Vad beror förlusterna i koaxen på?

S

SA6BNV

Well-Known Member
Alla (?) vet ju att en öppen feeder har mycket låga förluster jämfört med t ex koax.
Men är det dielektrumet i koaxen som ger förluster eller är det något annat?
Varför är vissa koax bättre än andra (med samma diameter).
Hade en koax med "svävande" innerledare (dvs luft som isolering) haft lika låga förluster som en öppen stege (med samma avstånd mellan ledarna)?
// Åke
 
Last edited:
Serieresistansen är en del, den ökar med frekvensen pga skineffekten.

Läckage är en annan del, en usel kabel med dålig skärm strålar ut en del energi
men i en vettig kabel är det försumbart. (idén med en slitsad koax däremot bygger på att den skall läcka)

Och sist är det de dielektriska förlusterna, de sker på molekylär nivå och här är det kabelns dielektrikum som dikterar villkoren, skall man upp högt i frekvens duger inte PE-plast utan det bör helst vara luft,
i praktiken används ofta olika kompositioner av PE-skum och i grövre doningar förekommer PE-spiral.
(PE=polyethylene)
En kabel med låg kapacitans per meter är en bra indikator på att kabeln lämpar sig för höga frekvenser.
 
Åke said:
Alla (?) vet ju att en öppen feeder har mycket låga förluster jämfört med t ex koax.
Men är det dielektrumet i koaxen som ger förluster eller är det något annat?
Varför är vissa koax bättre än andra (med samma diameter).
Hade en koax med "svävande" innerledare (dvs luft som isolering) haft lika låga förluster som en öppen stege (med samma avstånd mellan ledarna)?
// Åke
Click to expand...

På "låga" frekvenser är förlusterna hos koaxialkabel koncentrerade i innerledaren som I^2*R förluster.
Med de dielektrika som förekommer i dagens kablar så brukar man kunna försumma de dielektriska förlusterna i koax upp till runt 2000 MHz, det är alltså ingen större skillnad som beror på isolationsmaterialet mellan luftisolerad koax och sådana med annan isolering.

Huvudorsaken till den skillnad som trots allt finns är att innerledaren blir grövre för en given impedans när isolationen är luft, och då får den lägre serieresistans.

De primära orsakerna till att "stege" har så låga förluster är annars att den höga impedansen ger en mycket lägre ström för en given effekt, och de ohmska förlusterna varierar med kvadraten på strömmen. Som exempel kan man ta 1 kW i 50 ohm som motsvarar 4,5 A HF-ström, medan samma effekt i 600 ohm bara är 1,2 A. Om man utgår från samma mantelareor hos ledarna i de båda fallen så kommer förlusterna per längdenhet grovt räknat att vara en faktor (1,2/4,5)^2 eller 0,08 mindre för "stegen" än för koaxen. "Stegen" har dock samma mantelarea för båda ledarna, varför förbättringen inte blir riktigt lika stor, utan runt 0,12.

Till detta får läggas förluster som kan uppkomma genom strålning från "stegen" orsakad av både avståndet mellan ledarna och ev. obalans mellan strömmarna i varje bransch.

Det föregående är en ganska förenklad bild av förlustproblematiken hos HF-matarledningar, och den som önskar en mer fullständig genomgång på svenska rekommenderas att läsa transmissionsledningskapitlet i E.T. Glas "Ledningar och Antenner".

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
SM0AOM said:
... Med de dielektrika som förekommer i dagens kablar så brukar man kunna försumma de dielektriska förlusterna i koax upp till runt 2000 MHz, det är alltså ingen större skillnad som beror på isolationsmaterialet mellan luftisolerad koax och sådana med annan isolering...
Click to expand...
Undantagen är bl a den gulnade polyetenisolation man brukar hitta i äldre RG-8 kablar, eller hur?

/ Göstha
 
Det är helt riktigt att polyetylen inte har så bra åldringsegenskaper, och att polyetylen i koaxkablarnas barndom åldrades snabbare än dagens.
Huvudproblemet med gamla RG-8 kablar låg dock i att mjukgöraren i ytterhöljet vandrade ner i isolationen, och därmed förstörde dämpningsegenskaperna.

Den MIL-C17/RG-213 som tillverkas i dag brukar anges ha en livslängd när den inte utsätts för alldeles för höga temperaturer av minst 20 år.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Hur påverkas dämpningen vid åverkan på kabeln, t.ex den klämms i dörr/fönsterkarmar eller utsätts för skarpa böjar(90 grader), förutom då swr!?

/ Sven.
 
Största risken vid 90 graders böjar är kanske att innerledaren börjar vandra ut mot skärmen. Vid värme blir risken påtaglig. De SWR diskontinuiteter och förluster som uppstår av deformerad koax, pga av att den klämms eller utsätts för skarp böj, kan man nog bortse från när det gäller HF-området.

/Lasse
 
Klämskador kan gå obemärkt förbi om du inte kör särskilt höga frekvenser eller maxar kabeln på dess effekttålighet, klämskador kan förutom ökad dämpning ställa till det vid hög effekt på grund av det kortare isolationsavstånd i klämskadan.
Just av klämskadeanledningen skall man aldrig dra åt buntbanden "för kung och fosterland" när man buntar kabeln mot mastbenet, undvik stål/alu-buntband på kablar tunnare än 1/2" (hårdplastmantel)

PE-skärmade kablar är mer motståndskraftiga mot bestående skador efter att de blivit klämda eller trampade på,
en kabel med PE-skum tål inte lika mycket.
Med hjälp av en TDR kan man lätt identifiera om och var klämskadorna finns utefter en kabelsträcka.

Bra att veta är att det, förutom en minsta böjradie för fast förläggning, också finns en "installationsradie" som är något mindre är minsta böjradien, kablarnas datablad är läsvärda..

Fukten är en dämpningsbov som inte nämnts i tråden, fukt är inte alls ovanligt och ibland faktiskt svår att upptäcka då den inte nödvändigtvis ger ökad SWR.
tvärtom kan din blindkäpp trilla ner på gräsmattan och du fortfarande har helt ok SWR :) mäter du däremot return loss så syns det.

Koaxialkablar skall aldrig ligga i vatten längre perioder, det är väldigt få mantlar som motstår fuktintränging, moderna kablar är förstås mycket bättre än äldre dito men det bör ändå undvikas.

Rätt kontakt på rätt kabel minskar risken för fuktinträngning, kontakter med o-ringar kan dras åt för hårt, då tappar o-ringen sin fuktion.
Folieskärmad kabel är motståndskraftigare mot fuktinträngning jämfört med en vanlig skärmfläta där kapillärkraften trivs bäst.
 
Last edited:
SM6XUN said:
Fukten är en dämpningsbov som inte nämnts i tråden, fukt är inte alls ovanligt och ibland faktiskt svår att upptäcka då den inte nödvändigtvis ger ökad SWR.
tvärtom kan din blindkäpp trilla ner på gräsmattan och du fortfarande har helt ok SWR :) mäter du däremot return loss så syns det.
Click to expand...

Du menar då att man sveper över ett större frekvensområde när man mäter Return loss och då ser att ingen antenns swr/rl signatur finns i andra änddn av kabeln?
 
SM6XUN said:
Folieskärmad kabel är motståndskraftigare mot fuktinträngning jämfört med en vanlig skärmfläta där kapillärkraften trivs bäst.
Click to expand...

Jag hade tänkt byta ut lite RG58 mot något bättre.
Kanske denna: Belden H1000C1 från Elfa vore något att satsa på, vad tror ni?
Jag kommer att ha lite högre SWR (>2,5:1) på ett par band (testar en OCFD) och då kommer jag antagligen bränna mycket effekt i kabeln om jag kör RG58.

// Åke
 
SM3KYH said:
Du menar då att man sveper över ett större frekvensområde när man mäter Return loss och då ser att ingen antenns swr/rl signatur finns i andra änddn av kabeln?
Click to expand...

Jomenvisst :)

De flesta (?) har ju en SWR-meter i radiohörnan och då mäter man SWR bara på en frekvens,
RL mäter man däremot över ett bestämt frekvensspektra.
Med mer avancerade instrument så kan man svepa upp SWR över ett spektra men de flesta amatörer har ju inte sådana instrument att tillgå.

En viktig skillnad är att man väldigt enkelt uttryckt mäter reflektion med SWR medans man mäter absorption med return loss, RL.
SWR uttrycks som ett förhållande medans RL uttrycks i dB.

En lång kabel med vatten i ger en låg reflektion tillbaks som kanske inte ens syns på SWR-metern, här kanske man upptäcker det genom att räckvidden minskat drastiskt och att man får svårt att komma in på samma repeatrar som förr.
Gör man en RL-mätning av samma antennsystem upptäcker man om det överhuvudtaget finns en antenn som absorberar energin och förhoppningsvis strålar ut densamma, man ser på kurvan om det finns något annat som käkar dB, som till exempel en vattenfylld koax.
(Är kabeln riktigt riktigt lång så suddas RL-mätningen ut och den eventuella antennsignaturen likaså.)

Har man mätt tillräckligt många antenner så lär man sig till slut att se på kurvformer och bandbredd ungefär vilken antenntyp det är man mäter på.
 
Last edited:
Åke said:
Jag hade tänkt byta ut lite RG58 mot något bättre.
Kanske denna: Belden H1000C1 från Elfa vore något att satsa på, vad tror ni?
Jag kommer att ha lite högre SWR (>2,5:1) på ett par band (testar en OCFD) och då kommer jag antagligen bränna mycket effekt i kabeln om jag kör RG58.

// Åke
Click to expand...

Ibland är det inte så dumt med en kabel som dämpar litegrann om man har fläckvis hög SWR :)

Att köpa H1000 från ELFA blir en dyr affär, det finns många handlare ute i landet som för samma och andra kablar till en betydligt blygsammare prislapp.

För kortvåg har jag blivit väldigt förtjust i Aircell 7, en smidig, välskärmad och effekttålig kabel med goda egenskaper även högt upp i frekvens, jag använder den också som patchkabel.
Med sina 7mm landar den mellan RG58 och RG213 i storlek,
den blir inte samma viktlast på dipolbalunen men är fortfarande betydligt mer tålig än RG58 i samma situation.
Specialkontakter måste du köpa till H1000 likväl som till denna så där är det ingen skillnad :)
 
SM6XUN said:
Att köpa H1000 från ELFA blir en dyr affär, det finns många handlare ute i landet som för samma och andra kablar till en betydligt blygsammare prislapp.
Click to expand...

Tips emottages tacksamt :)
Om du inte vill göra reklam här, skicka gärna ett privat meddelande till mig.
Men jag ser det inte som reklam, snarare upplysning! :D

// Åke
 
SM0AOM said:
På "låga" frekvenser är förlusterna hos koaxialkabel koncentrerade i innerledaren som I^2*R förluster.
Med de dielektrika som förekommer i dagens kablar så brukar man kunna försumma de dielektriska förlusterna i koax upp till runt 2000 MHz, det är alltså ingen större skillnad som beror på isolationsmaterialet mellan luftisolerad koax och sådana med annan isolering.

Huvudorsaken till den skillnad som trots allt finns är att innerledaren blir grövre för en given impedans när isolationen är luft, och då får den lägre serieresistans.

De primära orsakerna till att "stege" har så låga förluster är annars att den höga impedansen ger en mycket lägre ström för en given effekt, och de ohmska förlusterna varierar med kvadraten på strömmen. Som exempel kan man ta 1 kW i 50 ohm som motsvarar 4,5 A HF-ström, medan samma effekt i 600 ohm bara är 1,2 A. Om man utgår från samma mantelareor hos ledarna i de båda fallen så kommer förlusterna per längdenhet grovt räknat att vara en faktor (1,2/4,5)^2 eller 0,08 mindre för "stegen" än för koaxen. "Stegen" har dock samma mantelarea för båda ledarna, varför förbättringen inte blir riktigt lika stor, utan runt 0,12.

Till detta får läggas förluster som kan uppkomma genom strålning från "stegen" orsakad av både avståndet mellan ledarna och ev. obalans mellan strömmarna i varje bransch.

Det föregående är en ganska förenklad bild av förlustproblematiken hos HF-matarledningar, och den som önskar en mer fullständig genomgång på svenska rekommenderas att läsa transmissionsledningskapitlet i E.T. Glas "Ledningar och Antenner".

73/
Karl-Arne
SM0AOM
Click to expand...

En utmärkt redogörelse Karl-Arne! Tack för den.
På mina föredrag brukar jag uttrycka samma sak med ett resonemang om förhållandet mellan förluster och resistanser. Uttrycket lyder:

Ledningen energiförbrukning (ledningsförlusten) i förhållande till lastens energiförbrukning (nyttoeffekt) är densamma som förhållandet mellan deras respektive resistanser.

Vi tänker oss exemplet att ledningsmotståndet är 10 ohm och lasten 50 ohm. Förhållandet är 10/50 dvs 20/100. Matar vi in 100 watt så förbrukas 20 watt i ledningen och resten, 80 watt, blir nyttoeffekt.

Gör vi samma betraktelse med en 600 ohms last blir förhållandet 10/600 = 0.017 dvs av 100 watt in så försvinner bara 1,67 watt i ledningsförluster och resten 98,33 watt blir nyttoeffekt.

Detta är ju att som ideal situation och med lika stora ledningsförluster i båda fallen.

Jag noterade att Du Karl-Arne i ditt exempel inte räknade med någon "returförlust" i koaxen. Är det därför att arean på insidan av skärmen är så mycket större än mantelarean på ledaren att man kan bortse från ev förlust på skärmens insida? Eller är det ett förbiseende?

Karl-Arnes beskrivning visar ju varför stegmatare är så överlägsen "multibandsmatare".
Fast.....det rör ju inte trådskaparens frågeställning. Jag ber om ursäkt.

Tore SM7CBS
 
Last edited:
Förhållandet mellan mittledarens resistans och skärmens resistans är grovt räknat 3:1,varför man vågar försumma den jämfört med mittledarens som en första approximation. Jag borde ha skrivit att jag använde denna förenkling.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Så bra Karl-Arne!
Det är omöjligt att tänka på allt! I synnerhet alla tänkbara och otänkbara frågor!!
Jag blev dessutom tvungen att tänka till och det blev rätt! Tack för den utmaningen!
Tore
 
Fick precis hem Aircom Plus kabel, ser riktigt fin ut.
Skärmstrumpa och skärmfolie. Solid mittledare på 2,7 mm.
Dämpning 0,9 dB/100 m vid 3,5 MHz, 1,9 vid 10 och 2,7 vid 50 Mhz.
(jmfr RG-58/U: 4,7dB/10MHz - 11dB/50Mhz)

photo 2-3.JPGphoto 1-2.JPG

Tillhörande PL-kontakter är riktigt rejäla, gjorda i kraftig, fräst metall.
RG-58 med tillhörande PL-kontakter känns som rena leksakerna i jämförelse.
// Åke
 
Last edited:
Hade 15m RG-58 till min VHF radio en gång, bytte till RG-8 och det blev stor skillnad. Bytte långt senare till den kabeltypen du visar då blev det S T O R skillnad en gång till vilket jag knappt trodde var möjligt. Jag har inga siffror men hörbarheten på svagare stationer från Malmö var påtaglig.

Skulle vara kul att se kontakterna du pratar om.
 
SM7FBJ said:
Hade 15m RG-58 till min VHF radio en gång, bytte till RG-8 och det blev stor skillnad. Bytte långt senare till den kabeltypen du visar då blev det S T O R skillnad en gång till vilket jag knappt trodde var möjligt. Jag har inga siffror men hörbarheten på svagare stationer från Malmö var påtaglig.

Skulle vara kul att se kontakterna du pratar om.
Click to expand...

Jag skulle tro att det är denna typen Åke använt, de tillhör de få som passar till nämnda kabel.
Jag använder själv kontakttypen och är mycket nöjd med kontakten, den är dock inget för professionella tillämpningar.
2001d1354024120-vem-f-n-har-kommit-vissa-antennkontakter-1850d1354024120-uhf-special-uhf-sp-10-0.jpg

Vi diskuterade kontakter i denna tråden:
http://www.ham.se/nyborjare/23418-vem-f-n-har-kommit-vissa-antennkontakter-2.html
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top