Leitfaden zur Auswahl von Koaxialkabeln: Impedanz, Abschirmung, Entfernung und Kosten
Dass das Kabel falsch liegt, zeigt sich selten am ersten Tag. Es zeigt sich als ausgelassene Frames, Schnee auf einem Kanal oder ein Re-Pull, für den Sie doppelt bezahlen.
Ein 180 Fuß langer RG59-Lauf zu einer 4K-Kamera besteht einen Prüfstandstest und versagt dann zwei Wochen später an der Decke eines Lagerhauses. Das Kabel ist nicht defekt. Die Laufzeit ist für das Verlustbudget zu lang, der Mittelleiter besteht aus kupferbeschichtetem Stahl und die 12-V-Versorgung erreicht die Kamera mit einer Spannung von etwa 9 V.
Die meisten Koaxialfehler, die auf schlechte Kabel zurückzuführen sind, gehen auf eine in der falschen Reihenfolge getroffene Auswahlentscheidung zurück: Impedanz nach Gewohnheit, Abschirmung nach Preis, Leiter nach dem, was bereits im Regal war.
Die Kurzversion ist diese. Bestimmen Sie zuerst die Impedanz, dann die Abschirmung, dann Leiter und Mantel für die tatsächliche Route und vergleichen Sie erst dann die Kosten pro Fuß. Vier in dieser Reihenfolge getroffene Entscheidungen verhindern die meisten teuren Re-Pulls.
Beginnen Sie mit der Impedanz und hören Sie dann auf, Marken zu vergleichen
Die Impedanz wird durch die Ausrüstung an beiden Enden der Verbindung festgelegt, nicht durch Präferenz. Ein 75-Ohm-Videosystem und ein 50-Ohm-Funksystem benötigen unterschiedliche Übertragungsleitungen, und das Kabel, die Anschlüsse und alle dazwischen liegenden Adapter müssen übereinstimmen.
- 75 Ohm: CATV, MATV, SMATV, DTV, IPTV, Satellitenfernsehverteilung und CCTV-Video.
- 50 Ohm: LTE- und drahtlose Netzwerke, HF-Antennenzuführungen und Testgeräte.
Eine Nichtübereinstimmung schwächt das Signal nicht einfach. Es reflektiert die Leistung zurück zur Quelle, erhöht das VSWR auf einer HF-Verbindung, verringert die Rückflussdämpfung und erhöht die Bitfehlerraten bei digitalem Video. Ein 75-Ohm-Jumper an einem 50-Ohm-Port kann dazu führen, dass eine Verbindung selbst bei kurzer Laufzeit außerhalb der Spezifikation liegt.
| Rücksichtnahme | 50 Ohm | 75 Ohm |
|---|---|---|
| Typische Systeme | LTE, drahtlose Verbindungen, HF-Test, Antennenzuführungen | CATV, MATV, DTV, Satellitenfernsehen, CCTV-Video |
| Gemeinsame Familien | RG58, RG174, RG213, LMR200, LMR400, 4DFB bis 12DFB | RG6, RG59, RG11, S4CFB, S5CFB, S7CFB |
| Symptom einer schlechten Übereinstimmung | Hohes VSWR, reflektierte Leistung, reduzierter Link-Spielraum | Geisterbilder, Pegelverlust, instabiler digitaler Empfang |
| Steckverbinderfamilien | N-Typ, TNC, SMA | F-Typ, 75 Ohm BNC |
Bei langen HF-Strecken und Empfängern mit geringem Spielraum lohnt sich das verlustarme Ende des 50-Ohm-Bereichs. Eine dickere Version eines verlustbehafteten Designs erwirbt selten das zurück, was eine verlustärmere Konstruktion kostenlos bietet.
Passen Sie die Kabelfamilie an die Anwendung und den Lauf an
Bei fester Impedanz ergibt sich die Familie aus der Anwendung und der Entfernung, nicht aus dem, was sich bereits im Lager befindet.
- RG59: kurze Abzweige und Patchkabel; für HD nur über kurze Distanzen und mit einem massiven Kupfer-Innenleiter bearbeitbar.
- RG6: der standardmäßige 75-Ohm-Abzweig für Satellit, Kabelfernsehen und die Verteilung in Privathaushalten, mit einem 18 AWG-Mittelleiter und besserer Abschirmung als RG59.
- RG11: Geringerer Verlust pro 100 Fuß, wird verwendet, wenn die Entfernung zwischen Abzweigung und Gebäude oder Kopfstelle und Knoten größer ist als die saubere Übertragung von RG6.
- S4CFB, S5CFB und S7CFB: 75-Ohm-Konstruktionen für Verteilungsarbeiten, die eine geringere Dämpfung oder engere Toleranzen erfordern.
- 500er und 540er Trunk-Serie: Backbone und Verteilung in einem Netzwerk, mit Messenger-Versionen für Antennenspannen.
- CCTV-Verbundkabel: KX6, RG59 oder RG6 mit integriertem Strompaar, für Kameras, die am Mast statt am Panel gespeist werden.
Die 75-Ohm-Koaxialkabelbereich deckt RG6, RG59 und RG11 in Standard-, Tri-Shield- und Quad-Shield-Ausführungen ab, mit und ohne angeschlossenem Messenger, so dass das gleiche Projekt vom Indoor-Drop auf die Luftspanne umgestellt werden kann, ohne den Lieferanten zu wechseln.
Abschirmung: Standard, Tri-Shield und Quad-Shield
Die Schirmkonstruktion entscheidet darüber, wie viel Interferenz in das Kabel eindringt und wie viel Signal austritt. Es handelt sich nicht um eine Qualitätsstufe; es ist an die elektromagnetische Umgebung angepasst.
- Standardschirm: eine Folie plus ein Geflecht. Ausreichend für einen sauberen Wohnabfall.
- Tri-Shield: Folie, Geflecht und eine verklebte Folienschicht. Eine sinnvolle Vorgabe, wenn mobile Sender oder parallele Stromleitungen in der Nähe sind.
- Quad-Shield: zwei Folien und zwei Geflechte. Die höchste Abschirmung, aber auch die schwerste, steifste und am langsamsten zu terminierende.
Eine übermäßige Abschirmung ist mit echten Kosten verbunden. Die Vierfachabschirmung auf einem kurzen Indoor-Patch erhöht die Steifigkeit und die Abschlusszeit ohne messbaren Vorteil, während die Standardabschirmung auf einer langen Strecke neben einer Mobilfunkantenne zu Eindringlingen führt, die kein Verstärker nachträglich entfernen kann.
Ein Schild funktioniert nur, wenn es ordnungsgemäß abgeschlossen ist. Folie und Geflecht, die mit einem schlecht sitzenden Stecker verbunden sind, verhalten sich eher wie eine Antenne als wie eine Abschirmung.
Leitermaterial, Stärke und Verlustbudget
Die Dämpfung wird in dB pro 100 Fuß bei einer bestimmten Frequenz angegeben. Entscheidend ist die höchste Frequenz im System, nicht der Durchschnitt. Fügen Sie jedes Element der Kette hinzu: Kabel, Anschlüsse, Splitter, Wandplatten und Patchkabel.
Das Material des Mittelleiters verändert die Rechnung mehr, als die meisten Käufer erwarten. Massives blankes Kupfer bietet den niedrigsten Widerstand. Kupferbeschichteter Stahl ist in kurzen Anschlüssen in Wohngebieten üblich und weist dort eine akzeptable Leistung auf, sein höherer Gleichstromwiderstand kostet jedoch bei langen Power-over-Coax-Strecken Spannung und führt bei höheren Frequenzen zu Verlusten.
Gauge folgt der gleichen Logik. RG59 verfügt normalerweise über einen Mittelleiter mit 20 oder 22 AWG, RG6 mit 18 AWG und RG11 mit 14 AWG. Wenn ein berechneter End-of-Line-Pegel nur wenige dB vom Empfängerminimum entfernt liegt, bleibt kein Spielraum für Feuchtigkeit, Alterung oder einen schlecht sitzenden Stecker.
Überprüfen Sie den Leiter, bevor Sie den Preis pro Fuß vergleichen. Bei einer kombinierten Video- und Stromstrecke von 250 Fuß kann kupferkaschierter Stahl dazu führen, dass eine Kamera unter ihre minimale Eingangsspannung fällt, während das Kabel auf dem Prüfstand immer noch einwandfrei funktioniert.
Jacke, Messenger und der physische Weg
Die route decides the jacket. Indoor PVC suits ordinary riser spaces, while polyethylene is the usual outdoor choice because it resists UV and moisture. Where a building code demands limited fire propagation, specify a compliant jacket rather than assuming one.
Luftspannen brauchen Unterstützung. Integrierte Messenger-Versionen von RG6, RG11 und den Trunk-Serien 500 und 540 tragen ihre eigene Stahllitze, wodurch kein separater Tragdraht erforderlich ist und das Kabel unter kontrollierter Spannung bleibt.
Heftklammern und zu feste Klammern verformen das Dielektrikum. Eine gequetschte Stelle verändert die lokale Impedanz und gibt eine Reflexion zurück, die keine noch so große Abschirmung absorbieren kann.
Anschlüsse und Terminierung entscheiden über die letzten paar dB
Jeder Anschluss stellt eine kleine Impedanzdiskontinuität dar. F-Typ-Klemmverschraubungen eignen sich für 75-Ohm-Video, 75-Ohm-BNC für professionelles Video und N-Typ für 50-Ohm-HF. Wenn Sie einen 50-Ohm-BNC an eine 75-Ohm-Leitung anschließen, kommt es zu einer Reflexion an beiden Enden der Verbindung.
Außenanschlüsse fallen häufiger aus als Kabel. Machen Sie die Verbindung wetterfest, verwenden Sie den Steckerkörper, für den das Kabel ausgelegt ist, und halten Sie die Anzahl der Spleiße niedrig genug, damit das Verlustbudget noch geschlossen wird.
Konformitäts- und Testdaten auf Anfrage
Bei Exportprojekten ist Compliance eher ein Tor als eine Präferenz. UL und ETL sind für Nordamerika von Bedeutung, CE- und CPR-Brandklassifizierung für die EU und RoHS und REACH decken eingeschränkte Stoffe ab. JIS und ISO 9001 oder 14001 beziehen sich auf Managementsysteme und Prozesskontrolle.
Fordern Sie Beweise statt Behauptungen:
- Dämpfung gegenüber der Frequenz, gemessen bei der höchsten Systemfrequenz und nicht nur bei 100 MHz.
- Rückflussdämpfung oder strukturelle Rückflussdämpfung für die fertige Baugruppe.
- Gleichstromwiderstand des Leiters und eine Materialdeklaration.
- Datenblatt zum Mantelmaterial, einschließlich UV- und Brandschutz.
- Chargenrückverfolgbarkeit, sodass ein Feldausfall auf eine Produktionscharge zurückgeführt werden kann.
Ein Angebot, dem ein Bericht zur Frequenzdurchlaufdämpfung beigefügt ist, gehört in der Regel dem Lieferanten, der auch die Erstmusterprüfung besteht.
Eine praktische Auswahlsequenz
- Bestätigen Sie die Systemimpedanz und die höchste Frequenz, die die Verbindung übertragen wird.
- Messen Sie die tatsächliche Route, einschließlich Durchhang und Höhenunterschieden.
- Berechnen Sie das Verlustbudget inklusive Kabel, Steckern, Splittern und Patchkabeln.
- Wählen Sie die Familie und das Messgerät, die am anderen Ende einen Rand lassen.
- Passen Sie die Abschirmung an die Störumgebung und nicht an die Preisliste an.
- Wählen Sie die Jacke und den Messenger für die Innen-, Außen-, Kanal- oder Antenneninstallation.
- Überprüfen Sie die Zertifizierung, Testdaten und Chargenrückverfolgbarkeit, bevor Sie die Bestellung freigeben.
Bei der Auswahl von Koaxialkabeln geht es hauptsächlich darum, die Optimierung der falschen Variablen zu vermeiden. Die Kosten pro Fuß sind die letzte und nicht die erste zu vergleichende Zahl, da sich eine Rolle, die ein Schadensbudget oder eine Brandklassifizierung nicht erfüllt, als der teuerste Artikel im Angebot herausstellt.
Wenn Sie diese Logik auf einem bestimmten System ausführen möchten, finden Sie die exemplarische Vorgehensweise in Wie wählt man ein Koaxialkabel aus? folgt der gleichen Reihenfolge und behandelt die Kompromisse zwischen Familien ausführlicher.
