Überblick über die gängigsten Koaxialkabel-Typen

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Überblick über die gängigsten Koaxialkabel-Typen

Als Koaxialkabel werden all jene Kabel bezeichnet, die konzentrisch angeordnet sind und zwei Pole besitzen. Konzentrisch bedeutet, dass der Aufbau der Kabel symmetrisch um einen Mittelpunkt oder Kern angeordnet ist. Dieser Kern besteht aus einem Innenleiter, der auch Seele genannt wird und häufig aus gut leitendem Kupferdraht besteht. Um die Seele herum befindet sich in gleichem Abstand ein Außenleiter, der durch den Isolator, oder Dielektrikum, von ihr abgetrennt wird. Isolatoren bestehen entweder ganz oder teilweise aus reiner Luft, in den meisten Fällen jedoch aus nicht leitendem Kunststoff. Umgeben und abgeschirmt wird das Kabel von einer Schicht aus korrosionsfreiem und äußerst robusten Plastikmantel.

Handelsübliche Koaxialkabel, kurz Koaxkabel genannt, haben einen Durchmesser von 2 bis 15 Millimetern, es gibt jedoch auch Sonderausführungen, die einen Außendurchmesser von bis zu einem Zentimeter erreichen können. Die gebräuchlichste Anwendung stellt die Verwendung im Audio-Bereich dar.

Die einzelnen Bestandteile eines Koaxialkabels genauer betrachtet

Den Mittelpunkt und eigentliche Signaltransporteur eines Koaxialkabels bildet der Innenleiter. Wie bereits zu Beginn erwähnt, wird als Material dafür in der Regel Kupfer gewählt, da es über hervorragende Leitereigenschaften verfügt. Der Innenleiter kann fein geflochten oder, wie meistens, ein starrer Draht sein.

Um Innen- und Außenleiter von einander abzuschirmen, befindet sich eine Isolierschicht aus Kunststoff wie zum Beispiel Polyethylen zwischen beiden. Diese wird Dielektrikum genannt und sorgt dafür, dass der Innenleiter keinen Informations- und Energieverlust erleidet. Das Dielektrikum ist ferner ausschlaggebend für den Leistungswellenwiderstand und die Dämpfung.

Die Schirmung, oder auch Außenleiter genannt, ist eine elektrisch leitender Mantel, der den Innenleiter vor elektromagnetischen Störungen schützt. Oft wird auch hier Kupfer als Leiter verwendet, das Material kann jedoch auch abweichen. Die Ummantelung besteht häufig aus einer Folie in Kombination mit einem feinem Drahtgeflecht.

Den Abschluss bildet die Ummantelung, die das Kabel vor äußeren Einflüssen schützen soll. Darunter fallen Feuchtigkeit, Sonnenlicht sowie mechanische und chemische Inanspruchnahme.

Welche Parameter sind beim Kauf entscheidend?

Koaxialkabel sind aufgrund ihres Aufbaus hervorragend dafür geeignet, hochfrequente, unsymmetrische Signale mit hoher Bandbreite zu übertragen. Die Außenleitung dient hier als Leitung zur Masse, im Fachjargon auch Referenzpotenzial genannt. Die Signalspannung wird von der Innenleitung übertragen.

Die Impedanz

Ein ausschlaggebender Faktor beim Kauf und bei der Verwendung eines Koaxialkabels ist die Impedanz, auch Wellenwiderstand genannt. Diese setzt sich aus dem ohmschen und den Blind Widerstand zusammen. Die Impedanz ist von Frequenz zu Frequenz unterschiedlich. Im Hochfrequenz-Bereich ist ein Widerstand von 50 Ohm der Standard, beim Koaxialkabel, das für Audio- und TV-Übertragungen eingesetzt wird, ist eine Impedanz von 75 Ohm üblich. Aus mechanischen Gründen sind Koaxialkabel nur mit einem Wellenwiderstand im Bereich von 30 bis 100 Ohm herstellbar.

Die Dämpfung

Ein weiterer Parameter ist die Dämpfung. Darunter versteht man die Minderung der Signalstärke beim Durchlaufen des Kabels in Abhängigkeit der Frequenz. Folglich ist grundsätzlich eine möglichst geringe Dämpfung erwünscht. Die verwendete Einheit ist Dezibel pro Meter (dB/m). Die geringste Dämpfung können Sie mit Koaxialkabeln eines großen Durchmessers und versilberten Innenleiters erreichen. Das Dielektrikum, die innere Isolierschicht, besteht bei hochwertigen Kabeln aus Teflon oder geschäumten Kunststoff mit möglichst hohem Luftanteil. Der Dämpfungswert beeinflusst maßgeblich die Bandbreite des Kabels. Je höher die Bandbreite (Hertz/Hz), desto mehr Informationen können übertragen werden.

Das Schirmungsmaß

Auch das Schirmungsmaß gibt Auskunft über möglichen Signalverlust. Es umschreibt die Dichtigkeit eines Koaxialkabels, also wie viele Signale von außen nach innen und umgekehrt gelangen können. Je größer das Schirmungsmaß, angegeben in Dezibel, desto höher die Qualität des Kabels.

Unterschiedliche Anwendungsgebiete von Koaxialkabel

Je nach Anwendungsbereich variieren die oben angeführten Parameter eines Koaxialkabels. Besonders die Impedanz, der Widerstand also, ist für die unterschiedlichen Einsatzgebiete von enormer Bedeutung. Die verschiedenen Koaxialkabel wurden größtenteils von der internationalen elektrotechnischen Kommission standardisiert, so zum Beispiel Koaxialkabel für die Hochfrequenz mit 50, beziehungsweise 75 Ohm.

Koaxialkabel werden ganz allgemein für jegliche Art der Signalübertragung verwendet. Radar-, Radio-, Video- und Messsignale können mit sehr geringem Leistungsverlust über ein Koaxkabel transportiert werden. Funkamateure verwenden diese Art des Kabels als Leitung für Trägerwellen zwischen Sender und Antenne beziehungsweise zwischen Antenne und Empfänger. Fernsehsignale werden über Koaxialkabel übertragen. Auch im Audio-Bereich und in Verbindung mit Satellitenanlagen werden Sie auf die Verwendung von Koaxkabeln als Antennen- oder Cinch-Kabel nicht verzichten können. Bis in die neunziger Jahre wurden sie sogar als Netzwerk- oder Ethernet-Kabel gebraucht.

Je nach Parameter und daraus resultierenden Eigenschaften sind unterschiedliche Typen von Koaxialkabeln unterschiedlichen Anwendungsgebieten zuzuschreiben. Es gibt universell einsetzbare und sehr auf gewisse Einsatzbereiche spezialisierte Kabeltypen. Als letzter Abschnitt werden nun die weit verbreitetsten Koaxialkabel-Arten etwas genauer unter die Lupe genommen.

Einige Sonderformen und ihre speziellen Aufgabenbereiche

Rigid-Koaxialkabel

Sogenannte Rigid-Koaxialkabel wurden speziell für die Übertragung großer Leistung im Gigahertz-Bereich entwickelt. Ihr Außenleiter besteht aus einem festen, starren Rohr. Aus diesem Grund verfügen Rigid-Kabel über eine sehr geringe Leckstrahlung und Dämpfung, das bedeutet, es geht so gut wie keine Signalstrahlung verloren. Ein Nachteil dieser Sonderform ist die nicht vorhandene Flexibilität, aufgrund des starren Außenleitung. Daher gestaltet sich dessen Verbauung ziemlich aufwendig und wird daher eher im professionellem Bereich, bei Radiosendern mit hoher Sendeleistung beispielsweise, gebraucht.

Triaxial-Kabel

Eine weitere Sonderform ist das Triaxial-Kabel, das in der Video- und elektronischen Messtechnik seine Verwendung findet. In diesem Fall wurde ein zusätzlicher Außenleiter und Dielektrikum verbaut, um den Innenleiter noch besser vor äußeren Einflüssen abzuschirmen. Da sich die Herstellung von Triaxial-Kabeln aufwendiger gestaltet, sind sie auch dementsprechend teuer in ihrer Anschaffung.

Koaxialkabel mit Ferrit-Ummantelung

In der Funktechnik werden vorzugsweise Koaxialkabel mit Ferrit-Ummantelung verwendet. Diese Ummantlung wirkt als Gleichtakt-Drossel, das sind ungewünschte, störende Signale aus der Umgebung, wie Hecken, Bäume, Stromleitungen oder Autos. Das Gegentaktsignal, das ist die eigentlich zu übertragende Information, wird abgeschirmt und transformatorisch geschützt. Ferrit sorgt also für eine Minderung der Dämpfung, die den Verlust der Signalstärke bezeichnet.

Schlitz- oder Strahlerkabel

Als lang gestreckte Antenne, wie sie zum Beispiel im Tunnelbau eingesetzt wird, um einen ungestörten Radio- und Handyempfang zu ermöglichen, fungiert das Schlitz- oder Strahlerkabel. Diese Form des Koaxialkabels hat die Eigenheit, nicht vollständig abgeschirmt zu sein. Der Außenleiter verfügt über kleine Schlitze oder Öffnungen, über die Hochfrequenz Signale ungehindert gesendet und empfangen werden. So ist die gleichmäßige Aufnahme und Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen über eine lange Distanz möglich. Radio- und Mobilfunksignale wie WLAN können dank Schlitzkabel ungestört genutzt werden.

Ein paar gängige Koaxialkabel-Typen - kurz vorgestellt

Eines der gebräuchlichsten Koaxialkabel im standardisierten Hochfrequenz-Bereich ist das Koaxialkabel RG-58, das auch "Thin Ethernet"-Kabel genannt wird. Das "RG" steht hier für "Radio Guide". Die Bezeichnung stammt aus einer alten Militärnorm und sollte verdeutlichen, dass die Kabel für den militärischen Funkdienst gebraucht wurden. Die Zahl hinter dem RG leitet sich aus der Seitenzahl eines damals gebräuchlichen Spezialkatalogs ab. Auch wenn die Angaben mittlerweile veraltet scheinen, hält man bis heute an ihnen fest.

Besteht der Innenleiter des RG-58-Kabels aus einem einzigen Kupferdraht, wird die Bezeichnung RG-58 U (universal) verwendet, besteht er aus mehreren verflochtenen, feinen Drähten, einer sogenannten Litze, wird der Kabeltyp RG-58 A/U genannt. Die Dämpfungswerte sind hier ausgezeichnet, was ein RG-58 zu einem hervorragendem Antennenkabel im Amateurfunk für Kurz- und Mittelwelle macht. Ferner ist das 4,95 Millimeter dünne Kabel äußerst flexibel und universell einsetzbar.

Das Breitband Koaxialkabel mit der Bezeichnung RG-59 entspricht in seinem Aufbau dem RG-58. Hier beträgt die Impedanz jedoch 75 Ohm, anstatt 50. Diese Kabel sind besonders gut zur Übertragung von Videodateien geeignet. Daher werden sie vor allem als Fernsehkabel und Anschlusskabel für Überwachungskameras eingesetzt.

Im höheren Frequenzbereich und für große Distanzen sind andere Koaxialkabel-Typen besser geeignet. Das RG-8 wird auch "Thick Ethernet"- oder "Yellow Cable" genannt, da die ansonsten schwarze Ummantelung mit einem gelben Streifen eingefärbt ist. Sein Durchmesser beträgt um einiges mehr als der des RG-58, nämlich bis zu einem Zentimeter. Daher ist dieses Kabel auch weniger flexibel, verfügt aber über bessere Dämpfungswerte im Hochfrequenz-Bereich.

Koaxialkabel mit der Bezeichnung RG-62 haben eine Gemeinsamkeit - ihr Wellenwiderstand beträgt stets 93 Ohm. Der Innenleiter besteht meist aus Stahlkupfer. Eingesetzt werden RG-62 Kabel für die sternförmiger Verkabelung für ARCNET. Das ist in der Computer-Technologie eine Vernetzungsform für LAN-Verbindungen, eine Alternative zu dem zeitgleich entwickelten Ethernet.

Das Aircom Plus- und Aricell 7 Koaxialkabel ist besonders gut abgeschirmt. Wie die Typen-Bezeichnung bereits verrät, besteht hier die Isolation aus einem hohen Luftanteil von bis zu siebzig Prozent. Diese Eigenschaft sorgt für einen sehr geringen Dämpfungswert, bei jedoch sehr kleinem Durchmesser. Daher sind diese Koaxialkabel hervorragend als biegsame Signalüberträger im leistungsstarken Hochfrequenzbereich geeignet.

Die Koaxialkabel mit der Typen-Bezeichnung IK AC zählen zur Gruppe der bereits beschriebenen Triaxialkabel. Sie sind also mit zwei Außenleitern, meist aus Aluminium und drei Isolatoren ausgestattet. Das "IK" ist lediglich eine Benennung des Herstellers Interkabel, der sich auf diese besonderen Koaxialkabel mit einer Impedanz von 75 Ohm und überragenden Schirmungsmaßen spezialisiert hat. Die doppelt abgeschirmten Kabel werden vor allem in der SAT-Technik verwendet, sie sind jedoch auch zur Übertragung von digitalen Signalen aller Art geeignet.

Welcher unerfahrene Laie hätte sich vorgestellt, welch riesiges technische Know-how hinter der Auswahl des richtigen Koaxialkabels steckt. Doch der Effekt ist nachweisbar: Das für die verwendete Frequenz passende Koaxkabel vermag es, die Sende- und Empfangsleistung von Signalen maßgeblich zu verbessern. Legen Sie also Wert auf eine überzeugende technische Leistung, sollten Sie nicht am Kauf des hochwertigsten Übertragungskabels sparen. Holen Sie das Beste aus Ihren elektronischen Geräten heraus!

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