Coax

Coaxkabel data

Zendamateurs kunnen hun antennes symmetrisch of asymmetrisch voeden. Kippenladders en lintlijnen zijn typische symmetrische voedingslijnen. De coaxkabel is het bekendste voorbeeld van een asymmetrische voedingslijn. Het grootste voordeel van de coaxkabel is vnl. een praktische; de coaxkabel is makkelijk weg te werken en in allerlei bochtjes te vouwen zonder dat de elektrische karakteristieken nadelig worden beinvloed. Daarnaast kan de coaxkabel –meestal- tot frequenties in het GHz-bereik gebruikt worden. Een nadeel heeft de coaxkabel ook; de demping (verzwakking, attenuation) is groter dan wanneer symmetrische lijnen van vergelijkbare lengte worden gebruikt.

Als zendamateur zijn we, naast prijs en afmetingen, meestal maar in een klein aantal elektrische parameters geinteresseerd: De (maximale) belastbaarheid, demping (“verliezen”), hoogst bruikbare frequentie en impedantie.

In de twee tabellen hieronder zijn deze parameters voor verschillende coaxkabels op een rijtje gezet.

Demping (“Dampfungen”)

De demping is vnl. een gevolg van diëlektrische verliezen en is een frequentieafhankelijke parameter . De eenheid die meestal gebruikt wordt is dB/m.

Nemen we als voorbeeld RG213 kabel die we in de 70 cm band gebruiken (b.v. 435 MHz) dan vinden we voor een 20m lengte een verlies van   a = (15 dB / 100m)*20m = 3 dB.
In deze 20m lange kabel wordt op 435 MHz dus de helft van het zendvermogen als warmte verstookt.

Bij lagere frequenties (<100 MHz) domineert het skin-effect ( De stroom wordt naar de oppervlakte van de geleider verdrongen). Door dit effect nemen de verliezen toe. Bij de hogere frequenties zijn het vooral de diëlektrische verliezen die de demping bepalen; deze stijgen praktisch lineair met de frequentie. Zoals de naam al doet vermoeden is er een direct verband tussen het gebruikte diëlektricum (PVC, PE, PTFE, PET…) en de diëlektrische verliezen. Het gebruikte diëlektricum en de diameter van de kabel zijn in hoge mate verantwoordelijk voor de hoogst bruikbare frequentie (als “ höchstmögliche Nutzfrequenz” in de tabel aangegeven).

Belastbaarheid (“Belastbarkeit”)

De maximale belastbaarheid van de coaxkabel wordt door de thermische grenzen van het gebruikte materiaal bepaald. Deze grootheid wordt in Watts aangegeven. Naarmate de demping in de kabel groter is, wordt er meer warmte de kabel geproduceerd. De belastbaarheid in de tabel wordt overigens bij 20 graden Celsius voor een reflexievrije kabel (50 ohms afsluiting) vermeld.

Impedantie

Onder de impedantie verstaan we de verhouding van wisselspanning en –stroom op een willekeurig punt van een reflexievrij afgesloten kabel. De impedantie is (meestal) frequentieafhankelijk. Bij gelijkspanning is deze oneindig en pas vanaf een aantal kHz nadert de impedantie een vaste waarde. In het algemeen is de impedantie een complexe grootheid (reëel en imaginair deel). De impedantie kunnen we helaas niet met een eenvoudige multimeter in de ohm-stand tussen afscherming en kern meten (wie heeft dit ooit eens niet geprobeerd Laughing  ).
Er is wel een andere methode; Sluit een Time Domain Reflektometer (TDR, impulsreflectometer) aan op het begin van de kabel die afgesloten is met een potentiometer. Stel de potentiometer zo in dat er geen reflecties meer op de TDR zichtbaar zijn. De ingestelde waarde van de potmeter is nu exact gelijk aan de impedantie van de coaxkabel.

In de tabellen hieronder staan trouwens alleen 50 ohms coaxkabels.

 

Tabel 1

Tabel 2