Koaxialkabel dienen der Übertragung von Hochfrequenzenergie (HF-Energie) von einem Anschluss oder einer Komponente zu anderen Anschlüssen/Systemteilen. Standard-Koaxialkabel werden als Mikrowellen-Koaxialleitungen verwendet. Diese Kabelart besteht üblicherweise aus zwei Leitern, die zylindrisch um eine gemeinsame Achse angeordnet sind. Die Leiter sind durch ein dielektrisches Material voneinander getrennt. Bei niedrigen Frequenzen wird Polyethylen als Dielektrikum eingesetzt, bei höheren Frequenzen Teflon.
Art des Koaxialkabels
Es gibt viele Arten von Koaxialkabeln, die sich in Leiterkonstruktion und Schirmungsmethoden unterscheiden. Zu den Koaxialkabeltypen gehören Standard-Koaxialkabel (wie oben beschrieben) sowie gasgefüllte Koaxialkabel, Gelenk-Koaxialkabel und zweiadrige geschirmte Koaxialkabel.
Flexible Koaxialkabel werden in Fernsehempfangsantennen verwendet, deren Außenleiter aus Folie oder Geflecht bestehen.
Bei Mikrowellenfrequenzen ist der Außenleiter starr und das Dielektrikum fest. In gasgefüllten Koaxialkabeln besteht der Innenleiter aus einem dünnen Keramikisolator, ebenfalls aus Polytetrafluorethylen. Als Dielektrikum kann trockener Stickstoff verwendet werden.
Bei Gelenkkoaxialkabeln ist der innere Isolator um den Innenleiter herum erhöht, ebenso um den abgeschirmten Leiter und um diese schützende Isolierhülle.
Bei doppelt geschirmten Koaxialkabeln werden typischerweise zwei Schutzschichten durch eine innere und eine äußere Schirmung realisiert. Dies schützt das Signal vor elektromagnetischen Störungen (EMI) und jeglicher Strahlung des Kabels, die benachbarte Systeme beeinträchtigen könnte.
Charakteristische Impedanz der Koaxialleitung
Die charakteristische Impedanz eines einfachen Koaxialkabels kann mit Hilfe der folgenden Formel bestimmt werden.
Zo = 138/sqrt(K) * Log(D/d) Ohm
In,
K ist die Dielektrizitätskonstante des Isolators zwischen Innen- und Außenleiter. D ist der Durchmesser des Außenleiters und d ist der Durchmesser des Innenleiters.
Vorteile oder Vorzüge von Koaxialkabeln
Im Folgenden sind die Vorteile von Koaxialkabeln aufgeführt:
➨Aufgrund des Skin-Effekts wird bei Koaxialkabeln für Hochfrequenzanwendungen (>50 MHz) der Innenleiter mit Kupfer ummantelt. Der Skin-Effekt entsteht dadurch, dass sich Hochfrequenzsignale entlang der Außenfläche des Leiters ausbreiten. Dies erhöht die Zugfestigkeit des Kabels und reduziert sein Gewicht.
➨Koaxialkabel sind günstiger.
Der Außenleiter eines Koaxialkabels dient der Verbesserung der Dämpfung und Abschirmung. Dies wird durch eine zweite Folie oder ein Geflecht, den sogenannten Mantel (in Abbildung 1 mit C2 bezeichnet), erreicht. Der Mantel schützt vor Umwelteinflüssen und ist als Flammschutzmittel fest in das Koaxialkabel integriert.
➨Es ist weniger anfällig für Rauschen oder Störungen (EMI oder RFI) als verdrillte Adernpaare.
➨Im Vergleich zu verdrillten Adernpaaren unterstützt es die Übertragung von Signalen mit hoher Bandbreite.
➨Einfache Verkabelung und Erweiterung dank Flexibilität.
➨Es ermöglicht eine hohe Übertragungsrate, das Koaxialkabel verfügt über ein besseres Schirmungsmaterial.
Nachteile oder Nachteile von Koaxialkabeln
Folgende Nachteile hat das Koaxialkabel:
➨Große Größe.
➨Aufgrund seiner Dicke und Steifigkeit ist die Installation über große Entfernungen kostspielig.
➨Da zur Übertragung von Signalen im gesamten Netzwerk ein einziges Kabel verwendet wird, führt der Ausfall eines Kabels zum Ausfall des gesamten Netzwerks.
➨Die Sicherheit ist ein großes Problem, da das Koaxialkabel leicht abgehört werden kann, indem man es aufbricht und einen T-Verbinder (BNC-Typ) zwischen die beiden einfügt.
➨Muss geerdet sein, um Störungen zu vermeiden.
Veröffentlichungsdatum: 15. Dezember 2023
