Vågimpedans

En av flera parametrar för koaxialkabel är dess vågimpedans. Det är ett visst elektriskt motstånd uttryckt i Ω (ohm). Impedans är ett sammanlagt värde som beskriver förhållandet mellan spänning och ström i valfri punkt av en kabel, där det inte förekommer några reflexer och kabeln är fullt anpassad. Detta innebär att kabelns vågimpedans ska vara likadan som sändarens utgående och mottagarens ingående impedans. Det är även viktigt att man anpassar anslutningar som förekommer också i olika impedanser.

Det finns koaxialkablar i olika vågimpedanser för olika ändamål. Nedan finns kort karakteristik för kablar med oftast förekommande värden, 75 Ω och 50 Ω. Alla andra är avsedda för speciella ändamål (t.ex. sonder för mätinstrument) och förekommer inte så ofta.

Koaxialkablar med impedans 75 Ω – används framför allt inom TV-teknik, också i övervakningssystem. De utnyttjas som antennkablar till alla system för TV-mottagning. Populära koaxialkablar med vågimpedans 75 Ω är RG-6/U eller TRISET-113 som finns tillgängliga i Deltas erbjudande.

Koaxialkablar med impedans 50 Ω – används inom radiokommunikation (t.ex. CB radio) eller för radioöverföring av data (t.ex. WLAN 2,4 GHz). Koaxialkablar med impedans 50 Ω användes inom datornätverk men just nu har de ersatts med UTP- och FTP-kablar som kallas partvinnad kablar. Populär koaxialkabel med vågimpedans 50 Ω är TRI-LAN-240, som också finns tillgänglig i Deltas erbjudande.

Kabelns impedans beror på den inre ledarens diameter, kabelns yttre diameter och isoleringens dielektriska permittivitet. På grund av gemensamma standarder måste kabeldiametrar ha specifika dimensioner. Kabelns lämpliga impedans kan man uppnå genom att använda dielektrikum med lämplig permittivitet, t.ex. genom att skumma dess struktur eller genom att använda ett dielektrikum av olika material.

Som sagt, det är viktigt att använda lämpliga anslutningar på koaxialkabel (t.ex. BNC-kontakter eller uttag) som även finns med impedans 50 Ω eller 75 Ω. Det förhindrar reflektion i kabeln och deformation av den signal som överförs.

Du måste erkänna att ordet ”impedans” låter lite hemlighetsfullt.

Tillverkare av koaxialkablar anger i sina datablad tekniska data för varje produkt. I tekniska data läser man t.ex. ”Kabelns impedans är 50 (eller 75) ohm". Min medfödda skepsis till den information som ges i media låter mig att kontrollera tillförlitlighet hos tryckta informationen. Här dyker det upp ett problem vilket verktyg ska användas för att mäta kabelns vågimpedans? Samma problem uppstår när jag håller i hand en okänd (och omarkerad) koaxialkabel. Är det 50 eller 75 ohm?

Mitt förslag är ett kort test.
Vinner den som inom 60 sekunder väljer från tabell nedan det verktyg som mäter kabelns vågimpedans.

1. Ohm-mätare
2. Vågmätare
3. Vågledare
4. Vågbrytare
5. Kabelmätare
6. Detektor för kabel under puts
7. Winston Churchills brygga
8. Avgasanalysator
9. Måttband
10. Mätare för komplexa tal
11. Variometer
12. Skjutmått
13. Analytisk våg
14. Pseudoslumptalsgenerator
15. Digital räknesticka

Testet var ganska svårt så om du inte har lyckats med den, oroa dig inte och läs vidare.

Den enhet som är lämplig är ett skjutmått.

Kanske förutom permittivitetstalet Er för den testade kabeln. Det beror på typ av dielektrika som använts. För luften Er=1, medan för full polyeten Er=2,3. För skummad polyeten beror Er på grad av skumning eller form på luftceller. Utan onödig noggrannhet, för skummad polyeten kan man anta Er=1,5. Även om det skulle vara lite annorlunda (på grund av förhållande av luften till PE) kan resultatet ha två värden: 50 eller 75 ohm, så fel ska vara oviktigt. Jag kan våga säga att efter flera mätningar identifierar vi kabelns impedans felfritt med bar öga”. Tjockare tråd är 50 ohm, smalare 75.

När en säkring har löst ut, lindar vi den med tjockare del av tråd och vi kan glömma det för ett tag. Slutsatsen är enkel: Ju tjockare tråden desto mer ström och bättre för våra problem med strömförsörjning. Kan man dra samma slutsats för kabelns impedans? Ju större kabelns impedans desto bättre eller sämre? Eller ju mindre impedans desto mer ström?

Varför tillverkar man inte koaxialkablar med andra impedanser än 50 eller 75 ohm t.ex. i 5 ohm intervaller (tidigare tillverkades 60 ohm).

Och sista frågan: Varför valde man 50 ohm och inte t.ex. 140 eller 30? Vem ska svara på sista frågan får platinadiplom för årets tekniker från DELTA-OPTI. Jag har också märkt att oavsett vad vi fattar som impedans är det bra att använda detta begrepp i tal och skrift eftersom vi vinner respekt och hänsyn hos samtalspartner.