Koaxialkabel - Dämpfungsdetails

Gast #6946926
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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
Gast #6947126
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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 :-)
#6947257
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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.
#6947304
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https://kabel-kusch.de/kabel.htm
ein Händler mit recht ausführlichen Datenangaben zu seinen Koaxkabeln.

Bei den Herstellern finden sich auch Datenblätter, z.B. Huber&Suhner
https://www.hubersuhner.com/de/produkte/hochfrequenz/kabel-assemblies-de/kabel-assemblies

https://www.mts-systemtechnik.de/wp-content/uploads/2019/09/DE-EN-CATA-coaxial_connectors.pdf
ein Hersteller von Koaxsteckern, S.13 stehen die Kabeltypen dazu

https://www.telegaertner.com/onlinekatalog-koax/koaxiale-kabel
auch eher für Steckverbinder zuständig
Gast #6947657
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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.
Angehängte Dateien:
Gast #6948258
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> 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.
Gast #6948374
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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.
Gast #6948382
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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.
Gast #6948624
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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.
Gast #6949352
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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.

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