Tach auch,
leider kann ich keine detaillierten Infos zum Thema Koaxialkabel finden
hinsichtlich der Dämpfungsberechnung.
https://de.wikipedia.org/wiki/Koaxialkabel
Natürlich öfters zu lesen, dass die Dämpfung vom Widerstandsbelag und
von D abhängig ist. Aber ich finde keine Formel dazu? Nur zur
Leitungsimpedanz.
Zum Verständnis - die Dämpfung ist abhängig vom Widerstand der
verwendeten Leiter, daher Leitungen oft versilbert. Hier schlägt der
Skineffekt zu, der Strom fließt nur in der äußeren Hülle und somit im
Silber. Ok.
Zweiter Faktor ist dann der Einfluss des Dielektrikums, aber wie genau
verstehe ich nicht.
Würde das gerne in einer Formel sehen und dazu auch verstehen, warum
dickere Kabel eine geringere Dämpfung aufweisen. Liegt das nun daran,
dass die Oberflächen von Innen/Außenleiter dort größer sind?
Gruß,
Martin
Martin schrieb:> Zweiter Faktor ist dann der Einfluss des Dielektrikums, aber wie genau> verstehe ich nicht.
Stichwort "Dielektrische Verluste". Das hängt stark vom Material ab.
Luft/Vakuum ist am Besten, macht aber etwas Mühe bei der genauen
Zentrierung des Innenleiters ;)
Worauf ich auch etwas hinaus will, überwiegt der dielektrische Verlust
durch das Material im Raum oder die ohmschen Verluste?
Dickeres Koaxkabel:
+ Oberfläche von Innen- und Außenleiter wird vergrößert, dadurch hat der
Strom mehr Fläche und der ohmsche Verlust wird deutlich kleiner.
- Aber müssten dann nicht die dialektischen Verluste größer werden, weil
mehr Material im Raum zwischen Innen- und Außenleitern liegt?
Hier würde mir eine Formel in Abhängigkeit von der Frequenz helfen :-)
Martin schrieb:> - Aber müssten dann nicht die dialektischen Verluste größer werden, weil> mehr Material im Raum zwischen Innen- und Außenleitern liegt?
Nein, auch wenn man das denken könnte. Die Kapazität pro Längeneinheit
ist bei dünnem und dickem Koaxkabel gleichen Wellenwiderstands und
gleichen Materials gleich. Der Gütefaktor des Dielektrikums bei einer
gegebenen Frequenz bestimmt dann das G', also die Längenabhängige
Admittanz im Leitungsersatzschaltbild die die Dielektrischen Verluste
verkörpert.
Hubraum ist nur durch mehr Hubraum zu ersetzten.
Bei Koaxkabeln je dicker desto besser.
z.B. WLAN Antennenkabel.
3mm Durchmessser 300dB / 100m
3cm Durchmesser 10dB / 100m
Zur Frequenzabhängigkeit der Coaxverluste gibt es hier noch eine
Darstellung mit Herleitung (Volltext als Download):
https://www.researchgate.net/publication/278243413_Performance_of_the_Coaxial_Cable
Die dielektrischen Verluste steigen steiler mit der Frequenz an als die
Leiterverluste, bei sehr hohen Frequenzen lohnt es daher besonders das
Dielektrikum zu optimieren.
> dickes kabel ...>- Aber müssten dann nicht die dialektischen Verluste größer werden, weil
mehr Material im Raum zwischen Innen- und Außenleitern liegt?
Ein dickeres Dielektrikum bedeutet die Feldstaerke ist kleiner, bedeutet
die Polarisation des Materials ist kleiner.
> Ein dickeres Dielektrikum bedeutet die Feldstaerke ist kleiner,> bedeutet die Polarisation des Materials ist kleiner.
Solange das alles linear bleibt, bleibt die Dämpfung konstant.
Auch die Signalstärke ist nur solange egal.
Die Daempfung bei duenneren Kabeln ist aber hoeher. Allenfalls haengt es
auch an der Geometrie. Ein dickeres Kabel hat eine praezisere Geometrie.
Allerdings ergibt eine unpraezise Geometrie nur Reflexionen.
Martin schrieb:> - Aber müssten dann nicht die dialektischen Verluste
ich meine das dünnere Kabel mehr Verluste haben weil der Einfluß vom
Abstand größer ist (größere Kapazität bei kleinerem Abstand).
Beweis sämtliche Dämpfungswerte in Tabellen von dicken zu dünnen Kabeln!
Pandur S. schrieb:> Die Daempfung bei duenneren Kabeln ist aber hoeher.
Klar, die Gesamtverluste bestehen aus Leiterverlusten und dielektrischen
Verlusten. Nur die Leiterverluste kannst du mit größerem Durchmesser
reduzieren. Um die dielektrischen Verluste zu reduzieren hilft ein
verlustärmeres Material. Ist doch in diesem Thread alles mehrfach
dargelegt worden.
Joachim B. schrieb:> weil der Einfluß vom> Abstand größer ist (größere Kapazität bei kleinerem Abstand)
Schau einfach auf die angebene Kapazität, die ist bei allen 50 Ohm Kabel
sehr ähnlich, Größenordnung 75-100pF/m. Die dielektrischen Verluste
ergeben sich aus dem Verlustfaktor dieses C, das hängt vom tand(d) des
Materials ab.
Joachim B. schrieb:> Beweis sämtliche Dämpfungswerte in Tabellen von dicken zu dünnen Kabeln!
Für die Leiterverluste richtig, aber vergleiche mal hohe Frequenzen und
du wirst große Unterschiede finden bei gleichem Kabeldurchmesser, je
nach Materials für das Dielektrikum. PE ist deutlich schlechter als
Teflon oder Schaum mit hohem Luftanteil.
Signalverlierer schrieb:> PE ist deutlich schlechter als> Teflon oder Schaum mit hohem Luftanteil.
Richtig. Am besten ist Luft. Und bei Luft oder lufthaltigem Dielektrikum
braucht man eben einen größeren Durchmesser um den notwendigen
Wellenwiderstand zu erreichen. Deshalb sind Kabel mit Schaumdielektrikum
dicker als Kabel mit Vollmaterial.
Ralf schrieb:> Und bei Luft oder lufthaltigem Dielektrikum> braucht man eben einen größeren Durchmesser um den notwendigen> Wellenwiderstand zu erreichen.
Nö, bei gleichem Innendurchmesser müsste der Ausserdurchmesser sogar
KLEINER werden wenn das eps_r sinkt.
Wer's nicht im Kopf rechnen mag:
https://www.pasternack.com/t-calculator-coax-cutoff.aspx
Zusätzlich sind die dielektrischen Verluste nur in geringen Grenzen
linear, sondern eher eine Funktion der Frequenz, genauso wie das eps_r.
Ab einer gewissen Frequenz funktionieren dicke Kabel nicht mehr als
"Kabel". Nicht umsonst gibt es die SMA-Varianten und Winzlinge der
Steckertechnik, die zu den Kabeln passen.
>Ab einer gewissen Frequenz
Spätestens, wenn das Kabel größer ist als ein Hohlleiter für den
Frequenzbereich. Ein Rechteckhohlleiter muss innen mindestens eine halbe
Wellenlänge breit sein (breitere Seite).
Martin schrieb:> leider kann ich keine detaillierten Infos zum Thema Koaxialkabel finden> hinsichtlich der Dämpfungsberechnung.
Die Dämpfung berechnet man auch nicht, sondern man entnimmt sie der
Dokumentation zum jeweiligen Kabel.
W.S.
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