Beim Anschluss von Antennen möchten wir erreichen, dass nur die Antenne Signale abstahlt bzw. aufnimmt, nicht jedoch die Speiseleitung selbst, die im Haus verlegt sein könnte. Hierzu eigenen sich geschirmte Leitungen, z. B. Koaxialkabel, da diese im Idealfall selbst keine elektromagnetischen Wellen abstrahlen oder aufnehmen, sondern das Signal abgeschirmt von der Außenwelt (also z. B. der Hauselektrik) durch das Kabel leiten.
Damit die Schirmung eines Koaxialkabels auch die gewünschte Funktion erfüllt, muss eine Bedingung erfüllt sein: Der Strom im Innenleiter muss dem Strom im Außenleiter genau entgegengesetzt sein und beide Ströme müssen den gleichen Betrag haben. In diesem Falle entsteht nur zwischen den beiden Leitern ein Feld, und die Umgebung des Kabels wird nicht beeinflusst. Der Außenleiter weist genau dann keine hochfrequente Spannung gegenüber der Erde auf.
Umgekehrt bedeutet dies aber auch: Wenn der Außenleiter eine hochfrequente Spannung gegenüber der Erde aufweist, dann sind die Ströme im Innenleiter nicht symmetrisch und das Koaxialkabel strahlt ab.
Die Ströme im Koaxialkabel sollten also symmetrisch sein (gleicher Betrag aber umgekehrtes Vorzeichen bzw. umgekehrte Richtung) und die Spannungen gegenüber der Erde sollten unsymmetrisch sein (nur der Innenleiter führt Spannung gegenüber der Erde).
Schließt man jedoch eine symmetrische Antenne, z. B. einen Halbwellendipol, an ein Koaxialkabel an, so kann es dennoch dazu kommen, dass das Koaxkabel trotz Abschirmung strahlt! Dies liegt daran, dass auf der Oberfläche der Außenseite des metallischen Außenleiters hochfrequente Ströme fließen können, die von einem elektromagnetischen Feld um die äußere Isolierung herum begleitet werden. Diesen Effekt bezeichnen wir als Mantelwellen, welche sowohl beim Senden andere Geräte im Haus stören können, als auch zu Empfangsstörungen führen können, da das Koaxialkabel gewissermaßen zum Teil der Antenne wird und damit störende Einflüsse im Haus leichter vom Funkgerät aufgenommen werden können. Die zusätzlichen Mantelströme „fehlen“ dann auf einem der beiden Dipolschenkel, wodurch es außerdem zu einer Verformung der Richtcharakteristik kommt.
Das Bild in der folgenden Prüfungsfrage verdeutlicht, wie ein Teil des Stroms, der eigentlich in den Dipolschenkel fließen sollte, auf dem Koaxschirm zurückfließt.
Mantelströme fließen tatsächlich weitgehend auf der Oberfläche des Außenleiters. Dies hängt mit dem sogenannten Skineffekt zusammen, der dafür sorgt, dass hochfrequente Ströme weitgehend auf der Oberfläche von metallischen Leitern fließen. Insofern kann man sich ein Koaxialkabel auch als ein Dreileitersystem vorstellen:
Der Strom auf der Außenseite des Innenleiters und der Strom auf der Innenseite des Außenleiters haben immer den gleichen Betrag und sind entgegengerichtet ($I_1$ im Fragenbild). Der Strom auf der Außenseite des Außenleiters ($I_3$) stellt den Mantelstrom dar.
Mantelwellen lassen sich beispielsweise dadurch verhindern, dass man ein sogenanntes Symmetrierglied, einen Balun, zur Verbindung von Koaxialkabel und Antenne verwendet.
Das Wort Balun ist zusammengesetzt aus den englischen Worten „balanced“ und „unbalanced“, da eine symmetrische Seite (z. B. eine symmetrische Antenne) mit einer unsymmetrischen Seite (dem Koaxialkabel, bei dem idealerweise nur der Innenleiter eine Spannung gegenüber Erde aufweist) verbunden werden soll.
Eine weitere Bauform für einen Balun ist es, ein Koaxialkabel um einen Ferritkern zu wickeln.
Ein um einen Ferritkern gewickeltes Koaxialkabel stellt eine sogenannte stromkompensierte Drossel dar. Für Gegentaktsignale hat sie eine geringe Impedanz, da, wenn im Innenleiter der umgekehrte Strom wie im Außenleiter fließt, keine nennenswerte Wechselwirkung mit dem Ferritmaterial stattfindet. Für Mantelwellen jedoch wirkt der Aufbau wie eine (verlustbehaftete) Spule.
