Aufbau von Koxialkabel

Koaxialkabel sind ein fundamentaler Bestandteil moderner Kommunikationssysteme. Sie finden Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen, von der Fernsehausstrahlung über Internetverbindungen bis hin zu Sicherheitsanlagen. Der Aufbau eines Koaxialkabels ist dabei besonders durchdacht, um eine stabile und verlustfreie Übertragung von Signalen zu gewährleisten. In diesem Beitrag werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Komponenten eines Koaxialkabels und deren jeweilige Funktion.

Ein Koaxialkabel besteht aus mehreren Schichten, die jeweils eine spezielle Aufgabe erfüllen. Die wichtigsten Bestandteile eines Koaxialkabels sind der Innenleiter, die Isolierung, der Schirm und die äußere Ummantelung. Jede dieser Schichten trägt zu einer sicheren und stabilen Signalübertragung bei, indem sie entweder das Signal selbst leitet, es schützt oder Störungen fernhält.

Der Innenleiter

Der Innenleiter, oder auch Seele genannt, ist die zentrale Komponente eines Koaxialkabels, die das elektrische Signal direkt überträgt. Meistens besteht er aus Kupfer oder einem anderen guten Leiterwerkstoff, der für seine hohe Leitfähigkeit bekannt ist. Der Innenleiter ist entscheidend für die Qualität der Signalübertragung, da er den Stromfluss ohne nennenswerte Verluste weitergibt. In hochwertigen Kabeln wird der Innenleiter oft aus reinem Kupfer gefertigt, um Interferenzen und Widerstand zu minimieren. Die Wahl des Materials und der Drahtstärke beeinflusst die Leistung des Kabels, insbesondere bei höheren Frequenzen.

Dielektrikum

Die Dielektrikumschicht, auch einfach als Dielektrikum bezeichnet, ist die Isolationsschicht zwischen dem Innenleiter und der Abschirmung eines Koaxialkabels. Diese Schicht spielt eine entscheidende Rolle für den Wellenwiderstand, die Dämpfung des Kabels und Störungen von außen zu vermeiden. Daher werden verschiedene Materialien für das Dielektrikum verwendet, je nach dem beabsichtigten Einsatzzweck des Kabels. Ein gutes Dielektrikum hat zudem eine geringe Verlustleistung und sorgt dafür, dass das Signal auch über längere Distanzen mit minimalen Verzerrungen übertragen wird. Je nach Anwendung können spezielle Dielektrika verwendet werden, die auf bestimmte Frequenzbereiche oder Umgebungsbedingungen optimiert sind. Hier eine Tabelle mit einigen gängigen Dielektrikumsmaterialien und deren Eigenschaften aufgeführt:

Schirmgeflecht

Der Außenleiter, auch Schirm genannt, ist eine metallische Schicht, die das Kabel umgibt und vor äußeren Störungen schützt. Er dient dazu, elektromagnetische Interferenzen (EMI) abzuschirmen. In der Regel besteht der Schirm aus Drahtgeflecht, Aluminiumfolie oder einer Kombination beider Materialien. Dieser Schirm ist auch wichtig, um das Signal vor Verlusten und Reflexionen zu bewahren. Der Außenleiter kann ebenfalls als Erdung fungieren und dadurch zusätzlich die Sicherheit des Systems erhöhen. In hochwertigen Kabeln kann der Schirm mehrere Lagen aufweisen, um einen maximalen Schutz gegen äußere Einflüsse zu gewährleisten.

Mantel

Der Mantel oder die äußere Ummantelung eines Koaxialkabels schützt alle inneren Schichten vor mechanischen Schäden und Umwelteinflüssen. Sie ist die äußerste Schicht des Kabels und wird oft aus robusten Materialien wie PVC, PE oder halogenfreiem Kunststoff gefertigt. Der Mantel dient nicht nur als physikalische Barriere gegen Abrieb, Feuchtigkeit und chemische Einflüsse, sondern trägt auch zur Flexibilität und Langlebigkeit des Kabels bei. In bestimmten Anwendungen, zum Beispiel bei Kabeln für den Außenbereich oder in industriellen Umgebungen, kann der Mantel zusätzlich UV-beständig oder flammhemmend sein. Darüber hinaus bietet der Mantel eine gewisse zusätzliche Isolation, um das Signal weiter zu schützen und eine störungsfreie Übertragung sicherzustellen.

Im nächsten Blogbeitrag geht es um die verschiedenen Arten von Koaxialkabel und deren spezieller Aufbau.