Schönen Donnerstag, warum sind eigentlich SMA, SMB, SMC, ... Buchsen und Stecker "besser" für HF als BNC, TNC ? Die Kabel die bei Verbindungen mit diesen Steckern und Buchsen verwendet werden sind ja viel dünner als bei BNC und TNC. Dünnere Kabel bedeutet weniger Abstand zwischen dem inneren Leiter und der Abschirmung, also mehr Kapazität, was doch eigentlich die HF Eigenschaften verschlechtert, oder? Wieso sind dann solche Stecker und Kabel für höhere Frequenzen besser geeignet?
> warum sind eigentlich SMA, SMB, SMC, ... Buchsen und Stecker "besser" > für HF als BNC, TNC ? Weil sie so spezifiziert sind. Mit anderen Worten sie werden genauer gefertigt. Es ist auch ein Unterschied ob du einen SMA Stecker von Huber+Suhner oder einen von Reichelt aus China verwendest. Allerdings gibt es auch bei BNC erhebliche Qualitaetsunterschiede. > Die Kabel die bei Verbindungen mit diesen Steckern und Buchsen verwendet > werden sind ja viel dünner als bei BNC und TNC. Kabelverluste sind unabhaengig vom Stecker. Du kannst auch BNC mit RG174 verwenden. > der Abschirmung, also mehr Kapazität, was doch eigentlich die HF > Eigenschaften verschlechtert, oder? Die Daempfung ist hoeher. Das kannst du gerade am Vergleich zwischen RG174 und RG58 ja schoen sehen. Aber wenn du darum weisst ist das ja nicht weiter schlimm. Ausserdem werden diese HF-Stecker ja auch gerne an NF-Sensoren verwendet. Da hat man dann nicht die allerhoechsten Ansprueche. Olaf
Andre G. schrieb: > warum sind eigentlich SMA, SMB, SMC, ... Buchsen und Stecker "besser" > für HF als BNC, TNC ? In erster Linie wegen der mechanischen Präzision. Das ist wichtig, wenn es um Dinge wie Durchgangs- und Rückflussdämpfung oder die genaue Lage der Referenzebene geht. Und insbesondere auch deren Reproduzierbarkeit zwischen Steckzyklen. Das spielt bei Messungen mit einem VNA oder für genaue Leistungsmessungen eine Rolle. Wenn das egal ist, kann man auch BNC für etliche GHz einsetzen. Manche Hersteller nehmen BNC bis 4 GHz für Oszilloskopeingänge. > Die Kabel die bei Verbindungen mit diesen Steckern und Buchsen verwendet > werden sind ja viel dünner als bei BNC und TNC. Nö, nicht unbedingt. Ich habe Zuhause auch welche mit irgendwas um die 12 mm Außendurchmesser. Test-Port-Kabel für die Netzwerkanalyse sind noch dicker. Die haben dann aber keinen SMA-Stecker mehr, sondern welche mit Luftdielektrikum, meistens in der NMD-Ausführung wegen der mechanischen Stabilität. Auch wenn ein SMA mechanisch dort hineinpasst, sollte man aber davon Abstand nehmen, die mit Billigware zu verbinden. > Dünnere Kabel bedeutet weniger Abstand zwischen dem inneren Leiter und > der Abschirmung, also mehr Kapazität, was doch eigentlich die HF > Eigenschaften verschlechtert, oder? Der Kapazitätsbelag des Kabels allein macht noch keine Leitung mit definiertem Wellenwiderstand. Um einen solchen zu erreichen, müssen auch noch andere Parameter wie der Induktivitätsbelag passen. Generell hat ein größerer Durchmesser Vorteile, was die Dämpfung und den maximalen Pegel betrifft, wobei das auch vom Dielektrikum abhängt. Für Mikrowellenfrequenzen darf der Durchmesser einer Koaxialleitung nicht zu groß werden, denn es gibt für jede Geometrie und jedes Dielektrikum eine Frequenz, ab der andere Moden als die TEM-Mode ausbreitungsfähig werden, und diese sinkt mit größerem Durchmesser. Das ist der Grund für die absurd kleinen Innendurchmesser des Außenleiters bei Mikrowellenfrequenzen (1 mm ist gegenwärtig der kleinste kommerziell erhältliche Koaxialsteckverbinder). Das Phänomen kann man aber nicht mehr einfach mit Induktivitäts- und Kapazitätsbelägen modellieren (Telegraphengleichung), sondern man braucht die EM-Felder und die zugehörigen Gleichungen (Maxwell-Gleichungen).
Mario H. schrieb: > Der Kapazitätsbelag des Kabels allein macht noch keine Leitung mit > definiertem Wellenwiderstand. Ist mir klar, ich dachte nur dass eine größere Kapazität eben mehr vom HF Signal "nach GND hin ableitet" -> höhere Dämpfung -> "schlechteres" Kabel. Wobei die Dämpfung des Kabels selbst ja eigentlich egal ist, das kann man ja herauskalibrieren ...
Andre G. schrieb: > Ist mir klar, ich dachte nur dass eine größere Kapazität eben mehr vom > HF Signal "nach GND hin ableitet" -> höhere Dämpfung -> "schlechteres" > Kabel. Mit größerem Kapazitätsbelag wird der Wellenwiderstand kleiner, das ist zunächst nicht schlechter oder besser. Nach wie vor gilt, dass die Leitung sich wie eine Leitung verhält. Das heißt auch, dass Signalamplituden sich am Anfang und Ende der Leitung nicht unterscheiden, sofern sie an beiden Enden mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen ist -- Verluste mal außen vorgelassen. > Wobei die Dämpfung des Kabels selbst ja eigentlich egal ist, das kann > man ja herauskalibrieren ... Wenn es um ein messtechnisches Problem geht und man in der vorteilhaften Lage ist, das zu können. Dabei spielt dann aber die Reproduzierbarkeit zwischen Steckzyklen und Kabelverbiegungen eine Rolle.
Andre G. schrieb: > Ist mir klar, ich dachte nur dass eine größere Kapazität eben mehr vom > HF Signal "nach GND hin ableitet" -> höhere Dämpfung -> "schlechteres" > Kabel. Aber, wenn du ein dünneres Kabel baust, dann wird auch der Innenleiter dünner und damit sein Induktivitätsbelag höher, wodurch der Kapazitätsbelag kompensiert wird. Das Kabel hat dann immer den selben Wellenwiderwierstand, solange das Verhältnis von Innenleiter und Außenleter eingehalten wird. https://de.wikipedia.org/wiki/Koaxialkabel#Parameter
Andre G. schrieb: > warum sind eigentlich SMA, SMB, SMC, ... Buchsen und Stecker "besser" > für HF als BNC, TNC ? Nein, sie sind nicht "besser", sondern lediglich kleiner und präziser sowohl von der Fertigung her als auch im Gebrauch. Dafür sind sie mechanisch empfindlicher. Deshalb wird an vielen Stellen auch der N-Stecker benutzt. Eben weil er rein mechanisch robuster ist als alle die kleinen SMx Dinger. > Dünnere Kabel bedeutet weniger Abstand zwischen dem inneren Leiter und > der Abschirmung, also mehr Kapazität, was doch eigentlich die HF > Eigenschaften verschlechtert, oder? Oh mann, du vergißt mal wieder den Wellenwiderstand. Also: Ein Kabel hat (wenigstens) einen Leiter und der hat eine Induktivität. Er hat ebenso eine Kapazität gegen den Gegenleiter bzw. GND. Damit ist er im Prinzip eine Reihenschaltung aus LC-Gliedern und wenn man sich einen Spannungssprung am Kabeleingang vorstellt, dann begreift man auch den Wellenwiderstand daraus. Das Thema hatten wir hier schon ein paarmal. W.S.
Mario H. schrieb: > Mit größerem Kapazitätsbelag wird der Wellenwiderstand kleiner, Wenn man mehrere unterschiedlich dicke Kabel nimmt, und dann noch mit unterschiedlichem Dielektrikum, die haben zum Beispiel alle 50 Ohm und seien mal alle gleich lang, haben aber völlig unterschiedliche Kapazitäten...
https://www.hubersuhner.com/de/produkte/hochfrequenz/verbinder-adapter BNC bis 4 GHz, SMA bis 18/26,5 GHz, SK (steckkompatibel zu SMA) bis 40 GHz- das sind natürlich nur ungefähre Angaben, man muss irgendeinen gewünschten Grenzwert dazu schreiben.
Paul schrieb: > Mario H. schrieb: >> Mit größerem Kapazitätsbelag wird der Wellenwiderstand kleiner, > > Wenn man mehrere unterschiedlich dicke Kabel nimmt, und dann noch mit > unterschiedlichem Dielektrikum, die haben zum Beispiel alle 50 Ohm und > seien mal alle gleich lang, haben aber völlig unterschiedliche > Kapazitäten... Ja, und? Das ändert nichts daran, dass mit größerem Kapazitätsbelag der Wellenwiderstand kleiner wird. Wenn alles andere gleich bleibt, natürlich.
Paul schrieb: > Wenn man mehrere unterschiedlich dicke Kabel nimmt, und dann noch mit > unterschiedlichem Dielektrikum, die haben zum Beispiel alle 50 Ohm und > seien mal alle gleich lang, haben aber völlig unterschiedliche > Kapazitäten... Das stimmt so nicht, weil neben dem Innendurchmesser auch der Abstand zum Schirm anwächst. Extrembeispiele RG174 (2.8mm Aussendurchmesser) und RG218 (17.3mm Aussendurchmesser): beide Kabel haben 102pF/m
Paul schrieb: > Wenn man mehrere unterschiedlich dicke Kabel nimmt, und dann noch mit > unterschiedlichem Dielektrikum, die haben zum Beispiel alle 50 Ohm und > seien mal alle gleich lang, haben aber völlig unterschiedliche > Kapazitäten... Und unterschiedliche Induktivitäten, was die Kapazität ausgleicht. Denn sonst käme ja nicht der gleiche Wellenwiderstand raus :-)
HF-Messknecht schrieb: > Paul schrieb: >> Wenn man mehrere unterschiedlich dicke Kabel nimmt, und dann noch mit >> unterschiedlichem Dielektrikum, die haben zum Beispiel alle 50 Ohm und >> seien mal alle gleich lang, haben aber völlig unterschiedliche >> Kapazitäten... > > Das stimmt so nicht, weil neben dem Innendurchmesser auch der Abstand > zum Schirm anwächst. Die Aussage, dass verschiedene Kabel mit gleichem Wellenwiderstand unterschiedliche Kapazitätsbeläge haben können, ist durchaus richtig. Siehe z.B. die Tabellen in diesem Katalog: https://www.helukabel.com/publication/DE/CATALOGUES/CW/Auswahltabellen_DE/Kap_M_336_347_dt_link.pdf Edit: Schlechtes Beispiel, da auch 75 Ohm-Kabel dabei sind. Siehe aber hier, Seite 45: https://www.dl4zao.de/_downloads/Koaxkabel_dl4zao.pdf
Soul E. schrieb: > Und unterschiedliche Induktivitäten, was die Kapazität ausgleicht. Denn > sonst käme ja nicht der gleiche Wellenwiderstand raus :-) Das ist mir schon völlig klar. Nur war eben immer von der Kapazität die Rede. Im Grunde genommen sind wir uns schon einig... :-)
Der Kapazitätsbelag ist ja kein an einem Punkt konzentrierter Kondensator nach Masse, sondern ist über die Länge des Leiters verteilt und gleichzeitig an die Induktivität des Leiters "gebunden". D.h. so ein elektrischer Leiter, z.B. Koaxkabel, ist nichts anderes als unendlich viele und unendlich kleine R-L-C Schaltungen hintereinander. Wer's nicht so abstrakt möchte und Schwierigkeiten mit der Unendlichkeit hat, kann sich so ein Meterstück Koaxkabel ja auch mal als hintereinander geschaltete 10cm-Stücke in LTspice oder so simulieren und untersuchen oder sich nur vorstellen...
Mario H. schrieb: > Die Aussage, dass verschiedene Kabel mit gleichem Wellenwiderstand > unterschiedliche Kapazitätsbeläge haben können, ist durchaus richtig. Ja, bei abweichendem Dielektrum variiert das etwas. Aber es sind nicht wie von Paul behauptet "völlig unterschiedliche" Kapazitäten, sondern liegt so im Bereich 75pF (Luftschaum) bis 102pF/m (PE) für 50 Ohm Kabel. Vom Kabeldurchmesser ist es unabhängig, bei gleichem Dielektrikum. Der Teil von Pauls Aussage war irreführend.
Danke für die vielen hilfreichen Antworten. Ich denke dass ich es jetzt verstanden habe!
Dann sollte man auch das Kabel betrachten. Ein RG58, ein einfach geschirmtes 6mm Kabel, ist sehr undicht, strahlt bei 400MHz etwa -40dB pro Meter ab. Das mag als wenig erscheinen, bei einem kW ist das aber eben schon eine Menge. Bei hoeheren Anforderungen sollte man ein doppelt geschirmtes Kabel verwenden.
Uh. Bei 1 kW würde ich aber genau schauen, ob Stecker und Kabel für die Leistung spezifiziert sind.
BNC ist ein Wackelkontaktstecker mit unvorhersagbarem Übergangswiderstand. Für zuverlässige HF-Verbindungen sind nur schraubbare Steckverbindungen zu empfehlen.
Leser schrieb: > BNC ist ein Wackelkontaktstecker mit unvorhersagbarem > Übergangswiderstand. Für zuverlässige HF-Verbindungen sind nur > schraubbare Steckverbindungen zu empfehlen. Das bringt es mit wenig Worten auf den Punkt. Gute Steckverbindungen sind geschraubt und haben vom Hersteller sogar eine Angabe des Drehmomentes für die Verschraubung (SMA z.B.)
Wichtiger ist das hier: https://www.microwaves101.com/encyclopedias/coax-cutoff-frequency Gibt auch diverse Stecker, die auf's erste aussehen wie SMA, aber im Innendurchmesser immer kleiner werden (3,5 -> 2,92 -> 1,4 -> 1,85) und später noch 1mm.
Stefan M. schrieb: > Das bringt es mit wenig Worten auf den Punkt. > Gute Steckverbindungen sind geschraubt ach ja..? und die geschraubten PL = UHF Stecker sind besonders gut :(
Manfred K. schrieb: > und die geschraubten PL = UHF Stecker sind besonders gut > :( Im Vergleich zu unverschraubten Bananensteckern schon :-) Aber oben ging es um HF-Stecker. UHF steht für "ungeeignet für Hochfrequenz". Die kann man nur an CB-Funker verkaufen.
Leser schrieb: > BNC ist ein Wackelkontaktstecker mit unvorhersagbarem > Übergangswiderstand. So schlecht ist BNC auch wieder nicht. Wenn man nicht gerade Noname-Zeug für fünfzig Cent von Reichelt & Co. nimmt. Da hatte ich schon welche, die sogar bei DC nicht zuverlässig funktionierten.
BNC wurde verdorben durch Ethernet. Mit der Computer-Vernetzung kamen die Billiganbieter auf den Markt, und unter denen leiden wir heute noch. Man erinnere sich an Abschlußwiderstände mit einem schief eingeklemmten bedrahteten Widerstand unter der Plastikkappe. Oder T-Stücke, die den Kontakt verloren wenn die Putzfrau beim Staubsaugen an das PC-Gehäuse stieß.
> BNC wurde verdorben durch Ethernet. Mit der Computer-Vernetzung kamen
Verallgemeinern wird das mal zu: Am besten sind Steckverbinder die noch
nicht bei billigem Consumerzeugs angekommen sind. :-)
Olaf
Manfred K. schrieb: > ach ja..? > und die geschraubten PL = UHF Stecker sind besonders gut > :( Ja, in dem entsprechenden Frequenzbereich schon. Darum haben KW Funkgeräte auch heute noch PL Buchsen.
Stefan M. schrieb: > Darum haben KW Funkgeräte auch heute noch PL Buchsen. Stimmt, und für VHF-U/SHF dann N. Wobei auch gute Betriebsfunkgeräte zb. N haben. (KF-164D, 2m) BOS im 4m band hingegen noch PL. (Fug8b) Wobei man sagen muss, die PL Buchsen an der FuG sind hochwertig. (Radial R 155 560)
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Mir fehlen in der aktuellen Steckerdiskussion noch: - Man muss auch immer beachten welche Leistungen die Stecker können und welche Leistung für die Anwendung sinnvoll ist. - Baugrößen. Ist eine große Buchse überhaupt möglich/nötig an der Stelle? - Welcher Standard hat sich für die Anwendung durchgesetzt? Was kann der Standard-Anwender überhaupt einsetzen? Beim Oszilloskop-Beispiel würde ich sagen die verwenden die BNC-Buchsen weil es jeder andere Hersteller tut und weil es Tastköpfe mit BNC wie Sand am Meer gibt. Oder kennt ihr N-Tastköpfe? Ich kenn für hohe (einstellige GHz) Frequenzen auch nur differenzielle.
Michael D. schrieb: > Oder kennt ihr N-Tastköpfe? Ich kenn für hohe > (einstellige GHz) Frequenzen auch nur differenzielle. Bei Oszis mit höherer Bandbreite (mehrstellige GHz) gibt es aufgrund der oben genannten Problematik dann welche mit SMA, V, K, etc. Man bekommt übrigens auch mechanisch schlecht gefertigte SMA-Stecker.
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