Koaxialkabel: Verlust und elektrische Länge
50 Ω, Dämpfung und Verkürzungsfaktor beschreiben unterschiedliche Eigenschaften einer Zuleitung.
- Die relevanten Datenblattwerte auswählen.
- Verlust und Phasenlänge getrennt berechnen.
50 Ω ist kein Gleichstromwiderstand
Der Wellenwiderstand einer Leitung beschreibt das Verhältnis von Spannung und Strom einer fortschreitenden Welle. Er entsteht aus der verteilten Geometrie und den Materialien. Ein Ohmmeter am offenen Kabelende misst daher nicht einfach die aufgedruckten 50 Ω. Gleichstromwiderstand, Wellenwiderstand und Eingangsimpedanz sind verschiedene Grössen.
Bei angepasstem Abschluss bleibt die Eingangsimpedanz einer idealen Leitung unabhängig von ihrer Länge gleich. Bei Fehlanpassung verändert die elektrische Länge dagegen die am Eingang sichtbare ImpedanzImpedanz ist der komplexe Wechselstromwiderstand: Sie enthält einen Wirkwiderstand und einen frequenzabhängigen Blindanteil. Eine Antenneneingangsimpedanz ist daher mehr als ein einzelner Gleichstrommesswert.Beispiel & vollständige Erklärung →. Deshalb ist ein Stück KoaxialkabelKoaxialkabel führt das Signal über einen Innenleiter und einen konzentrischen Aussenleiter. Dazwischen liegt ein Dielektrikum; Aufbau und Material bestimmen Wellenwiderstand, Verluste und Ausbreitungsgeschwindigkeit.Beispiel & vollständige Erklärung → zugleich Verbindung, verlustbehaftetes Bauteil und gegebenenfalls Impedanztransformator.
Was kommt nach dem Kabel an?
- A = 10 dB/100 m × 30 m = 3 dB
- Pout = 100 W × 10^(−3/10) ≈ 50.12 W
- Die Dämpfung muss zur verwendeten Frequenz passen. Fehlanpassung ist in diesem Beispiel nicht enthalten.
Was bleibt bei doppelter Länge und gleichen Annahmen übrig?
Erklärung aufklappen
60 m ergeben 6 dB: rund 25,12 W von 100 W. Die dB-Dämpfung verdoppelt sich; die verbleibende Leistung halbiert sich ungefähr nochmals.
Dämpfung bei der richtigen Frequenz
Kabeldatenblätter geben die Dämpfung meist für mehrere Frequenzen und eine Bezugslänge an. Verwende den Wert für deine Betriebsfrequenz. Bei beispielhaften 8,5 dB pro 100 m ergeben 20 m eine Dämpfung von 1,7 dB. Von 100 W kommen im angepassten Modell rund 67,6 W am Ende an; Stecker und zusätzliche Fehlanpassungsverluste fehlen dabei.
Dämpfung betrifft auch den Empfang. Ein verlustreiches Kabel vor der ersten Verstärkerstufe kann schwache Signale verschlechtern. Mehr Gain / VerstärkungVerstärkung beschreibt das Verhältnis von Ausgangs- zu Eingangspegel. Im Empfänger kann sie vor oder nach der Digitalisierung stattfinden und wird häufig in dB angegeben.Beispiel & vollständige Erklärung → danach stellt die bereits verlorene Information nicht einfach wieder her. Entscheidend sind Frequenz, Länge und die ganze Empfangskette, nicht allein ein besonders dicker Aussenmantel.
↑ Zum InhaltsverzeichnisVelocity Factor und Anpassleitungen
Der Verkürzungsfaktor VF beschreibt die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel relativ zu c. Eine Viertelwellenleitung hat die physische Länge c·VF/(4f). Bei 145 MHz und VF = 0,66 sind das ungefähr 34,1 cm. Stecker und Anschlussstücke beeinflussen den wirksamen Bezugspunkt; eine schmalbandige Anpassleitung wird deshalb nach dem Aufbau gemessen und abgeglichen.
↑ Zum InhaltsverzeichnisDiese Zusammenhänge im Signalweg-Labor ausprobieren →
Vom Lesen zum Ausprobieren
Elektrische Kabellänge
145 MHz und VF = 0,66 ergeben eine Viertelwellenleitung von ungefähr 34,1 cm.
Beispiel mit Startwerten öffnen →Frequenz: 145 MHz · Verkürzungsfaktor: 0.66Kabelverlust
8,5 dB/100 m und 20 m ergeben 1,7 dB. Von 100 W bleiben etwa 67,61 W.
Beispiel mit Startwerten öffnen →Dämpfung bei deiner Frequenz: 8.5 dB/100 m · Kabellänge: 20 m · Eingangsleistung: 100 WVerändere anschliessend genau einen Wert. Vergleiche das Ergebnis und erkläre mit der Formel, weshalb es sich verändert. Die Modellgrenzen unter dem Rechner gelten auch hier.
Ein Begriff ist noch unklar?
Diese Erklärungen helfen dir beim Weiterlesen.
Hast du den Zusammenhang?
Kann ein Antennentuner am Funkgerät den Kabelverlust einer schlecht angepassten Zuleitung grundsätzlich beseitigen?
Lösung & Erklärung anzeigen
Nein. Er kann am Geräteeingang eine passende Last darstellen; die Verhältnisse auf der nachfolgenden Leitung und deren Verluste bleiben eine eigene Frage.