Forum: HF, Funk und Felder Grenzfrequenz HF-Stecker


von HF Neuling (Gast)


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Wie kommen z.B. bei 75Ohm SMB-Steckern für RG179 (Durchmesser 2.6mm) 
Kabel die Angaben zur Grenzfrequenz zustande?
Da gibt es viele "bis 2GHz", aber auch ein paar "bis 4GHz". Die Dinger 
dürften doch wohl allesamt sehr ähnlich aufgebaut sein, sonst würde sie 
ja nicht passen...

https://de.rs-online.com/web/p/smb-steckverbinder/8859976/

https://de.rs-online.com/web/p/products/1236876/

Bei Wikipedia finde ich da nicht viel erhellendes: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Koaxialstecker#Übersicht

"Der Aufbau des gewählten Steckverbinders, insbesondere Qualität und 
Durchmesser des Koaxialrohres, bestimmt den nutzbaren 
Betriebsfrequenzbereich (Grenzfrequenz) für die Anwendung."

Wo können da die Qualitätsunterschiede liegen?

Worin äußert sich diese Begrenzung? Dämpfungsverhalten? Also darf das 
Kabel mit 2GHz Steckern bei 3GHz (z.B. 3G-SDI) nur noch 10m statt 30m 
lang sein? So in etwa?

von Purzel H. (hacky)


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Nun, die Daten sind fuer den jeweiligen Frequenzbereich spezifiert. 
Ausserhalb werden die Daten eben schlechter. Unspezifiziert schlechter.

Bedeutet die Daempfung nimmt zu, das VSWR wird schlechter, usw.

Wobei schlecht immer relativ ist. 3dB/m erscheint viel, ist aber eher 
wenig fuer WR10.

von nachtmix (Gast)


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HF Neuling schrieb:
> Die Dinger
> dürften doch wohl allesamt sehr ähnlich aufgebaut sein, sonst würde sie
> ja nicht passen...

Ja, aber gewöhnlich hängt da auch noch ein Kabel dran, und deshalb muß 
man die Gesamtkonstruktion betrachten.
Dabei wird die mechanische Präzision umso wichtiger, je kürzer die 
Wellenlänge ist.
Die Durchgangsdämpfung ist nur  Gesichtspunkt, aber oft ist auch die 
Lebensdauer in Steckzyklen und meist das Stehwellenverhältnis wichtig, 
denn Reflexionen verursachen Resonanzen bzw. Welligkeit im Frequenzgang.
Resonanzstellen gehen meist auch mit erhöhter Dämpfung einher.
Für Meßzwecke ist auch die Reproduzierbarkeit wichtig.

Idealerweise bemerkt man das Vorhandensein des Steckverbinders ja gar 
nicht, und mit dieser Forderung können Präzisionsverbinder entstehen, 
deren Preise sich mit Kleinodien messen können.
Z.B.: https://de.rs-online.com/web/p/hf-und-koax-adapter/7164965/

Die SMB-Steckverbindung ist in dieser Hinsicht ja recht anspruchslos und 
preisgünstig, man könnte sie als Nachfolger von BNC ansehen.

Es gibt allerdings eine harte Frequenzgrenze,  die dadurch gegeben ist, 
dass die elektromagnetische Welle nicht mehr nur vom Innenleiter des 
Kabels bzw. des Steckers geführt wird, sondern weil eine Welle 
fortpflanzungsfähig wird, deren Wellenlänge durch den Durchmesser des 
Außenleiters (Abschirmung) bestimmt wird. Dabei stört der Innenleiter 
sehr. Dies ist der Fall, wenn die Wellenlänge (im Dielektrikum) etwa dem 
1,7-fachen Durchmesser des Außenleiters entspricht:
https://de.wikipedia.org/wiki/Hohlleiter#Rundhohlleiter
Das betrifft allerdings eher dicke Kabel wie RG-213 und 
N-Steckverbinder, die, je nach Präzision, bis in die Gegend von 12..18 
GHz verwendbar sind.

von Wilma Streit (Gast)


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HF Neuling schrieb:
>...

Vereinfacht ausgedrückt: Die entscheidenden Faktoren sind Material und 
Geometrie. Ein Stecker, Adapter o. Ä. wird mit einer bestimmten 
gewünschten Bandbreite entworfen. Typischer Weise erreicht man mit dem 
ersten Entwurf noch eine deutlich kleinere Grenzfrequenz und optimiert 
dann so lange die Geometrie zur Wellenführung, bis die gewünschte 
erreicht ist. Wenn das nicht reicht, sucht man sich andere Materialien.

Die Begrenzung stellt typ. Weise die 3db Grenzfrequenz dar. Also wo das 
Signal um die halbe Leistung gedämpft wird.

von nachtmix (Gast)


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Wilma Streit schrieb:
> Die Begrenzung stellt typ. Weise die 3db Grenzfrequenz dar. Also wo das
> Signal um die halbe Leistung gedämpft wird.

Bei einem Steckverbinder???
Da würdest du dir aber hübsch die Finger verbrennen, wenn ein paar 
Dutzend Watt durchgehen.

von Ralph B. (rberres)


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Es ist keine harte Grenzfrequenz, sondern die Verluste nehmen 
kontinuierlich mit der Frequenz zu. Wie stark sie zunehmen hängt z.B. 
von der Qualität des Dielektrikums des Stiftträgers zusammen.

Billige Stecker haben hier oftmals PVC oder ähnliches. Bessere Stecker 
immerhin schon Teflon als Isoliermaterial. Stecker die für extrem hohe 
Frequenzen spezifiziert sind haben oftmals nur einen ganz dünnen Träger 
aus Glas oder Glimmer, und sind dementsprechend mechanisch empfindlich.

Auserdem spielt mit zunehmender Frequenz eine Rolle, wie prezise die 
Geometrie des Steckers eingehalten wird.

Einen harten Schnitt gibt es aber trotzdem wie oben angedeutet. Ab einer 
bestimmten Frequenz bildet der Stecker nicht nur einen Koaxstecker , 
sondern auch einen Hohlleiter, welches gänzlich anders funktioniert.

Das hängt direkt vom Durchmesser des Koaxsystemes ab.

Deswegen werden mit zunehmender Frequenz die Durchmesser immer kleiner ( 
und teurer).

Diesen Übergang zum Hohlleiter fängt bei N-Norm so etwa bei 20GHz an, 
bei SMA bei ca 26GHz bei 3,5mm bei ca 40GHz bei 2,9mm bei ca 60GHz und 
so weiter.

Ralph Berres

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Beim Schweizer Präzisionshersteller Huber&Suhner ist es auch nicht nur 
ein Faktor:
https://literature.hubersuhner.com/Technologies/Radiofrequency/RFConnectorsEN/?page=14
dennoch wird eine Tabelle mit empfohlenen Frequenzbereichen gezeigt.

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