Forum: HF, Funk und Felder Koaxialkabel - Dämpfungsdetails


von Martin (Gast)


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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

von Georg A. (georga)


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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 ;)

von Martin (Gast)


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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 :-)

von Bernhard S. (gmb)


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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.

von Rüdiger B. (rbruns)


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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

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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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

: Bearbeitet durch User
von Elektrofan (Gast)


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> Das hängt stark vom Material ab.

UND von der Frequenz!

von Signalverlierer (Gast)


Angehängte Dateien:

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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.

von Pandur S. (jetztnicht)


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> 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.

von Elektrofan (Gast)


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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.

von Pandur S. (jetztnicht)


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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.

von Joachim B. (jar)


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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!

von Signalverlierer (Gast)


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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.

von Signalverlierer (Gast)


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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.

von Ralf (Gast)


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Vielleicht hilft
https://www.lntwww.de/Applets:D%C3%A4mpfung_von_Kupferkabeln
War bei mir das 3. oder 4. Ergebnis bei google.

von Ralf (Gast)


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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.

von Signalverlierer (Gast)


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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

von HF-Werkler (Gast)


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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.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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>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).

von W.S. (Gast)


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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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