Hallo zusammen, ich würde gerne eine HF-Baugruppe über ein Koaxialkabel mit SMA-Steckern mit Leistung versorgen. Dafür würden etwa 12V und 2A übertragen werden. Auch nach einiger Recherche konnte ich dazu leider keine brauchbaren Infos finden. In den Datenblättern steht auch nirgends etwas zur Strombelastbarkeit von Koax-Kabeln, vermutlich weil das nicht der übliche Anwendungsfall ist. Hat von euch schon mal jemand etwas ähnliches gemacht und Erfahrung damit? Danke, Michi
Michael S. schrieb: > vermutlich weil das nicht der übliche Anwendungsfall ist Naja doch recht häufig. Die MiniWhip zb. Wird oft ferngespeist über das gleiche koax. https://www.kuhne-electronic.de/funk/de/shop/KU+BT+6000+N++Fernspeiseweiche/?card=1708 Mit dem Begriff "Fernspeiseweiche"/"Bias Tee" findet sich da vom selbstbau bis zu fertig alles. Nur selbst bei meinen kabeln nix im Datenblatt (https://kabel-kusch.de/Datenblaetter-PDF/highflexx7-data-18.htm) seltsam!
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Da Koaxialkabel einen definierten Wellenwiderstand besitzen und davon ausgegangen werden kann, dass das Kabel auch mit selbigem abgeschlossen wird, braucht es keine Angabe über Strombelastbarkeit, sondern die Watt-Zahl ist ausreichend. Du hast dann die Belastbarkeit in Watt und kommst über den Wellenwiderstand zum Strom, ganz einfach. Guckst du hier: https://www.mauritz.de/blog/tabellen/tabelle-koaxialkabel/
Irgendwo in den Tiefen des Datenblattes wird wohl der Querschnitt versteckt sein. Geh' von einer saumäßigen Wärmeabfuhr aus und lass dann einen Grübler (ev. Taschenrechner) auf das Problem los. Die Entkopplung dürfte wohl, außerhalb eines Lehrbuches, nicht ganz ohne sein. Kommt aber auf die verwendeten Frequenzen an. Schätze aber mal, dass Du damit nicht besonders "weit" kommst. 2 Ampere bei einem so schlanken Querschnitt...
Der Unterschied zwischen HF-Strom und Gleichstrom in Bezug auf das Kabel kann man unter dem Begriff Skin-effekt nachlesen. Die Auswirkung kann man in der Tabelle sehen (Frequenzabhängige Leistung). Daher ist die Frage nicht klar beantwortbar, ohne den genauen Aufbau des Kabels zu kennen. Im Grunde muss man bei 2A mit Annahmen selbst rechnen. Stichwort DC-Widerstand und Erwärmung & Veränderung des Kabels.
Michael S. schrieb: >ich würde gerne eine HF-Baugruppe über ein Koaxialkabel mit SMA-Steckern >mit Leistung versorgen. Also du meinst nicht die HF-Leistung sondern eine Gleichstrom-Fernspeisung? Wie lang ist das Kabel? Und wieviel Spannungsabfall möchtest du zulassen? Mit den Querschnitt und Spezifischen Widerstand kannst du das dann selbst ausrechnen. https://www.frustfrei-lernen.de/elektrotechnik/spezifischer-widerstand.html
Phasenschieber S. schrieb: > Da Koaxialkabel einen definierten Wellenwiderstand besitzen und davon > ausgegangen werden kann, dass das Kabel auch mit selbigem abgeschlossen > wird, braucht es keine Angabe über Strombelastbarkeit, sondern die > Watt-Zahl ist ausreichend. > > Du hast dann die Belastbarkeit in Watt und kommst über den > Wellenwiderstand zum Strom, ganz einfach. Für eine Gleichspannungsübertragung über Koaxkabel spielt der Wellenwiderstand keine Rolle. Man muss nur bei den Ankopplungs- Netzwerken dafür sorgen, das diese den Wellenwiderstand für die gleichzeitig übertragene HF nicht verändern.
HF-Werkler schrieb: > Der Unterschied zwischen HF-Strom und Gleichstrom in Bezug auf das Kabel > kann man unter dem Begriff Skin-effekt nachlesen. Die Auswirkung kann > man in der Tabelle sehen (Frequenzabhängige Leistung). Ja, das macht aber nur sinn, wenn man das wissen möchte! Du hast aber die Frage nicht gelesen
Harald W. schrieb: > Für eine Gleichspannungsübertragung über Koaxkabel spielt der > Wellenwiderstand keine Rolle. Man muss nur bei den Ankopplungs- > Netzwerken dafür sorgen, das diese den Wellenwiderstand für die > gleichzeitig übertragene HF nicht verändern. Ja okay, an eine Gleichstromübertragung habe ich dabei nicht gedacht, für diese spielt der Wellenwiderstand natürlich keine Rolle. Wenn das Kabel sowohl das eine als auch das andere übertragen soll, wirds natürlich bei den dünnen Kabel eng. Da hilft dann nur die Berechnung über den Querschnitt.
Pork schrieb: > HF-Werkler schrieb: >... > Du hast aber die Frage nicht gelesen Und du vermutlich die Antwort von Phasenschieber, der eine Berechnung über den Wellenwiderstand vorschlug. Darauf bezog sich der erste Teil meiner Antwort.
Eine Berechnung über den Querschnitt macht nur Sinn, wenn man den Aufbau kennt. Wegen des HF-Verhaltens (Skineffekt) ist die Oberfläche z.B. versilbert, der Kern aber unterschiedlich (Kupfer oder auch anderes). Mein Vorschlag: DC-Widerstand messen und Verlustleistung bei gegebenem Strom berechen, unter Berücksichtigung des möglichen Versorgungsspannungsbereichs der Schaltung (Last) und paralleler HF-Leistung. Dann je nach Dieelektrikum die mögliche Erwärmung durch die Gesamtleistung betrachten und die Stecker & Bias-Schaltung nicht vergessen.
DC-Speisung über das Koaxkabel ist durchaus üblich, z.B. für einen LNA oder ein (Koax-)Relais zur Sende/Empfangs- oder Polarisationsumschaltung. Allerdings sind die 2A deiner Anwendung schon ehr and der oberen Grenze was mein Bauchgefühl als praktikabel erdenkt. Da aber das Bauchgefühl gerne trügt habe ich mal überlegt wie ich das machen würde: Die Leistung die im Koax abfällt (egal ob durch HF oder DC) darf nicht überschritten werden. Als Leitung wird RG316 angenommen da der Silber- und Kupferplattierte Stahlinnenleiter für DC maximal unpraktisch ist. Daten dazu sind leider nicht alle von einem Hersteller in einem Datenblatt zu finden. Zur Bestimmung der maximalen Verlustleistung der Leitung nehme ich die Werte aus dem Huber+Suhner Datenblatt: Bei 0,2 GHz: 0,37 dB/m Dämpfung und maximal übertragbare Leistung 302 W. P_verlust=P_in-P_out=302W-302W*10^((-0,37db/m)/10)= 25 W/m Damit dürfen also 25 W/m verbraten werden. Für die DC-Widerstände gibt es von anderen Herstellern Daten. Belden 83284: Nominal Conductor DCR: 84.1 Ohm/1000ft -> 0,275 Ohm/m Outer Conductor DCR: 8.4 Ohm/1000ft -> 0,0275 Ohm/m Für Hin- und Rückweg ergibt sich damit 0,3025 Ohm/m. Jetzt ist der maximale Strom interessant, welcher für die Verlustleistung von 25W/m sorgt: I_dcmax=sqrt(25W/m / 0,3025 Ohm/m) = 9,09A Es kann also mit RG316 ein Strom von 9A übertragen werden, die Leitung läuft dann am Limit. Mit deinen 2A fällt nur eine Verlustleistung von 1,21W ab, es kann also noch HF mit übertragen werden bis durch die HF-Kabeldämpfung 23,79W abfallen. Ein weiterer Punkt wäre die Belastbarkeit der SMA-Steckverbinder. Dazu habe ich auf die Schnelle nur ein Testbericht "501-3001" von Tyco gefunden der bei 2A 2K, 4 A 10K und bei 5A 14K Temperaturerhöhung des Innenleiters angibt. Wenn auch hier alles aus PTFE ist sollten auch die 9A des Koaxkabels machbar sein, allerdings wird alles gut warm. Bei deinen 2A gibt es wohl nichts zu befürchten. Mit RG316 wäre dein Vorhaben also umsetzbar :-)
Michael S. schrieb: > Dafür würden etwa 12V und 2A übertragen werden. Probieren > Studieren + ab und zu Fieber messen?
Michael S. schrieb: > In den Datenblättern steht auch nirgends etwas zur > Strombelastbarkeit von Koax-Kabeln, vermutlich weil das nicht der > übliche Anwendungsfall ist. Hat von euch schon mal jemand etwas > ähnliches gemacht und Erfahrung damit? Profis nutzen hierfür Triaxkabel: https://de.wikipedia.org/wiki/Triaxialkabel
Vielen Dank für die schnellen Antworten, insbesondere für die sehr ausführliche von Peter. Ihr habt mir sehr weitergeholfen.
Vergiss bitte nicht, dass die meisten HF-Stecker nicht für solch hohe Ströme gedacht sind. Vor allem, wenn auch noch im "Betrieb" gesteckt werden soll.
Naja, 2A sind ja nicht sooo viel. Norg schrieb: > Michael S. schrieb: >> Dafür würden etwa 12V und 2A übertragen werden. > > Probieren > Studieren + ab und zu Fieber messen? Bei einer Einzelanwendung sicher gut. Ich würde mir da nicht ins Hemd machen.
Fuer DC ueber ein Koaxial gibt es folgende Regeln. 1) Die billigen Koax haben eine Polyethylen Dielektrikum. Das wird mit erhoehter Temperatur weich. Die teureren sind strahlenvernetzt und werden nicht weich. Also nimmt man ein solches. 2) Nicht bis zur maximal zulaessigen Spannung gehen. Denn irgend jemand steht einmal auf das Kabel. Bei einem RG58 (6mm durchmesser), resp allen Kabeln, welche ich mir grad anschaute ist das Kabel mit 20kV/mm Dielektrikumsdicke spezifiziert. Bedeutet, das Limit ist der Stecker. Also bei den Steckern nachschauen. 3)Wieviel Strom man durchlassen kann ? Bis das Kabel warm wird. 4) Nicht unter Last ausstecken. Der Lichtbogen zerstoert den Stecker. Nicht unter Last einstecken, der Lichtbogen verschweisst den Stecker. Ich hab mal ein RG58 gesehen, welches fuer ein Unterwassergefaehrt bei 800V 2A oder so uebertragen hat. Was fuer 2 PS reichte.
Weg mit dem Troll ! Aber subito schrieb: > resp allen Kabeln, welche ich mir grad anschaute ist das Kabel mit > 20kV/mm Dielektrikumsdicke spezifiziert. Das glaube ich ehrlich gesagt nicht! Selbst das von mir verlinkte Kabel ist nur bis 4kV spezifiziert!
> Selbst das von mir verlinkte Kabel ist nur bis 4kV spezifiziert!
Naja. 20kV/mm bedeutet nicht, dass man 20kV anlegen kann. Zum Einen ist
die Feldstaerke in einem Koax, sprich konzentrische Zylinder nicht
entsprechend einem Plattenkondensator. Zum Anderen waere es nur eine
theoretische Groesse bei einem mechanisch unbeanspruchten Kabel.
Das Limit ist ueblicherweise der Stecker. Fuer erhoehte Spannung gibt es
dann die SHV Serie.
Weg mit dem Troll - subito schrieb: > Das Limit ist ueblicherweise der Stecker. Nun, für Standard-Koaxkabel gibts auch BNC-ähnliche HV-Stecker.
Harald W. schrieb: > Nun, für Standard-Koaxkabel gibts auch BNC-ähnliche HV-Stecker. Hat er doch geschrieben: SHV Der ist übrigens auch gleich für höhere Temperaturen geeignet, falls das mal benötigt wird: https://www.radiall.com/products/rf-coaxial-connectors/high-voltage-connectors/shv.html
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