Übertragungsleitungen (Klasse N)

Die im Sender erzeugte Sendeleistung möchte man möglichst vollständig und ohne Verluste von der Antenne abstrahlen. Aus diesem Grund werden spezielle Antennenleitungen benötigt, die in der Fachsprache als Übertragungsleitungen bezeichnet werden.

Abbildung 270: Koaxialkabel im Detail

Am weitesten verbreitet ist das Koaxialkabel (Abbildung 270). In der Umgangssprache wird häufig verkürzt von Koaxkabeln gesprochen. Koaxialkabel bestehen aus je einem voneinander isolierten Innen- und Außenleiter. Sie sind rohrförmig und mit einem Schutzmantel umgeben. Koaxialkabel gibt es in verschiedensten Ausführungen:

  • dick oder dünn
  • mit flexiblem oder starrem Innenleiter
  • mit Außenleitern aus Drahtgeflecht und/oder Folie oder sogar aus massivem Kupferrohr

Die Dämpfung kann mit dem Wasserstrahl aus einem Gartenschlauch veranschaulicht werden: Ist der Schlauch kurz, so tritt am Ende ein kräftiger Wasserstrahl aus. Ist der Schlauch hingegen sehr lang, so ist der austretende Wasserstrahl schwach.

Abbildung 271: Beispiele gebräuchlicher Koaxialkabel

Aber auch im besten Koaxialkabel entsteht ein Verlust, weil ein Teil der Sendeleistung in Wärme umgesetzt wird. Wie hoch die Verluste einer Übertragungsleitung sind, gibt die sogenannte Kabeldämpfung an, die in Datenblättern meist in Dezibel (dB) je 100 m angegeben wird. Je länger ein Koaxialkabel ist, umso höher ist der Verlust durch Dämpfung. Auch die Frequenz der elektrischen Schwingung spielt eine Rolle: Mit zunehmender Frequenz steigt die Kabeldämpfung.

NG207: Zwischen VHF/UHF-Transceiver und Antenne soll ein Koaxialkabel verwendet werden. Welche Aspekte sind neben dem richtigen Wellenwiderstand bei der Kabelauswahl zu beachten?

Eine weiteres wichtiges Merkmal von Übertragungsleitungen ist der sogenannte Wellenwiderstand, der in Ohm angegeben wird. Dabei handelt es sich um eine Eigenschaft, die vom Aufbau der Leitung abhängt, unter anderem vom Abstand zwischen Innen- und Außenleiter. Die Länge der Leitung hat keine Auswirkung auf den Wellenwiderstand.

Wenn man Übertragungsleitungen mit unterschiedlichem Wellenwiderstand verbindet, dann kommt es an der Verbindungsstelle zu unerwünschten Reflexionen von hochfrequenten Schwingungen. Dadurch wird ein Teil der Sendeleistung zurück in den Sender reflektiert und kann daher nicht abgestrahlt werden und im schlimmsten Fall sogar den Sender beschädigen.

Der Antennenanschluss von Amateurfunkgeräten ist fast immer auf einen Wellenstand von 50 Ω ausgelegt. Entsprechend haben im Amateurfunk gängige Koaxialkabel einen Wellenwiderstand von 50 Ω. In der Fernsehtechnik sind auch Koaxialkabel mit einem Wellenwiderstand von 75 Ω üblich. Seltener finden sich Koaxialkabel mit 60 Ω.

NG201: Koaxialkabel weisen typischerweise Wellenwiderstände von ...