Forum: HF, Funk und Felder Antennenkabel Daten..was ist der Verkürzungsfaktor?


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von Funkerle (Gast)


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Hallo!
Bei der Auswahl neuer Antennenkabel stoße ich immer wieder auf den 
Begriff Verkürzungsfaktor.
Kann mir jemand mit einfachen Worten erklären was das bedeutet?

von Wolfgang (Gast)


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Funkerle schrieb:
> Kann mir jemand mit einfachen Worten erklären was das bedeutet?

Das ist der Verhältnis von Wellenlänge im Kabel zu Wellenlänge im Vakuum 
auf Grund der verringerten Wellenausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel.

von Old (old_newcomer)


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Um den Verkürzungsfaktor muss ein Koaxkabel gekürzt werden, wenn es eine 
zur zu übertragenden Wellenlänge der Frequenz genau entsprechende Länge 
(Lambda/2 oder Lambda/4 und Vielfache davon) haben soll.

: Bearbeitet durch User
von Elektrofan (Gast)


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Im Kabel ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals um den 
Verkürzungsfaktor k kleiner, als die Lichtgeschwindigkeit.
Das liegt an der relativen Dielektrizitätskonstante (Permittivität)
ε(r) des Isolators zwischen den Leitern:

k = 1/√ε(r)

von tut nix zur Sache (Gast)


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Vereinfachend gesagt: dein Kabel hat Induktivität, Kapazität und nen 
ohmschen Widerstand - der Verkürzungsfaktor beschreibt, wie sich diese 
Sachen auf deine Signallaufzeiten auswirken können (im Vgl. zum Vakuum).

von Elektrofan (Gast)


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Wenn z.B. im Koax-Kabel Luft zwischen Innenleiter und Schirm ist,
bleibt der Verkürzungsfaktor praktisch bei eins.

von Obacht! (Gast)


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Nicht "um", sondern "auf" wäre bildlich passender :-)

von Waldheini (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Wenn z.B. im Koax-Kabel Luft zwischen Innenleiter und Schirm ist,
> bleibt der Verkürzungsfaktor praktisch bei eins.

Noch besser, wenn im Koaxkabel statt Luft Vakuum als Dielektrikum "drin" 
ist. Dann ist der Verkürzungsfaktor sowohl praktisch als auch 
theoretisch eins.

Dummerweise lässt sich der Innenleiter im Koaxkabel aber nicht mittels 
Vakuum oder Luft in der Mitte befestigen. Wenn schon kein Füllmaterial 
(Dielektrikum) drin ist, müssen zumindest Abstandshalter in regelmäßigen 
Abständen den Innenleiter tragen. Man hat dadurch zwar großteils Luft, 
aber ab und zu stört doch ein anderes Material. Darum wird ein 
Koaxialkabel immer einen gewissen Verkürzungsfaktor haben.

von Elektrofan (Gast)


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> Wenn schon kein Füllmaterial (Dielektrikum) drin ist, müssen zumindest
> Abstandshalter in regelmäßigen Abständen den Innenleiter tragen.

Das Kabel könnte doch senkrecht nach unten hängen,
dann ginge es ohne Abstandshalter?

By the way:
Gedankenexperimente kann man IMMER ausführen...

von Holger R. (holgerr)


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Old schrieb:
> Um den Verkürzungsfaktor muss ein Koaxkabel gekürzt werden, wenn es eine
> zur zu übertragenden Wellenlänge der Frequenz genau entsprechende Länge
> (Lambda/2 oder Lambda/4 und Vielfache davon) haben soll.
Ist soweit richtig, aber nicht ausreichend erklärt.
Im normalen Betrieb ist der Verkürzungsfaktor nicht relevant.

Wenn Du aber Frequenz Filter oder Sperren mittels Antennenkabel
als T-Stück bauen willst mußt Du den Verkürzung berücksichtigen.

Ohne Ausbildung im Bereich der HF Technolgie wirds Du hier nicht 
weiterkommen.
HolgerR

von Andreas M. (andreas_m62)


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Wie ist das eigentlich bei Hohlleitern?
Da ist doch bloß Luft drin.
Gibt es da auch Verkürzungsfaktoren?

von dfIas (Gast)


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Andreas M. schrieb:
> Wie ist das eigentlich bei Hohlleitern?
> Da ist doch bloß Luft drin.
> Gibt es da auch Verkürzungsfaktoren?
Im Hohlleiter ist die Phasengeschwindigkeit größer als die 
Vakuumlichtgeschwindigkeit. Die Wellenlänge im Hohlleiter ist 
dementsprechend größer als die Freiraumwellenlänge! Hängt aber sehr 
stark von der Geometrie und dem Mode ab.

von Praktiker (Gast)


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Hallo

Falls die Frage aus der Praxis kommt:

Wenn du eine einsatzfertige Antenne hast die auch für den (auch 
kommerziellen) Endkunden gedacht ist, dann braucht dich der 
Vierkürzungsfaktor eigentlich nicht zu interessieren - solche Antennen 
sind (sollten...) so konstruiert sein das die Länge (und damit indirekt 
auch der Vierkürzungsfaktor) keinen störenden Einfluss hat.

Ansonsten:
Interesse und Neugier sind gute Dinge - leider ist es aber so das viele 
technisch, physikalische Fragen erst vernünftig (ohne das direkt wieder 
1001 neue Fragen aufkommen) beantwortet und und vom Fragenden verstanden 
werden können wenn man ein gewisses Vorwissen (nur was dies jeweils ist, 
ist tatsächlich nicht so einfach zu beantworten...) vorhanden ist.

Das ist jetzt nicht böse gemeint, aber genau in die Falle war ich 
"früher" auch schon oft genug hereingefallen.

Eine Goethe Interpretation kann man ja auch niemanden erklären der nicht 
mal das ABC beherrscht...
Leider sind in der Physik und Technik  die Vergleiche und das erkennen 
was man als Vorwissen besitzen sollte nicht so einfach zu erkennen.

von Old (old_newcomer)


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Holger R. schrieb:
> Old schrieb:
>> Um den Verkürzungsfaktor muss ein Koaxkabel gekürzt werden, wenn es eine
>> zur zu übertragenden Wellenlänge der Frequenz genau entsprechende Länge
>> (Lambda/2 oder Lambda/4 und Vielfache davon) haben soll.
> Ist soweit richtig, aber nicht ausreichend erklärt.
> Im normalen Betrieb ist der Verkürzungsfaktor nicht relevant.
>
> Wenn Du aber Frequenz Filter oder Sperren mittels Antennenkabel
> als T-Stück bauen willst mußt Du den Verkürzung berücksichtigen.
>
> Ohne Ausbildung im Bereich der HF Technolgie wirds Du hier nicht
> weiterkommen.
> HolgerR

Das ist ja genau der Fall, wo dann das Koaxkabel eine zur Frequenz genau 
passende Länge haben muss.

von Xeraniad X. (xeraniad)


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Bei verlustfreien Leitungen {mit Belägen L' & C'} z. B. ist der 
Phasenkoeffizent
 Vergleich ergibt {mit Permeabilitätszahl 1} den Verkürzungsfaktor
 wie z. B.  15.01.2023 09:26 erwähnt wurde.
Beispiel:

: Bearbeitet durch User
von Andreas M. (andreas_m62)


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Zur genauen Fehlereingrenzung in Kabelnetzen sollte man den 
Verkürzungsfaktor des Kabels auch kennen.
Der wird dazu am Reflektometer eingestellt.

von Xeraniad X. (xeraniad)


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Leitungs -Beläge, z. B.
Koax:
Zweidraht:
etc; allgemein für prismatische Anordnungen & solcherlei dergleichen ist 
die Herleitung der Phasenkonstante ohnehin ein Genuss
 etwas vorsichtiger ausgedrückt als bei  18.01.2023 13:39.

von Bernd G. (Firma: Bannerträger des Fortschritts) (berndg)


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In der Optik ist das der Brechungsindex.

von Andreas M. (andreas_m62)


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Ausbreitungsgeschwindigkeit in verschiedenen Medien:

Vakuum 300000 km/s
Kupfer 260000 km/s
Glas   200000 km/s (Brechungsindex ca. 1,5)

von Elektrofan (Gast)


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> In der Optik ist das der Brechungsindex.

Und der ist frequenzabhängig.

von Elektrofan (Gast)


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> Und der ist frequenzabhängig.
Auch bei Frequenzen unterhalb 'Licht'.

von Xeraniad X. (xeraniad)


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Korrektur: 18.01.2023 21:23 habe ich rechts jeweils falsch "(d/D)" 
anstelle richtig "(D/d)" geschrieben.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Funkerle schrieb:
> mit einfachen Worten

Wenn so eine elektromagnetische Welle durch ein (Koaxial-) Kabel 
hindurch laufen soll, so bewegt sie sich langsamer als sie es im Vakuum 
mit Lichtgeschwindigkeit tun würde. Da sie dann weniger Weg zurück legt, 
in gleicher Zeit, ist auch ihre Wellenlänge kürzer. Diesen Unterschied 
gibt man dimensionslos als Faktor oder Prozenangabe an, nachdem man dies 
trickreich nach phsikalischen Gesichtspunkten im Labor gemessen hat für 
einen bestimmten Kabeltyp.

Das ist so, wie wenn ich mit dem Fahrrad immer durch den gleichen Tunnel 
durch fahren möchte, in dem aber immer Gegenwind herrscht, dann bin ich 
dort drinen auch langsamer als draußen.

Ein lustiges Hilfsmittel dabei kann die "offene" Koaxialleitung sein, 
bei der man an einem Schieber einen Messempfänger anschließt, um an 
einer stehenden Welle Minima und Maxima heraus zu finden. An einer Skala 
am Schieber kann man dann die Wellenlänge ablesen...

Sollte in jedem Fundus bereit stehen. Die offene Koaxleitung und die 
stehende Welle im Eckschrank hochkant am Haken einsortiert..

hier steht es noch einfacher:
https://de.wikipedia.org/wiki/Verk%C3%BCrzungsfaktor

mfg

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Holger R. schrieb:
> Im normalen Betrieb ist der Verkürzungsfaktor nicht relevant.

Was bezeichnest du als "normalen Betrieb". Jede Verwendung eines 
Koaxkabels als abgestimmtes Element muss den Verkürzungsfaktor 
berücksichtigen.

von Kilo S. (kilo_s)


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Wolfgang schrieb:
> Was bezeichnest du als "normalen Betrieb".

Z_in=Z_out.
Also die Verwendung als Speiseleitung bei Generator und Last mit 
Impedanz = Z und diese natürlich abgestimmt aufeinander für die 
entsprechende Frequenz.

Also so würde ich das definieren.

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