Kabelförluster
Från HamWiki
I alla praktiskt realiserbara transmissionsledningar uppstår förluster. Det finns tre huvudsakliga orsaker till förlusterna;
- Resistiva förluster i ledarmaterialet
- Dielektriska förluster i isolationsmaterialet
- Strålningsförluster
För transmissionsledningar som är utförda så att de har självskärmande egenskaper, som koaxialledningar och vågledare, kan man bortse från strålningsförlusterna, medan de transmissionsledningar som består av två eller flera trådar som är arrangerade som en balanserad parledning kan ha påtagliga strålningsförluster. Dessa beror antingen på att avståndet mellan ledarna inte är försumbart jämfört med våglängden, eller på att strömmarna i ledarna inte är exakt lika stora och motriktade.
På frekvenser under c:a 1000 MHz är de resistiva förlusterna helt dominerande i ledningar utförda av gängse ledar- och isolationsmaterial.
När frekvensen ökar ytterligare börjar de dielektriska förlusterna också bli märkbara, och vid frekvenser som närmar sig en koaxiallednings gränsfrekvens blir de dominerande. [1]
I det frekvensområde där de resistiva förlusterna dominerar är kabelförlusterna proportionella mot roten ur frekvensen, medan i det område där de dielektriska förlusterna gör sig påminda förlusterna ökar proportionellt mot frekvensen.
När en transmissionsledning inte har några stående vågor (SWR = 1) uppvisar den sin lägsta dämpning per längdenhet (ett specialfall som motsäger detta är när en spänningsbuk uppstår i en kort sektion av en ledning; då blir strömmen mindre och dämpningen minskar). Orsaken till att dämpningen ökar är att det uppstår omväxlande ström- och spänningsbukar utefter ledningen, och där strömmen ökar stiger de resistiva förlusterna. Ett uttryck i sluten form som gäller när en ledning är tillräckligt lång så att minst en strömbuk finns är att förlusterna ökar proportionellt mot
där S är ståendevågförhållandet.
För ledningar som har små förluster vid S = 1 kan man tolerera mycket stora ståendevågförhållanden innan totalförlusterna blir märkbara. Detta kan man utnyttja för att mata antenner som inte är i resonans via s.k. avstämda transmissionsledningar.
Förlusterna i transmissionsledningar brukar anges i dB/100m, och representativa förlustvärden vid SWR = 1 är
| Kabeltyp | Dämpning dB/100m | Kommentar | ||
|---|---|---|---|---|
| 3.5 MHz | 30 MHz | 150 MHz | ||
| RG-58/U | 3,3 dB | 7 dB | 20 dB | |
| RG-213/U | 1,3 dB | 4 dB | 9 dB | |
| RG-217/U | 0,6 dB | 2,5 dB | 6 dB | |
| 7/8" Flexwell | 0,2 dB | 0,5 dB | 2 dB | |
| 600 ohm "stege" | 0,1 dB | 0,3 dB | 0,8 dB | strålningsförluster oräknade |
Stora kabelförluster tenderar att maskera missanpassningar i laständen av transmissionsledningen.
Om t.ex. en antenn med SWR = 3:1 matas med 100m RG-213/U på 30 MHz kommer det indikerade SWR i sändaränden att bara indikeras som 1,6:1. [3]
En utmärkt online-kalkylator som beräknar kabelförlusterna, med en modell härledd ur telegrafekvationen, för ett stort antal typer av transmissionsledningar har gjorts av VK1OD och återfinns på http://vk1od.net/calc/tl/tllc.php
