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:
Niedrige Dämpfung, leicht, hohe Dielektrizitätskonstante
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.
Cu-Geflecht
Kupfergeflecht
Cu-Geflecht verzinnt
verzinntes Kupfergeflecht
CuAg-Geflecht
Kupfergeflecht versilbert
Cu-Folie
Kupferfolie
Al-Folie
Aluminiumfolie
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.
Bei der Auswahl eines geeigneten Koaxialkabels ist die geplante Anwendung maßgeblich. Techniker sollten insbesondere auf folgende Eigenschaften achten: Anwendungsbereich (z. B. Hochfrequenztechnik, Videoübertragung, Messtechnik), Dämpfung:… Auswahlkriterien für Koaxialkabel – Technische Hinweise weiterlesen
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Beschäftigt man sich mit dem Thema Kabel, wird man früher oder später auf die Begriffe Draht und Litze stoßen. Doch worin genau liegt der Unterschied und wo liegen die Vorteile und Nachteile? In diesem Beitrag werden die Hauptmerkmale von Drähten und Litzen näher beleuchtet und die unterschiedlichen Anwendungsgebiete und ihre Vorteile beleuchtet.
Worum es geht: Mit Draht und Litze wird in der Regel der Innenleiter eines Kabels beschrieben, über den elektrische Signale gesendet werden. Um die Signalübertragung zu schützen und einen möglichst geringen Verlust über Distanzen zu erreichen, wird dieser Innenleiter mit einer Ummantelung und anderen Komponenten geschützt. Weitere Infos zum Aufbau eines Kabels, eines z.B. Koaxialkabels finden Sie auf koax24.de | Aufbau.
arnoflex 0.6-2 Koaxialkabel
Ein einziger Innenleiter – Draht:
Ein Draht besteht nur aus einem einzelnen Leiter, häufig aus Kupfer oder Stahl. Für sehr dünne Leitungen wird, um Stabilität zu gewährleisten, häufig ein Stahldraht verwendet, der oft versilbert oder verkupfert wird. Ein Draht aus Kupfer, manchmal auch verzinnt oder versilbert, kommt oft bei dickerem Kabel zum Einsatz und bietet eine höhere Flexibilität, im Vergleich zu einem Stahldraht.
In der Regel sind Drähte also massiv und dadurch nur geringfügig biegbar, wodurch sie sich am besten für eine feste Verlegung eignen. Die Vorteile eines massiven Drahts sind in der Regel ein geringerer Dämpfungswert und eine höhere elektrische Belastbarkeit wodurch die Signalübertragung und Signalqualität gesteigert werden kann.
RG 59 Flex Koaxialkabel
Mehrere Einzeldrähte, miteinander verdreht – Litze:
Als eine Litze bezeichnet man einen Innenleiter mit vielen und sehr dünnen Einzeldrähten. Teilweise haben diese nur den Bruchteil eines Millimeters als Durchmesser und sind miteinander zu einem einzelnen Innenleiter verflochten. Dadurch wird eine besonders hohe Flexibilität gewährleistet, die mit der Anzahl der verflochtenen Einzeldrähte steigt. Litzen kommen häufig bei bewegten Anwendungen zum Einsatz, bei denen das Kabel immer wieder gebogen wird. In elektrischen Normen werden auch Begriffe wie feindrähtige Leiter oder feinstdrähtige Leiter verwendet.
Ein weiterer Vorteil von Litzen gegenüber Drähten ist die verminderte Gefahr eines Leiterbruchs. Die Leitung ist auch weiterhin nutzbar, wenn eine gewisse Anzahl der Einzeldrähte gebrochen ist.
Zusammenfassung: Die korrekte Wahl des Innenleiters ist stark vom geplanten Anwendungsgebiet des Kabels abhängig. Jedoch sollte dies nicht der einzige ausschlaggebende Punkt sein, die zu der Wahl der richtigen Leitung führen. Weitere Faktoren wie das Material des Außenmantels, der Isolation und weiterer Komponenten des Kabels spielen eine wichtige Rolle.
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