Für die korrekte und zuverlässige Funktion des Drahtlossystems ist neben der Auswahl der Antenne auch die Auswahl eines geeigneten Koaxialkabels samt Stecker sehr wichtig. In diesem Artikel stellen wir die Konstruktion des Kabeladapters und die wichtigsten Kriterien für die Auswahl des richtigen Kabeltyps vor. Wir beschreiben drei Vertreter von Koaxialkabeln und geben Ihnen einen näheren Einblick in die heutige Anwendung von Kabeladaptern.
Konstruktion und Parameter eines Koaxialkabels
Im Wesentlichen dient ein Koaxialkabel oder eine Kabelverlängerung mit einem geeigneten Stecker dazu, ein Signal vom Sender zur Antenne oder umgekehrt zu übertragen. Der Markt bietet heute eine Vielzahl von Koaxialkabeln mit unterschiedlichen Eigenschaften. Sie alle haben ein gemeinsames Merkmal, nämlich ihre Konstruktion. Ein Koaxialkabel besteht immer aus einem zentralen Leiter, der von einer Isolierschicht umhüllt ist, gefolgt von einer Abschirmungsschicht. Die gesamte Konstruktion wird dann mit einem Mantel umhüllt, der das Koaxialkabel vor Beschädigungen der Leiter schützt. Trotz der gemeinsamen Konstruktion weist jedes Kabel spezifische Eigenschaften auf. Es gibt fünf Grundtypen, die dann die Gesamteigenschaften und die Qualität des Koaxialkabels bestimmen.
Der grundlegende und ein sehr wichtige Parameter, der bei der Auswahl eines Koaxialkabels zu berücksichtigen ist, ist sein charakteristischer Wellenwiderstand. Dieser erreicht Werte von 50 und 75 Ohm. In der Telekommunikation haben die allermeisten Kabel einen Wellenwiderstand von 50 Ohm.
Ein weiteres, nicht weniger wichtiges Merkmal ist die Dämpfung des Koaxialkabels. Die Dämpfung drückt aus, um wie viel Mal die Signalleistung nach dem Durchgang durch ein Koaxialkabel einer bestimmten Länge reduziert wird. Sie wird in der Regel in den Einheiten dB/m oder dB/100 m angegeben. Die Dämpfung ist frequenzabhängig, d. h. sie variiert mit der Frequenz des geleiteten Signals.
Koaxialleitungen zeichnen sich außerdem durch Eigenschaften aus, die mit der Materialzusammensetzung zusammenhängen. Einer dieser Parameter ist der Verkürzungsfaktor. Damit wird ausgedrückt, um wie viel kürzer die Wellenlänge des Signals im Koaxialkabel ist als die Wellenlänge des gleichen elektromagnetischen Signals im freien Raum.
Eine weitere Größe ist die spezifische Kapazität (auch parasitäre Kapazität), die zwischen den einzelnen Leitern entsteht. Sie ist vergleichbar mit der Kapazität eines Kondensators (zwei koaxiale Metallzylinder mit einem Dielektrikum dazwischen). Sie wird in Farad pro Meter (F/m, pF/m oder nF/km) angegeben.
Der letzte wichtige Parameter ist die spezifische Induktivität, die in der Einheit Henry pro Meter (H/m) angegeben wird. Die Induktivität wird durch die räumliche Anordnung der Leiter und deren Durchmesser bestimmt. Die spezifische Induktivität wird zur Bestimmung des magnetischen Induktionsflusses verwendet, der auf einer Länge von 1 m einen Strom von 1 A erzeugt.
Welches Koaxialkabel?
Es gibt eine große Auswahl an Koaxialkabeln, von den üblich erhältlichen Typen bis hin zu Spezialkabeln. Die SECTRON hat eine vielfältige Auswahl an Koaxialkabeln in ihrem Portfolio und bietet die Möglichkeit, Kabelverlängerungen oder -Adapter exakt nach Kundenwunsch zu modifizieren oder selbst zu fertigen.
In den folgenden Zeilen werden 3 Vertreter von Koaxialkabeln vorgestellt
Das erste ist ein Kabel vom Typ RG58. Hierbei handelt es sich um einen sehr preiswerten Kabeltyp mit einem Wellenwiderstand von 50 Ohm und einem Außendurchmesser von 4,95 mm, der aufgrund seiner geringeren Dämpfung in diesem Bereich für mittlere Entfernungen und niedrigere Frequenzen geeignet ist. Die Dämpfung dieses Koaxialkabels beträgt 0,6 dB/m bei einer Frequenz von 1 GHz. Der Verkürzungsfaktor beträgt 0,66. Der unbestreitbare Vorteil dieses Kabels liegt in seinem Preis. Das Kabel wird bei niedrigen bis mittleren Frequenzen und kürzeren bis mittleren Entfernungen eingesetzt, zum Beispiel für Antennen-Sender-Verbindungen. Es eignet sich daher z. B. für Haushalte, kann aber auch in industriellen Anwendungen eingesetzt werden.
Der zweite Vertreter fällt aufgrund seiner Parameter in eine höhere Klasse. Es handelt sich um ein Koaxialkabel mit der Bezeichnung LMR195. Auch in diesem Fall beträgt der charakteristische Wellenwiderstand 50 Ohm. Der Außendurchmesser des Kabels beträgt 4,95 mm. Aufgrund seiner sehr geringen Dämpfung kann dieses Koaxialkabel auch für höhere Frequenzen verwendet werden und ist für längere Entfernungen geeignet. Die Dämpfung bei einer Frequenz von 1 GHz beträgt 0,35 dB/m, bei einer Frequenz von 6 GHz dann 0,92 dB/m. Der Verkürzungsfaktor beträgt in diesem Fall 0,79.
Als dritten Vertreter haben wir bewusst ein Produkt aus dem Spitzenbereich der Koaxialkabel gewählt. Es handelt sich um ein Belden-Kabel mit der Bezeichnung RG178 – White. Es unterscheidet sich von herkömmlichen Koaxialkabeln dadurch, dass es die strenge Militärnorm MIL 17-C erfüllt. Diese Norm wurde vom US-Verteidigungsministerium genehmigt. Die Verarbeitung des Kabels ist erstklassig und dementsprechend sind auch seine Eigenschaften. Besonders erwähnenswert ist der versilberte Mittelleiter, der zu einer deutlichen Reduzierung der Dämpfung führt. Der charakteristische Wellenwiderstand beträgt auch in diesem Fall 50 Ohm, der Außendurchmesser ist 1,8 mm und der Verkürzungsfaktor 0,7. Ein großer Vorteil gegenüber herkömmlichen Kabeln ist seine extreme Hitzebeständigkeit. Das RG178 kann in einem Temperaturbereich von -70 bis +200 °C betrieben werden. Es kann daher in fast jeder Umgebung eingesetzt werden. Aufgrund seiner Dämpfungseigenschaften ist das Kabel für niedrigere Frequenzen geeignet, bei einer Frequenz von 50 MHz erreicht die Dämpfung 0,35 dB/m. Neben der sehr strengen Norm MIL 17-C erfüllt das Kabel eine Reihe von europäischen Standards EU CE Mark, EU Directive 2015/863/EU, EU Directive 2011/65/EU (ROHS II), EU Directive 2012/19/EU (WEEE). Dank seiner Robustheit wird das Kabel zum Beispiel in der Luftfahrt eingesetzt.
von Oben RG178, RG58, LMR195
Koaxialkabel sind vielseitig einsetzbar
In der Telekommunikation treffen wir häufig auf drahtlose Module, die sich auf einer Leiterplatte (PCB) befinden und eine Antenne benötigen, die herausgeführt werden muss. Häufig wird zu diesem Zweck ein RF-Stecker vom Typ U.FL verwendet. Der direkte Anschluss der Antenne an das Modul ist sehr unpraktisch und unbequem für den Benutzer. Die integrierte Antenne ist für den Betrieb in einer bestimmten Technologie oft unzureichend. Deshalb werden sog. Kabeladapter verwendet, die von SECTRON hergestellt werden. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um ein Übergangsstück, als eine Seite des Koaxialkabels mit einem Anschluss für das Telekommunikationsmodul und die andere Seite mit einem Anschluss für eine geeignete Antenne versehen ist.
Eine weitere weit verbreitete Anwendung und Aufschwung von Koaxialkabeln machen sich in der Automobilindustrie bemerkbar. GPS-Navigation, DAB-Digitalradio, LTE-Verbindung, Bluetooth-Verbindung, SOS-Taste u.v.m. gehören heute zur Standardausstattung moderner Fahrzeuge. Alle diese drahtlosen Technologien benötigen eine Antenne, mit der sie kommunizieren können. Die Antennen befinden sich in der Regel auf dem Autodach oder direkt an der Heckscheibe. Das empfangene Signal muss von der Steuereinheit verarbeitet werden, zu der das Signal über ein Koaxialkabel mit geeigneten Steckern geleitet wird.
Sie haben zu Hause auch ein Koaxialkabel. Es wird für den Anschluss des Fernsehers oder des Satelliten und ebenfalls für die Verteilung des WiFi-Signals in Wohnungen, Häusern oder Büros verwendet. Es ist nicht immer möglich, den WiFi-Router an einem geeigneten Ort zu platzieren, was zu einem schlechten Signalpegel führt. Dieses Problem lässt sich leicht mit einer externen Antenne und einer geeigneten Kabelverlängerung lösen. Wie Sie bereits wissen, ist das Koaxialkabel sehr dünn und unauffällig, so dass es bei geeigneter Verlegung nicht als ästhetisches Störungselement wirkt.
SECTRON bietet seit 27 Jahren Präzisionsfertigung von Kabeladaptern oder -Verlängerungen mit Steckern exakt nach Kundenwunsch. Mit unserem einfachen Kabeladapter-Konfigurator können Sie einen maßgeschneiderten Adapter entwerfen. Zögern Sie also bitte nicht, uns bei Fragen telefonisch oder per E-Mail an vertrieb@sectron-cz.de zu kontaktieren. Wir sind für Sie da.