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Koaxialkabel

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Koaxialkabel sind unsymmetrische Hochfrequenzkabel und werden dort eingesetzt, wo hochfrequente Signale übertragen werden müssen. Sie finden Verwendung in der Antennen-, Sende- und Messtechnik. Früher wurden sie auch zur Übertragung von Signalen in der Netzwerktechnik verwendet.


Aufbau Koaxkabel.jpg

Aufbau

Ein Koaxialkabel ist wie folgt aufgebaut:


Innenleiter

Der Innenleiter ist in der Regel ein starrer Kupferleiter. Abhängig von der Ausführung des Koaxialkabels besitzt der Innenleiter unterschiedliche Durchmesser.


Dielektrikum

Das Dielektrikum ist eine, meist aus Kunststoff wie Polyethylen gefertigte Isolationsschicht, die den Innenleiter zum Schirm schützt und für ein kapazitives Verhalten sorgt. Das Dielektrikum ist maßgeblich für den Leitungswellenwiderstand und die Dämpfung verantwortlich.


Schirmung

Die Schirmung ist eine elektrisch leitende Ummantelung, die unter anderem den Innenleiter vor elektromagnetische Einflüsse schützt. Sie kann aus einem Geflecht oder auch aus einer Kombination wie z.B. dem Geflecht und einem Folienschirm bestehen. Auch das verwendete Material kann vom Innenleiter abweichen.


Kabelmantel

Der Kabelmantel ist der äußere Schutz eines Kabels. Er kann, je nach Ausführung, das Innere eines Kabels gegen Feuchtigkeit, mechanische und chemische Beeinflussungen sowie Sonneneinstrahlung schützen.


Wichtige Parameter

Das Einsatzgebiet der verschiedenen Koaxialkabel ist von folgenden Parametern abhängig:


Impedanz

Die Impedanz, auch Scheinwiderstand genannt, setzt sich aus dem ohmschen Widerstand und dem Blindwiderstand zusammen, die wiederum frequenzabhängig sind. In der Hochfrequenztechnik wird hauptsächlich eine Impedanz von 50 Ohm verwendet, dagegen verwendet man in der Audio- und Fernsehtechnik eine Impedanz von 75 Ohm.


Dämpfung

Die Dämpfung ist eine Minderung des Signalpegels beim Durchlauf des Innenleiters in Abhängigkeit zur Frequenz. Sie wird in Dezibel (dB) z.B. pro 100 Meter angegeben (Hersteller abhängig).


Bandbreite

Unter Bandbreite versteht man die Frequenzdifferenz zwischen der oberen und der unteren Frequenz. Maßgeblich ist hier das Erreichen eines bestimmten Dämpfungswertes des Signals. Je größer die Bandbreite, desto mehr Informationen können übertragen werden. Die Bandbreite wird in Hertz (Hz) angegeben.


Rückflussdämpfung

Die Rückflussdämpfung gibt das Verhältnis der eingespeisten Energie zu der rückgestreuten Energie an. Sie tritt vorwiegend in den Hochfrequenzsteckern auf und wirkt sich in entgegen gesetzter Richtung des Kabels aus. Ein offenes Kabelende wirkt also reflektierend und könnte bei Sendern die Sende/Empfangseinheit zerstören. Die Rückflussdämpfung wird in Dezibel (dB) angegeben.


Schirmungsmaß

Das Schirmungsmaß beschreibt die Dichtigkeit des Schirms von einem Koaxialkabel. Dieser Kennwert gibt an, wie viele Anteile des Signals auf dem Koaxialkabel von innen nach außen und umgekehrt gestrahlt werden. Je höher das Schirmungsmaß ist, desto besser ist die Qualität des Schirms. Das Schirmungsmaß wird in Dezibel (dB) angegeben.


Anwendungsgebiete

Je nach Anwendung des Koaxialkabels können der Innenleiter und der Außendurchmesser in Abhängigkeit von dem Biegeradius und der Zugentlastung variieren. Bei der richtigen Auswahl des Koaxialkabels ist die Impedanz ein wichtiges Kriterium. Koaxialkabel sind zum Teil von der Internationalen elektrotechnischen Kommission international standardisiert. Die unterschiedlichen Einsatzgebiete von Koaxialkabel sind:


Koaxialkabel für den standadisierten Hochfrequenz-Bereich (HF)

Koaxialkabel mit Dämpfungen (10MHz, 100MHz, 500MHz und 1GHz)

Koaxialkabel
(100 Meter)
Isolations-
durch-
messer
Außen-
durch-
messer
Impedanz
Biege-
radius
Dämpfung 10MHz
Dämpfung 100MHz
Dämpfung 500MHz
Dämpfung 1GHz
2,95mm
4,95mm
50Ohm
25mm
4,6dB
15,2dB
37,0dB
55,5dB
3,7mm
6,2mm
75Ohm
30mm
3,0dB
11,1dB
27,0dB
39,2dB
6,4mm
9,5mm
50Ohm
50mm
2,0dB
7,8dB
37,2dB
27,5dB
1,5mm
2,8mm
50Ohm
15mm
k.A.
30,0dB
73,0dB
k.A.

* Dieses Koaxialkabel ist besonders gut geeignet zur Übertragung von Video-Daten, wie z.B. zum Anschluss von Überwachungskameras.


Koaxialkabel für den VHF-, UHF- und SHF-Bereich

Bei dieser Art von Koaxialkabel spielt der Verkürzungsfaktor v/c eine Rolle. Zudem besitzen diese Kabel sehr gute elektrische und mechanische Eigenschaften. Der Verkürzungsfaktor bezeichnet den Faktor, der im Verhältnis von der Wellenlänge elektromagnetischer Wellen in einem Koaxialkabel kürzer ist, als in einem Vakuum. Bedingt durch das Anwendungsgebiet sind in der nachfolgenden Tabelle besondere Frequenzbereiche und die Angaben der Kapazität von Wichtigkeit:

Koaxialkabel mit Dämpfungen (14MHz, 144MHz, 435MHz und 1296MHz)

Koaxialkabel
(50 Meter)
u/c
Außen-
durch-
messer
Impedanz
Kapazität
Biege-
radius
Dämpfung 14MHz
Dämpfung 144MHz
Dämpfung 435MHz
Dämpfung 1296MHz
AIRCOM
PLUS
0,85
10,8mm
50Ohm
84pF/m
55mm
0,9dB
4,5dB
8,2dB
14,5dB
AIRCELL 7
0,83
7,3mm
50Ohm
74pF/m
25mm
3,4dB
7,9dB
14,1dB
26,1dB


Koaxialkabel für BK- und terrestrische Anlagen, sowie für Satellitenanlagen

Alle in der Tabelle aufgeführten Koaxialkabel haben eine Impedanz von 75Ohm und falls nicht anders gekennzeichnet ein Schirmungsmaß von 75dB:

Koaxialkabel mit Dämpfungen (450MHz, 1350MHz, 2050MHz und 2500MHz)

Koaxialkabel
(100 Meter)
Innen-
leiter
Außen-
durch-
messer
Abschirmung
Isolation
Biege-
radius
Dämpfung 450MHz
Dämpfung 1350MHz
Dämpfung 2050MHz
Dämpfung 2500MHz
75040
Cu
4,1mm
Cu-Geflecht+
Folie
2,6mm
30mm
33,5dB
56,6dB
70,0dB
k.A.
Cu
5,9mm
Cu-Geflecht+
Folie
3,7mm
30mm
22,0dB
38,0dB
48,0dB
k.A.
Cu
7,0mm
Cu-Geflecht+
Folie
4,8mm
30mm
17,5dB
34,4dB
45,8dB
k.A.
Cu
7,0mm
Cu-Geflecht+
Folie
4,8mm
50mm
13,0dB
23,7dB
30,7dB
33,8dB
Cu
7,0mm
Cu-Geflecht+
Folie
4,8mm
50mm
13,0dB
23,7dB
30,7dB
33,8dB
Cu
5,5mm
x 2
Cu-Geflecht+
Alu-Folie
3,4mm
50mm
19,2dB
35,0dB
41,1dB
52,2dB
Cu
12,6mm
Cu-Geflecht+
Alu-Folie
3,0mm
110mm
21,2dB
36,9dB
46,3dB
53,6dB

* Dieses Koaxialkabel zeichnet sich durch ein gutes Schirmungsmaß von 90dB aus.

** Diese Kabel ist besonders gut zum Anschluss von einem Quattro-LNB zu einem Multischalter geeignet. Ferner wird auch hier ein Schirmungsmaß von 90dB erreicht.


Koaxialkabel für digitale Signale aller Art

Spezielle 75 Ohm Koaxialkabel des Herstellers 'Interkabel', welches sich durch sehr gute Schirmungsmaße auszeichnet.

Koaxialkabel mit Dämpfungen (500MHz, 950MHz, 1350MHz und 2150MHz)

Koaxialkabel
(100 Meter)
Schir-
mungs-
maß
Außen-
durch-
messer
Abschirmung
Isolation
Biege-
radius
Dämpfung 500MHz
Dämpfung 950MHz
Dämpfung 1350MHz
Dämpfung 2150MHz
100dB
6,9mm
Alu-Geflecht+
Alu-Folie
4,8mm
45mm
15dB
21dB
25dB
31dB
100dB
5,0mm
Alu-Folie+
Alu-Geflecht+
Alu-Folie
3,4mm
40mm
20dB
31dB
38dB
49dB
90dB
6,9mm
Alu-Geflecht+
Alu-Folie
4,8mm
45mm
15dB
21dB
25dB
33dB
120dB
6,9mm
Alu-Folie+
Alu-Geflecht+
Alu-Folie
4,8mm
45mm
15dB
21dB
25dB
33dB


Crimpen

Viele Koaxialkabel werden gecrimpt. Hierbei werden mit Hilfe einer Hülse das Kabel und einem Koax-Steckverbinder mit einer Crimpzange verpresst. Die Hülse wird so stark verpresst, dass nicht nur eine luftdichte, sondern auch eine schwer lösbare Verbindung zwischen Leiter und Verbindungselement geschaffen wird, die eine hohe elektrische und mechanische Sicherheit gewährleistet. Das Crimpen stellt eine sehr gute Alternative zum Löten oder Schweißen dar. Diese Technik hat sich hauptsächlich in der Hochfrequenztechnik und der Telekommunikation durchgesetzt. Da es viele verschiedene Koax-Steckverbinder gibt, die mit verschiedenen Koaxialkabeln gecrimpt werden können, gibt es im Thema Crimp Anleitungen ein paar Hilfestellungen.


Crimpzangen

Die richtige Wahl der Crimpzange ist in der Regel abhängig von dem zu crimpenden Koaxialkabel. Dennoch gibt es Crimpzangen, die für verschiedene Koaxialkabel geeignet sind. Einige Crimpzangen sind im Anschluss dargestellt.



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