „N“-Steckverbinder wurden kurz nach dem Zweiten Weltkrieg in den Bell Labs entwickelt und sind damit einer der ältesten Hochleistungs-Koax-Steckverbinder. Es hat ein gutes VSWR und geringe Verluste bis 11 GHz. Die Belastbarkeit dieses Anschlusses beträgt 300 Watt bei 1 GHz. Der Frequenzbereich beträgt 0-11 GHz.

„BNC“-Anschluss: „BNC“-Steckverbinder verfügen über eine Bajonettverschlussschnittstelle, die für Anwendungen geeignet ist, bei denen zahlreiche schnelle Verbindungs-/Trenneinführungen erforderlich sind. BNC-Stecker werden beispielsweise in verschiedenen Laborinstrumenten und Funkgeräten verwendet. Der BNC-Anschluss hat eine viel niedrigere Grenzfrequenz und einen höheren Verlust als der N-Anschluss. BNC-Anschlüsse sind allgemein in Versionen mit 50 Ohm und 75 Ohm erhältlich. Die Belastbarkeit dieses Anschlusses beträgt 80 Watt bei 1 GHz. Der Frequenzbereich beträgt 0-4 GHz.

„TNC“-Anschlüsse sind eine verbesserte Version des BNC mit einer Gewindeschnittstelle. Die Belastbarkeit dieses Anschlusses beträgt 100 Watt bei 1 GHz. Der Frequenzbereich beträgt 0-11 GHz.

„SMA“-Anschluss: „SMA“- oder Miniatursteckverbinder wurden Mitte der 1960er Jahre verfügbar. Sie sind in erster Linie für halbstarre Kabel mit Metallmantel und kleinem Durchmesser (0,141 Zoll Außendurchmesser und weniger) ausgelegt. Die Belastbarkeit dieses Anschlusses beträgt 100 Watt bei 1 GHz. Der Frequenzbereich beträgt 0-18 GHz.

„7-16 DIN“-Anschluss: "7-16 DIN"-Steckverbinder wurden kürzlich in Europa entwickelt. Die Teilenummer steht für die Größe in metrischen Millimetern und DIN-Angaben. Diese ziemlich teure Steckverbinderserie wurde hauptsächlich für Hochleistungsanwendungen entwickelt, bei denen viele Geräte nebeneinander angeordnet sind (z. B. Mobilfunkmasten). Die Belastbarkeit dieses Steckers beträgt 2500 Watt bei 1 GHz. Der Frequenzbereich beträgt 0-7,5 GHz.

„F“-Anschluss: „F“-Anschlüsse wurden in erster Linie für sehr kostengünstige 75-Ohm-Anwendungen mit hohem Volumen wie TV und CATV entwickelt. Bei diesem Steckverbinder wird der Mitteldraht des Koaxialkabels zum Mittelleiter.

„IEC-Antennenanschluss“: Dies ist ein sehr kostengünstiger 75-Ohm-Steckverbinder für hohe Stückzahlen, der für Fernseh- und Radioantennenverbindungen in ganz Europa verwendet wird.
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