Hoe werkt coax: structuur, signaal en productie

Hoe werkt coax: het korte antwoord

Coaxkabel verzendt elektrische signalen met behulp van twee concentrische geleiders – een massieve binnengeleider omringd door een buisvormige buitengeleider (schild) – gescheiden door een diëlektrische isolator en gewikkeld in een beschermende buitenmantel. De geometrie zorgt ervoor dat het signaal binnen de kabel blijft, waardoor elektromagnetische interferentie (EMI) en signaalverlies drastisch worden verminderd in vergelijking met standaard twisted-pair of parallelle draad. Dit is de reden waarom coax de beste keuze blijft voor RF-transmissie, breedbandinternet, kabeltelevisie en precisie-instrumentatie, zelfs nu glasvezel- en draadloze alternatieven zich uitbreiden.

Elke laag van een coaxkabel heeft een specifiek fysiek en elektrisch doel. De geleider voert stroom; het diëlektricum regelt de impedantie en voortplantingssnelheid; het schild blokkeert geluid; de jas beschermt tegen mechanische en omgevingsschade. Verwijder één laag en de kabel functioneert niet meer correct. Het begrijpen van elke laag – en hoe ze op elkaar inwerken – verklaart waarom coax-engineering veeleisender is dan het lijkt.

De fysieke structuur van een coaxkabel, laag voor laag

Binnenste geleider

De middengeleider is doorgaans massief of gestrand koper, hoewel met koper bekleed staal (CCS) en verzilverd koper worden gebruikt in hoogfrequente of hoge sterkte-toepassingen. De diameter varieert van minder dan 0,5 mm bij miniatuur RF-kabels tot meer dan 10 mm bij grote CATV-trunkkabels. Bij hoge frequenties loopt de stroom dicht bij het oppervlak van de geleider – een fenomeen dat het skin-effect wordt genoemd – waardoor de oppervlaktekwaliteit en geleidbaarheid van de geleider rechtstreeks van invloed zijn op de verliescijfers. Verzilveren verhoogt de geleidbaarheid van het oppervlak, en daarom gebruiken kabels van microgolfkwaliteit dit vaak.

Diëlektrische isolator

Het diëlektricum, ingeklemd tussen de binnenste en buitenste geleiders, regelt twee kritische parameters: impedantie en voortplantingssnelheid (VoP). Gebruikelijke diëlektrische materialen zijn onder meer massief polyethyleen (PE), schuimpolyethyleen, polytetrafluorethyleen (PTFE) en ontwerpen met luchtafstanden. Schuim-PE verlaagt de diëlektrische constante van ongeveer 2,25 (massief PE) naar ongeveer 1,4–1,6 , wat de VoP verhoogt van ongeveer 66% naar 78-85% van de lichtsnelheid en tegelijkertijd het diëlektrische verlies vermindert – beide wenselijk voor breedband- of langetermijntoepassingen. PTFE wordt gekozen als temperatuurstabiliteit belangrijk is; het behoudt zijn elektrische eigenschappen van –65 °C tot 200 °C.

De dikte en uniformiteit van de diëlektrische laag bepalen rechtstreeks de karakteristieke impedantie van de kabel. Zelfs een kleine excentriciteit (de niet-gecentreerde plaatsing van de binnenste geleider) verschuift de impedantie en creëert reflecties. Dit is de reden waarom de precisie van draad- en kabelextruders zo belangrijk is bij de productie: de kruiskopmatrijs moet de geleider centreren binnen een tolerantie gemeten in micrometers.

Buitengeleider (schild)

De afscherming heeft twee functies tegelijkertijd: het is het retourstroompad voor het signaal en het is de elektromagnetische barrière die voorkomt dat externe ruis in de kabel terechtkomt. Veel voorkomende schildconstructies zijn onder meer:

• Stevige aluminium of koperen buis — gebruikt in hard-line CATV-kabels; bijna 100% dekking, zeer laag verlies, stijf
• Gevlochten schild — doorgaans 85-98% optische dekking; flexibel, duurzaam, gebruikt in RG-58, RG-6, RG-11
• Folievlechtcombinatie — folie geeft 100% dekking; vlecht voegt mechanische sterkte en DC-continuïteit toe; gebruikelijk in satelliet- en breedbandkabels
• Tri-shield en quad-shield — meerdere folie- en vlechtlagen voor omgevingen met hoge interferentie; de afschermingseffectiviteit kan groter zijn dan 90 dB

Buitenjas

De mantel is de buitenste beschermlaag, gewoonlijk gemaakt van PVC, polyethyleen, LSZH (low smoke zero halogen) of fluorpolymeren. De materiaalkeuze van de mantel wordt bepaald door de installatieomgeving: PVC is zuinig en vlamvertragend voor gebruik binnenshuis; PE en LLDPE bieden UV- en vochtbestendigheid voor buitenbegraven; LSZH is verplicht in de openbare ruimte en transportinfrastructuur vanwege de verminderde uitstoot van giftige gassen bij branden. De mantel wordt aangebracht door een draad- en kabelextruder in een afzonderlijke extrusiegang nadat de afscherming voltooid is.

Karakteristieke impedantie: waarom 50 Ohm en 75 Ohm domineren

Karakteristieke impedantie is geen gelijkstroomweerstand; het is een frequentie-onafhankelijke eigenschap die volledig wordt bepaald door de geometrie van de kabel en de diëlektrische constante van de isolator. De formule is:

Z₀ = (138 / √εr) × log₁₀(D/d)

Waar εr de relatieve permittiviteit van het diëlektricum is, is D de binnendiameter van de buitengeleider, en d de buitendiameter van de binnengeleider. Om gevestigde technische redenen domineren twee impedantiewaarden de coaxiale wereld:

De theoretische minimale verliesimpedantie voor een coax met polyethyleen diëlektricum is ongeveer 77 Ω – en daarom werd 75 Ω de standaard in de uitzendindustrie. De waarde van 50 Ω is een compromis tussen maximale belastbaarheid (~30 Ω optimaal) en minimaal verlies, waardoor deze beter geschikt is voor tweeweg-RF-verbindingen. Een niet-overeenkomende impedantie tussen bron, kabel en belasting veroorzaakt signaalreflecties, staande golven en vermogensverlies - problemen die worden gekwantificeerd door de staande golfverhouding (VSWR).

Mechanica voor signaaloverdracht in de kabel

Coaxkabel verzendt geen signalen zoals de meeste mensen zich intuïtief voorstellen. De energie stroomt niet door de geleider zoals water door een pijp stroomt. In plaats daarvan plant het zich voort als een elektromagnetische golf in de ruimte tussen de binnenste en buitenste geleiders: het diëlektrische gebied. De geleiders fungeren als randvoorwaarden die de golf geleiden en beperken. Deze voortplantingsmodus wordt de TEM-modus (transversale elektromagnetische) genoemd, waarbij zowel de elektrische als de magnetische veldcomponenten volledig dwars op de rijrichting staan.

Het elektrische veld straalt radiaal tussen de binnenste geleider ( ) en de buitenste geleider (–), terwijl het magnetische veld concentrische cirkels rond de binnenste geleider vormt. Omdat het veld volledig is omsloten door de afscherming, straalt de kabel vrijwel geen energie naar buiten en is hij vrijwel immuun voor externe velden, zolang de integriteit van de afscherming behouden blijft. Een breuk in de afscherming, een slechte connector of een geknikte kabel verstoren de veldgeometrie en veroorzaken ruis en verlies.

Voortplantingssnelheid en elektrische lengte

Signalen reizen door coax met een snelheid die een fractie is van de lichtsnelheid in vacuüm, bepaald door het diëlektricum. Solide PE geeft een VoP van ongeveer 66%; schuim-PE verhoogt het tot 78-85%; PTFE-ontwerpen met luchtafstanden kunnen 93-98% bereiken. Voor een kabel van 10 meter met massieve PE bedraagt ​​de signaalvertraging in één richting ongeveer 50 nanoseconden. Dit is van belang bij precisietiming, radarsystemen en phased array-antennes, waarbij kabellengtes worden gesneden tot specifieke elektrische lengtes (fracties of veelvouden van de signaalgolflengte) om gecontroleerde faserelaties te bereiken.

Verzwakkingsmechanismen

Signaalverlies in coax is afkomstig van drie belangrijke bronnen:

• Geleider verlies — resistieve verwarming in de binnengeleider en afscherming, dominant bij lagere frequenties en evenredig met √f als gevolg van skin-effect
• Diëlektrisch verlies — energie die door de isolator wordt geabsorbeerd wanneer het wisselveld de moleculaire structuur ervan benadrukt; groeit lineair met de frequentie en daarom worden diëlektrica met laag verlies, zoals PTFE en PE-schuim, gebruikt bij microgolffrequenties
• Stralingsverlies — lekkage door onvolkomenheden in het schild; over het algemeen te verwaarlozen bij goed geconstrueerde kabels, maar significant als de afscherming beschadigd is of als voortplantingsmodi van hogere orde worden geëxciteerd boven de afsnijfrequentie van de kabel

De demping wordt gespecificeerd in dB per lengte-eenheid bij specifieke frequenties. Een standaard RG-6 quad-shield-kabel heeft ongeveer 2,0 dB/100 ft bij 100 MHz en 6,5 dB/100 ft bij 900 MHz , wat illustreert hoe het verlies aanzienlijk toeneemt met de frequentie. Hoogwaardige kabels met laag verlies, zoals de LMR-400, verminderen de verzwakking van 900 MHz tot ongeveer 2,7 dB/100 ft via grotere geleiders en diëlektricum van schuim.

Hoe coaxkabel wordt vervaardigd: de rol van de Draad- en kabelextruder

De productie van coaxkabels is een proces dat uit meerdere stappen bestaat, waarbij de maatprecisie in elke fase de elektrische prestaties van de kabel bepaalt. Een draad- en kabelextruder staat centraal in twee van de meest kritische stappen: diëlektrische isolatie en het aanbrengen van de buitenmantel.

Binnenste geleider Drawing and Stranding

Het proces begint met een koperen staaf die door een reeks matrijzen wordt getrokken om de doelgeleiderdiameter te bereiken. De toleranties zijn krap: voor een kabel van 50 Ω met een geleider van 0,9 mm verschuift zelfs een afwijking van ±0,01 mm de impedantie merkbaar. Gestrande geleiders gaan vóór de extrusielijn door een bos- of strandingsmachine.

Diëlektrische extrusie

Dit is waar de draad- en kabelextruder zijn meest kritische functie vervult. De geleider wordt door een kruiskopmatrijs gevoerd en eromheen wordt gesmolten PE, PE-schuim of PTFE-compound aangebracht onder gecontroleerde druk en temperatuur. De concentriciteit van het diëlektricum (hoe precies gecentreerd de geleider zich binnen de isolatie bevindt) moet binnen ± 1–2% van de diëlektrische wanddikte worden gehandhaafd om de impedantie binnen de specificaties te houden.

Bij PE-schuimkabels wordt gas (meestal stikstof) in de gesmolten polymeerstroom geïnjecteerd om een ​​gecontroleerde celstructuur te creëren. Schuimdichtheid stelt direct de diëlektrische constante in Daarom moeten de gasdruk, de smelttemperatuur en de lijnsnelheid nauw op elkaar worden afgestemd. Moderne kabelextruderlijnen maken gebruik van realtime capaciteitsmetingen na de matrijs. Het meten van de capaciteit per lengte-eenheid geeft een onmiddellijke indicatie van de isolatiediameter en de diëlektrische constante, waardoor automatische feedback naar het besturingssysteem van de extruder mogelijk is.

Na extrusie gaat de geïsoleerde geleider door een waterkoelingbak om het diëlektricum te laten stollen voordat het de rupsbandafvoereenheid bereikt. Lijnsnelheden voor coax-diëlektrische extrusie met een kleine diameter variëren doorgaans van 100 tot meer dan 500 meter per minuut, afhankelijk van de geleidergrootte en de diëlektrische dikte.

Afscherming

Nadat het diëlektricum is afgekoeld en is opgespoeld, gaat de kabel naar een afschermingslijn. Folieschermen worden aangebracht door aluminium-polyester laminaattape in de lengterichting of spiraalvormig over het diëlektricum te wikkelen. Gevlochten schilden worden aangebracht op een vlechtmachine met tientallen tot honderden klossen die fijn koper- of vertind koperdraad dragen. Voor kabels die een folie-plus-vlechtconstructie vereisen, kunnen beide bewerkingen in één machinegang worden gecombineerd.

Extrusie van jassen

Bij de laatste extrusiestap wordt de buitenmantel aangebracht met behulp van een andere draad- en kabelextruder - meestal een machine met enkele of dubbele schroef, afhankelijk van de samenstelling. PVC-mantellijnen werken gewoonlijk met 50–150 m/min; PE- en LSZH-verbindingen vereisen een zorgvuldige temperatuurprofilering langs de extrudercilinder om degradatie te voorkomen. De uniformiteit van de wanddikte van de mantel wordt gecontroleerd door middel van vonktests (continuïteitstests met hoge spanning bij 2–6 kV) en inline laserdiametermeters. Afgewerkte kabels zijn bedrukt met typeaanduiding, impedantie, spanningswaarde en productiedatum voor identificatie ter plaatse.

Veel voorkomende soorten coaxkabels en hun specificaties

De aanduiding "RG" (Radio Guide) was oorspronkelijk een Amerikaans militair specificatiesysteem. Hoewel veel RG-aanduidingen zijn vervangen door fabrikantspecifieke onderdeelnummers voor moderne kabels, blijven de oude aanduidingen algemeen erkend in de industrie. Het begrijpen van de verschillen helpt bij het selecteren van de juiste kabel voor een bepaalde toepassing.

Connectoren en aansluitingen: waar de meeste problemen beginnen

De kabel zelf is slechts een deel van een coaxiale verbinding. De connector brengt het signaal over van de kabel naar de apparatuur en wordt, als hij slecht is gemaakt of geïnstalleerd, de dominante bron van signaalverlies, reflectie en uitval. De connector moet over de interne geometrie dezelfde karakteristieke impedantie behouden als de kabel; elke discontinuïteit veroorzaakt reflectie.

Veel voorkomende typen coaxconnectoren

• BNC (bajonet Neill-Concelman) — 50 Ω, geclassificeerd tot ~4 GHz, kwartslag bajonetsluiting; standaard in testapparatuur, video en instrumentatie
• SMA (subminiatuurversie A) — 50 Ω, geclassificeerd tot 18 GHz, met schroefdraad; veel gebruikt in RF-modules, antennes en microgolfassemblages
• N-type — 50 Ω of 75 Ω, geclassificeerd tot 11–18 GHz, weerbestendig; gebruikt in buitenantennes en basisstationapparatuur
• F-type — 75 Ω, tot ~3 GHz; alomtegenwoordig in residentiële CATV- en satellietinstallaties; de middengeleider van de kabel zelf dient als connectorpin
• PL-259 (UHF) — nominaal 50 Ω maar niet echt constante impedantie; in de praktijk geclassificeerd tot ~300 MHz; gebruikelijk bij amateurradio

Voor een goede aansluiting moet de kabel op de exacte afmetingen worden gestript, waarbij de vlecht niet wordt verpletterd, de concentriciteit van het diëlektricum op de connectorinterface behouden blijft en bij het koppelen het juiste koppel wordt toegepast. Een enkele onjuist geïnstalleerde F-connector in een kabeltelevisiedistributiesysteem kan signaalinvoer (signalen van buitenaf lekken) en signaaluitgang (kabelsignalen lekken naar buiten) veroorzaken, waardoor de prestaties van het hele knooppunt afnemen.

Coax versus andere transmissiemedia: wanneer moet u ervoor kiezen?

Coaxkabel is niet voor elke toepassing de juiste keuze, maar biedt in specifieke scenario's duidelijke voordelen. Door het te vergelijken met gangbare alternatieven wordt duidelijk waar het het beste past.

Coax versus gedraaid paar (Cat5e/Cat6/Cat8)

Twisted pair is afhankelijk van differentiële signalering en krappe twistrates om EMI te annuleren – een fundamenteel andere benadering dan de afgeschermde TEM-modus van coax. Twisted pair domineert gestructureerde Ethernet-bekabeling omdat deze goedkoper, lichter en gemakkelijker te beëindigen is. Het kan echter geen coax-matching uitvoeren bij RF-frequenties boven een paar honderd MHz of in omgevingen met hoge interferentie. Cat8 ondersteunt 40 Gbps, maar slechts meer dan 30 meter werkt op 2 GHz ; een correct geïnstalleerde RG-6-coax verwerkt breedbandsignalen tot 3 GHz over veel langere afstanden met een veel eenvoudigere versterking.

Coax versus glasvezel

Glasvezel biedt in wezen geen gevoeligheid voor elektromagnetische interferentie, een veel lagere demping over lange afstanden (~0,2 dB/km voor single-mode versus 40-100 dB/km voor coax bij microgolffrequenties) en een bandbreedtecapaciteit die koper in de schaduw stelt. De afwegingen zijn de kosten van de elektronica van de zendontvanger, de kwetsbaarheid en het onvermogen om gelijkstroom naast het signaal te transporteren. Coax blijft de voorkeur hebben voor korte RF-verbindingen, antennevoedingslijnen en toepassingen die een voedingssignaal op één kabel vereisen (bijvoorbeeld microfoons met fantoomvoeding, actieve satelliet-LNB's die via coax worden gevoed).

Coax versus golfgeleider

Bij frequenties boven grofweg 18 GHz worden coaxverliezen onbetaalbaar, en golfgeleider – een holle metalen buis die EM-golven transporteert – biedt een veel lagere demping. Golfgeleider heeft geen binnengeleider en dus geen geleiderverlies in het midden; zijn stijve structuur en frequentieselectieve aard (golfgeleider geeft alleen signalen door boven de grensfrequentie) maken hem ongeschikt voor breedband of flexibele installatie. Coax domineert onder de 18 GHz waar flexibiliteit en connectiviteit nodig zijn.

Kwaliteitscontrole bij de productie van coaxkabels

De precisie-eisen van de productie van coaxkabels maken kwaliteitscontrole tot een continu, inline proces in plaats van een batchinspectie aan het eind. Een draad- en kabelextruderlijn voor coaxproductie integreert doorgaans meerdere meetsystemen tegelijk:

• Laserdiametermeters — contactloze meting van de diëlektrische buitendiameter, doorgaans nauwkeurig tot ±0,001 mm; direct na de koelbak geplaatst
• Capaciteitsmonitors — meet de capaciteit per lengte-eenheid, die correleert met de diëlektrische wanddikte en de diëlektrische constante; afwijkingen veroorzaken automatische lijnsnelheid- of extruder-RPM-correcties
• Excentriciteitsscanners — Röntgen- of ultrasone scanners controleren in realtime de concentriciteit van de binnengeleider binnen het diëlektricum
• Vonkentesters — breng 2–10 kV DC of AC aan over het diëlektricum om eventuele gaatjes of dunne plekjes te detecteren die tijdens gebruik de isolatie zouden kunnen beschadigen
• Voltooide kabel-TDR-testen — tijddomeinreflectometrie identificeert impedantie-discontinuïteiten langs de voltooide kabel door een puls langs de lijn te sturen en reflecties te analyseren

De impedantie-uniformiteitsspecificaties voor CATV-kabels van uitzendkwaliteit zijn doorgaans ±2 Ω over de volledige kabellengte , met structurele retourverliesvereisten (SRL) van 23–30 dB in de 5–1000 MHz-band. Om deze cijfers consistent te bereiken bij productiesnelheden van meer dan 200 m/min zijn uiterst nauwkeurige matrijsontwerpen, materiaalconsistentie en procescontrole met gesloten lus vereist – allemaal gericht op de prestaties van de draad- en kabelextruder en de bijbehorende meetsystemen.

Toepassingen uit de praktijk die laten zien hoe Coax in de praktijk werkt

Distributie van kabeltelevisie (CATV).

Een CATV-headend ontvangt signalen en distribueert deze via een hybride glasvezel-coaxiaal (HFC) netwerk. Glasvezel draagt ​​het signaal van het hoofdeinde naar buurtknooppunten; RG-11 of hard-line coax voert het van het knooppunt naar de kraan (doorgaans binnen 500 meter); RG-6-drops verbinden vanaf de kraan met individuele woningen. Elk segment maakt gebruik van versterkers om kabelverzwakking te overwinnen, verdeeld op basis van het kabelverlies bij de hoogste draaggolffrequentie - doorgaans 1 GHz of hoger in DOCSIS 3.1-systemen.

Mobiele basisstations

De voedingskabel tussen een BTS-radio-eenheid en de antenne bovenaan een toren is bijna altijd coaxiaal: flexibele gegolfde coax of stijve harde lijn. Een LMR-400 van 30 meter die op 900 MHz draait, verliest ongeveer 0,8 dB; op 2,1 GHz (3G UMTS) verliest dezelfde run ongeveer 1,3 dB. Elke dB feederverlies vermindert direct het effectieve uitgestraalde vermogen. Daarom zijn installaties op afstand van de radiokop (RRH) die de radio-eenheid bovenaan de toren monteren – via glasvezel verbonden met de basisbandeenheid – dominant geworden: ze elimineren het feederverlies volledig.

Medische en industriële instrumentatie

Ultrasone transducers, MRI-signaalketens en industriële radarniveaumeters zijn allemaal afhankelijk van coaxiale verbindingen om dezelfde reden als omroepsystemen: afschermingintegriteit en gecontroleerde impedantie. Bij ultrageluid transporteert de coax pulsen in het MHz-bereik van en naar piëzo-elektrische transducers met minimale vervorming. De diëlektrische en geleidermaterialen moeten in sommige gevallen biocompatibel zijn, en de kabel moet sterilisatiecycli overleven – vereisten die ontwerpen in de richting van speciale fluorpolymeerdiëlektrica duwen die op speciale draad- en kabelextruderlijnen worden geproduceerd.

GPS- en satellietontvangers

GPS werkt op 1575,42 MHz (L1) en 1227,60 MHz (L2). De coaxiale verbinding van een actieve GPS-antenne naar een ontvanger voedt zowel het RF-signaal als de gelijkstroom voor de ingebouwde LNA van de antenne via dezelfde kabel. Kabelverlies verslechtert direct de signaal-ruisverhouding. Een RG-6 van 10 meter op 1,5 GHz introduceert ongeveer 1,0 dB verlies — beheersbaar; een run van 50 meter zou bijna 5 dB verbruiken, wat doorgaans de LNA-versterking van een standaard actieve antenne overschrijdt en een inline gevoede signaalversterker vereist.

Veelgestelde vragen over hoe Coax werkt

Waarom heeft coaxkabel zo’n goede EMI-afwijzing?

Omdat het elektromagnetische veld dat het signaal draagt, volledig is ingesloten tussen de binnen- en buitengeleiders. Externe velden kunnen een continu schild niet doordringen; ze induceren stromen op het buitenoppervlak van het schild, maar die stromen hebben geen invloed op het interne veld. Het omgekeerde geldt ook: het interne signaalveld van de kabel straalt niet naar buiten, waardoor interferentie met andere systemen wordt voorkomen. Deze "coaxiale symmetrie" is de fundamentele reden waarom coax beter presteert dan open-wire of twisted-pair in RF-omgevingen.

Wat gebeurt er als u de verkeerde impedantiekabel gebruikt?

Als u een kabel van 75 Ω in een systeem van 50 Ω gebruikt, ontstaat er een impedantie-mismatch. Een deel van het signaalvermogen wordt bij elke overgang teruggekaatst naar de bron: aan de ingang en aan de uitgang. De gereflecteerde en invallende golven vormen samen staande golven op de kabel, wat betekent dat de signaalamplitude varieert over de kabellengte in plaats van constant te zijn. Een VSWR van 1,5:1 (een bescheiden mismatch van een 50/75 Ω-overgang) vertegenwoordigt ongeveer 4% gereflecteerd vermogen. Bij RF-zenders met hoog vermogen kan overmatig gereflecteerd vermogen de eindtrapversterker beschadigen. Bij precisiemetingen introduceert het fouten in het gemeten signaal.

Kun je tegelijkertijd stroom en signaal via coax laten lopen?

Ja. Dit wordt Power over Coax (PoC) genoemd of, in de satellietcontext, LNB-voeding. Een gelijkspanning (doorgaans 13 V of 18 V voor satelliet-LNB's; varieert voor CCTV) wordt naast het RF-signaal op de binnengeleider gesuperponeerd. Een bias-T-stuk – een eenvoudig inductor-condensatornetwerk – scheidt de DC- en RF-paden aan elk uiteinde, waardoor de apparatuur gelijkstroom kan extraheren of injecteren zonder het RF-signaal te beïnvloeden. De stroomwaarden worden beperkt door de afmeting van de geleider en de contactwaarden van de connector, doorgaans een paar honderd milliampère voor standaard coax.

Wat beperkt de maximale frequentie die een coaxkabel aankan?

Twee factoren bepalen de bovengrens van de frequentie. Ten eerste neemt de verzwakking toe met de frequentie, waardoor de kabel uiteindelijk onpraktisch wordt. Ten tweede – en fundamenteler – wanneer de golflengte van het signaal vergelijkbaar wordt met de dwarsafmetingen van de kabel, kunnen naast de TEM-modus ook propagatiemodi van hogere orde (TE- en TM-modi) worden geëxciteerd. Deze modi reizen met verschillende snelheden, wat signaalvervorming en uitgestraalde lekkage veroorzaakt. De afsnijfrequentie voor de eerste modus van hogere orde is bij benadering f_c = 7,52 / (D d) GHz (met afmetingen in cm). Standaard RG-58 snijdt rond 11 GHz af; Kabels met een kleinere diameter, zoals de UT-047, kunnen voorbij 65 GHz gaan.

Welke invloed heeft buiging op de prestaties van coaxkabels?

Het buigen van een coaxkabel tot onder de minimale buigradius vervormt het diëlektricum, verschuift de binnenste geleider uit het midden en kan de buitenste geleider permanent vervormen - wat allemaal de lokale impedantie verandert en de signaalreflectie vergroot. Fabrikanten specificeren een minimale buigradius die doorgaans gelijk is aan 10 tot 20 maal de buitendiameter van de kabel voor vaste installatie, en 6 tot 10 maal voor herhaalde buigtoepassingen. Scherpe knikken zijn blijvend schadelijk. Bij hoogfrequente toepassingen boven 10 GHz moet zelfs met lichte bochten in halfstijve kabels rekening worden gehouden bij de elektrische prestaties van de assemblage.