Golfimpedantie

Één van de vele parameters van een coaxkabel is zijn golfimpedantie. Dit is een type elektrische weerstand die wordt uitgedrukt in Ω (ohm). Impedantie is een complexe grootheid die de verhouding tussen spanning en stroom op een willekeurige plek van de kabel beschrijft wanneer er geen reflectie optreedt en de kabel volledig is aangepast. Dit betekent dat de golfimpedantie van de kabel gelijk moet zijn aan de uitgangsimpedantie van de zender en de ingangsimpedantie van de ontvanger. Verder is het ook belangrijk om de juiste connectors te selecteren, zij komen namelijk ook voor in verschillende impedanties.

Er bestaan coaxkabels met verschillende golfimpedanties, voor verschillende doeleinden. Hieronder vindt u een korte karakteristiek van kabels met de meest voorkomende waarden, namelijk 75 Ω en 50 Ω. Alle andere zijn vooral geschikt voor specialistische toepassingen (bv. sondes van meetinstrumenten) en komt u niet dagelijks tegen.

Coaxkabel met een impedantie van 75 Ω – vooral toegepast in de televisietechniek en voor cameratoezicht. Gebruikt als antennekabel voor alle televisieontvangstsystemen. Populaire coaxkabels met een golfimpedantie van 75 Ω zijn RG-6/U en TRISET-113; beiden zijn beschikbaar in het aanbod van Delta.

Coaxkabels met een impedantie van 50 Ω – toegepast in de radiocommunicatie (bv. CB-radio) of bij het verzenden van data langs radiografische weg (bv. WLAN 2,4 GHz). Coaxkabels met een impedantie van 50 Ω werden ook toegepast in computernetwerken, maar zijn verdrongen door kabels van het type UTP en FTP, ook wel getwiste paren genoemd. Een voorbeeld van een coaxkabel met een golfimpedantie van 50 Ω is TRI-LAN-240; ook beschikbaar in het aanbod van Delta.

De impedantie van een kabel hangt af van de doorsnede van de binnenader, de buitendoorsnede van de kabel en de doorgangscoëfficiënt van de diëlektrische isolatie. Gelet op de algemeen aanvaarde standaarden moeten de kabeldoorsneden bepaalde afmetingen hebben. Daardoor kan de gewenste kabelimpedantie worden verkregen door een diëlektricum met een passende doorgangscoëfficiënt te gebruiken, door bv. zijn structuur te schuimen of diëlektrica van verschillende kunststoffen toe te passen.

Zoals eerder gezegd, is het ook van belang om de juiste connectors op de uiteinden van de coaxkabel aan te brengen (bv. BNC-stekkers of -contacten) die ook verkrijgbaar zijn in versies met een impedantie van 50 Ω of 75 Ω. Hiermee voorkomt u reflectie van de golven in de kabel en daarmee vervorming van het verzonden signaal.

U zult moeten toegeven dat het woord "impedantie" nogal geheimzinnig is.

Producenten van coaxkabels vermelden in hun folders de technische parameters van elk product. Zo ziet u in de technische gegevens bv. "De impedantie van de kabel bedraagt 50 (of 75) ohm". Omdat ik informatie die wordt verstrekt in de massamedia niet altijd vertrouw, controleer ik de geloofwaardigheid van gedrukte informatie. En hier ontstaat een probleem: met welk instrument kan ik de golfimpedantie van de kabel meten? Datzelfde probleem doet zich voor als ik een onbekende (en ongemerkte) rol coaxkabel in handen krijgt. Is dit 50 of 75 ohm?

Ik stel voor om hier een korte test te doen.
Degene die binnen 60 seconden uit de onderstaande tabel het instrument kiest dat de golfimpedantie van een kabel meet - die heeft gewonnen!!

1. Ohmmeter
2. Golflengtemeter
3. Golfgeleider
4. Golfbreker
5. Kabelmeter
6. Kabelzoeker
7. Winston Churchill-brug
8. Uitlaatgasanalysator
9. Rolbandmaat
10. Meter voor samengestelde getallen
11. Variometer
12. Schuifmaat
13. Analytische balans
14. Pseudotoevalsgenerator
15. Digitale rekenliniaal

Dit was geen eenvoudige test en als u niet bent geslaagd: maakt u zich geen zorgen en lees verder.

Het apparaat dat goed van pas komt is de schuifmaat.

Oké, misschien met uitzondering van de doorlatingscoëfficiënt Er van de onderzochte kabel. Deze coëfficiënt is afhankelijk van de aard van het gebruikte diëlektricum. Voor lucht geldt Er=1, maar voor massief polyethyleen Er=2,3. Voor polyethyleenschuim is de Er afhankelijk van de mate van verschuiming of de vorm van de luchtcellen. Om niet te vervallen in muggenzifterij kan voor polyethyleenschuim Er=1,5 worden aangenomen. Zelfs als deze enigszins afwijkt (vanwege de verhouding lucht-PE) kan het resultaat maar twee waarden hebben: 50 of 75 ohm, waardoor deze fout niet van wezenlijk belang is. Ik durf zeker te beweren dat u na meer dan een dozijn metingen in staat bent om de impedantie van een kabel "op het oog" foutloos in te schatten. Een dikkere ader is 50 ohm, een dunnere 75.

Wanneer een zekering doorbrandt, repareren we hem gewoon met een dikkere draad en hebben we enige tijd rust. De conclusie is duidelijk: hoe dikker de draad, hoe hoger de stroom en hoe beter voor onze problemen met de energietoevoer. Kunnen we de zelfde conclusie trekken in relatie met de impedantie van een kabel? Is een hogere impedantie van de kabel beter of slechter? Betekent een lagere impedantie een hogere stroom?

Waarom produceren fabrikanten geen coaxkabels met andere impedantie is dan 50 of 75 ohm, bv. elke 5 ohm (ooit bestonden er ook kabels van 60 ohm)?

En de laatste vraag: waarom is er gekozen voor 50 ohm en niet bv. 140 of 30? Wie de laatste vraag kan beantwoorden krijgt het platinadiploma voor technicus van het jaar dat wordt uitgegeven door de firma DELTA-OPTI! Het is mij ook opgevallen dat, onafhankelijk van wat we onder impedantie verstaan, het mondeling en schriftelijk gebruik van die naam de moeite waard is, omdat wij daarmee aanzienlijk stijgen in de achting van onze gesprekspartner.