{"id":11060,"date":"2021-12-07T08:00:00","date_gmt":"2021-12-07T08:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/?p=11060"},"modified":"2021-12-06T11:45:42","modified_gmt":"2021-12-06T11:45:42","slug":"verbindung-herstellen-teil-2-auswahl-der-antennenstecker-und-kabel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/de\/telekommunikation\/verbindung-herstellen-teil-2-auswahl-der-antennenstecker-und-kabel\/","title":{"rendered":"Verbindung herstellen: Teil 2 – Auswahl der Antennenstecker und -kabel"},"content":{"rendered":"\n

In Teil 1<\/a> dieser Serie haben wir die Bedeutung einer Antenne f\u00fcr die Herstellung einer stabilen Daten- oder Sprachkommunikationsverbindung untersucht. In diesem abschlie\u00dfenden Teil erl\u00e4utern wir, weshalb das richtige Kabel und der richtige Steckverbinder ebenso wichtig sind.<\/p>\n\n\n\n

Im Teil 1<\/a> wurde bereits erl\u00e4utert, dass die Leistung eines drahtlosen Senders von allen Komponenten abh\u00e4ngt, sowohl vom Leistungsverst\u00e4rker des Senders, der Antenne, den Koax-Leitungen und den Steckverbindern und -Dosen. Dieser technische Grundsatz gilt auch auf der Empfangsseite, denn dort kommen nur wenige \u00b5V an. Bei den meisten HF-Anwendungen mit geringer Leistung, wie Wi-Fi, Bluetooth, LTE, gen\u00fcgt zur \u00dcberbr\u00fcckung der verkabelten Strecke ein Koaxialkabel.<\/p>\n\n\n\n

Spezifikationen f\u00fcr Koaxialkabel<\/h2>\n\n\n\n

Ein typisches Koaxialkabel (kurz: Koax-Kabel) besteht aus dem Mittelleiter und einem Au\u00dfenleiter, beides zumeist aus Kupfer. Dazwischen befindet sich ein isolierendes Dielektrikum. Der Au\u00dfenleiter ist zumeist als flexibles Schirmgeflecht gearbeitet, mit einer \u00e4u\u00dferen Folie gesch\u00fctzt und mit einer stabilen Ummantelung abgeschlossen. Der Mittelleiter kann aus einem massiven Draht bestehen oder aus einer flexiblen Litze. Der Au\u00dfenleiter besteht in der Regel aus einem verzinnten Kupfergeflecht und manchmal aus einer zus\u00e4tzlichen Kupferfolie, die f\u00fcr zus\u00e4tzliche Abschirmung sorgt. Die Ummantelung aus widerstandsf\u00e4higem Kunststoff dient lediglich zum Schutz vor Feuchtigkeit und vor mechanischem Stress.<\/p>\n\n\n\n

Der Gesamtdurchmesser eines Koaxialkabels hat nicht zuletzt Einfluss auf den kleinsten Biegeradius und das Gewicht. Bei HF-Anwendungen sind jedoch die elektrischen Parameter der jeweiligen Bauweise sehr beachtlich in Bezug auf die geeigneten Anwendungen.<\/p>\n\n\n\n

Koax-Kabel: Parameter<\/h2>\n\n\n\n

Charakteristische Impedanz:<\/strong> Die Impedanz ist ein wesentliches Auswahlkriterium und muss mit der Antenne auf der einen Seite und dem Sender oder Empf\u00e4nger auf der anderen Seite \u00fcbereinstimmen, um die h\u00f6chste Signal\u00fcbertragungseffizienz zu erreichen. Die meisten Koaxialkabel sind entweder mit einer Impedanz von 50 Ohm oder 75 Ohm erh\u00e4ltlich, wobei f\u00fcr professionelle Anwendungen in der Regel 50 Ohm verwendet werden. Die Impedanz eines Koaxialkabels ist komplex und kann eine Untersuchung der dielektrischen Kapazit\u00e4t zwischen dem mittleren und dem \u00e4u\u00dferen Leiter erfordern.<\/p>\n\n\n\n

D\u00e4mpfung:<\/strong> Unter der D\u00e4mpfung eines Kabels bezeichnet man die Energieverluste bzw. Signalst\u00e4rkeverluste \u00fcber die L\u00e4nge. Das Ma\u00df f\u00fcr die D\u00e4mpfung wird zumeist in dB pro 100 Meter angegeben. Der Wert gilt aber immer nur f\u00fcr einen bestimmten Frequenzbereich, d.h. die D\u00e4mpfung ist je nach Frequenz unterschiedlich. Die D\u00e4mpfungseigenschaften sind sehr abh\u00e4ngig von den resistiven und dielektrischen Eigenschaften des Kabels.<\/p>\n\n\n\n

Belastbarkeit:<\/strong> Die maximale Belastbarkeit eines Kabels h\u00e4ngt u.a. von der Durchschlagspannung des Dielektrikums, den Ohm’schen Widerstandsverlusten der Leiter und von der R\u00fcckflussd\u00e4mpfung\/VSWR der Antenne ab.<\/p>\n\n\n\n

Ausbreitungsgeschwindigkeit:<\/strong> Im Vakuum breiten sich elektromagnetische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit aus. In einem Koaxialkabel ist die Ausbreitung langsamer. Der Grund sind die kapazitiven und induktiven Eigenschaften, der Skineffekt und die dielektrischen Verluste. Die verminderte Geschwindigkeit wirkt sich auf die Phasenlage der gesendeten und empfangenen Signale aus, was bei mehreren Antennen kritisch sein kann.<\/p>\n\n\n\n

Beispiele f\u00fcr Koax-Kabel<\/h2>\n\n\n\n

Unter den HF-Koax-Standards ist das RG-System bei weitem das bekannteste und weit verbreitet. Die bekanntesten sind RG58, RG59 and RG174.<\/p>\n\n\n\n

RG58<\/strong> – 50 Ohm Koax-Kabel von Bedea <\/a>– siehe Abb. 1 – mit 5.0 mm Durchmesser, Kupfer-Schirmgeflecht und einem Geschwindigkeitsfaktor von 0,66. Die D\u00e4mpfung pro 100 m betr\u00e4gt 15,2 dB bei 100 MHz und steigt auf 34,4 dB\/100 m bei 500 MHz. Die mechanischen Werte sind ein Mindestbiegeradius von 25 mm und das Gewicht 36 kg\/km.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 1 – Das RG58 50 Ohm Koaxialkabel von Bedea wird auf 100 m Rollen geliefert (Quelle: Bedea)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

RG59<\/strong> – Ein Beispiel f\u00fcr ein Koaxialkabel mit einer Impedanz von 75 Ohm ist das RG59 Flex<\/a> vonTasker<\/a>. Es hat einen Au\u00dfendurchmesser von 6,1 mm und eine Durchschlagspannung von 2.000 V. Die D\u00e4mpfung betr\u00e4gt 15,7 dB\/100m bei 200 MHz und 33,6 dB\/100m bei 800 MHz.<\/p>\n\n\n\n

RG174<\/strong> (LMR-100A) – Der Durchmesser dieses RG174 Koax-Kabels<\/a> von Bedea<\/a> betr\u00e4gt 2,8 mm. Es hat eine Impedanz von 50 Ohm und eine maximale Spannungsfestigkeit von 1.100 V. Die D\u00e4mpfung bei 200 MHz betr\u00e4gt 41,5 dB\/100m und 68 dB\/100m bei 500 MHz.<\/p>\n\n\n\n

HF-Steckverbinder<\/h2>\n\n\n\n

HF-Steckverbinder k\u00f6nnen in zwei Obergruppen eingeteilt werden. Jene zur Montage am Ger\u00e4tegeh\u00e4use und jene zur Verwendung im Inneren bzw. auf der Leiterplatte. Die meisten Steckverbinder sind f\u00fcr dickere Koaxialkabel geeignet. Sie bieten eine gewisse Zugentlastung und haben auch einen Schraub- oder Bajonettverschluss. Hierzu geh\u00f6ren die N-Stecker, TNC<\/a>, BNC<\/a>, UHF(PL259)<\/a>, SMA, und RPSMA <\/a>(SMA Reverse).<\/p>\n\n\n\n

HF-Steckverbinder werden auch verwendet, um Antennen intern zu befestigen, zum Beispiel von einem Funkmodul zu einer intern angebrachten Antenne, einschlie\u00dflich der u.Fl-Serie von Hirose und der MHF-Serie von IPEX. Beide Serien sind bis zu einem gewissen Grad miteinander kompatibel.<\/p>\n\n\n\n

Wie die meisten Steckverbinder sind sie nach Geschlecht spezifiziert (m\/f) und eignen sich immer nur f\u00fcr bestimmte Koax-Kabeltypen. Die meisten der hier genannten Steckverbinder haben maximale Arbeitsfrequenzen im Bereich von mehreren zehn GHz. Die R\u00fcckflussd\u00e4mpfungseigenschaften und die Belastbarkeit sind ebenfalls wichtige Eigenschaften der Steckverbinder.<\/p>\n\n\n\n

Abb. 2 zeigt einen SMA-Stecker<\/a>(male) mit Crimpanschluss von RND. Der Stecker hat eine Impedanz von 50 Ohm und kann bis zu 20 GHz betrieben werden. Er hat ein Messinggeh\u00e4use von 7,9 mm Durchmesser mit einem Teflonisolator und einem vergoldeten Mittelstift. Er ist f\u00fcr den Kabeltyp RG-174 geeignet. Reverse-Stecker dieser Serie (RPSMA) sind ebenfalls erh\u00e4ltlich.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 2 – SMA-Stecker (Quelle: RND)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Abb. 3 zeigt einen N-Stecker<\/a> von Rosenberger. Er ist f\u00fcr einen Frequenzbereich bis 11 GHz ausgelegt und kann bis zu 1.000 W HF bei 1 GHz verarbeiten. Bis 2,5 GHz wird eine R\u00fcckflussd\u00e4mpfung von mehr als 32 dB empfohlen.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 3 – N-Stecker (Quelle: Rosenberger)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Der u.FL-Stecker wird in der Regel werkseitig an Koax-Antennenkabel montiert. Er misst 2 mm und hat weder Zugentlastung noch Verriegelung. u.FL-Buchsen werden zumeist f\u00fcr SMD-Leiterplattenmontage verwendet. Abb. 4 zeigt einen u.FL auf u.FL Verbindungskabel von W\u00fcrth Elektronik<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 4 – Verbindungskabel u.FL zu u.Fl mit Steckern (Rosenberger)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Auswahl der richtigen Antenne, des Koaxialkabels und der Steckverbinder f\u00fcr HF-Anwendungen gew\u00e4hrleistet, dass drahtlose Ger\u00e4te eine zuverl\u00e4ssige Verbindung herstellen k\u00f6nnen. In dieser kurzen zweiteiligen Serie haben wir die wichtigsten Parameter des Datenblatts hervorgehoben, auf die man bei der Auswahl achten sollte.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"In Teil 1 dieser Serie haben wir die Bedeutung einer Antenne f\u00fcr die Herstellung einer stabilen Daten- oder…\n","protected":false},"author":4,"featured_media":10953,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"csco_singular_sidebar":"","csco_page_header_type":"","csco_appearance_grid":"","csco_page_load_nextpost":"","csco_post_video_location":[],"csco_post_video_location_hash":"","csco_post_video_url":"","csco_post_video_bg_start_time":0,"csco_post_video_bg_end_time":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[168,176],"tags":[],"coauthors":[],"class_list":{"0":"post-11060","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-elektronik","8":"category-telekommunikation","9":"cs-entry","10":"cs-video-wrap"},"yoast_head":"\nVerbindung herstellen: Teil 2 - 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