Ratgeber
Koaxialkabel dienen der Übertragung von Hochfrequenzsignalen. Sie werden vorrangig als Antennenkabel für den Empfang von Satelliten- oder Kabel-TV genutzt, kommen aber auch im Audiobereich zum Einsatz, beispielsweise für den Aufbau von Musikanlagen. Welche Typen von Koaxialkabeln es gibt, für welche Zwecke sie sich eignen und welche Kriterien bei der Auswahl von Bedeutung sind, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Koaxialkabel sind zweipolige Kabel, die hochfrequente Signale übertragen und in der Antennen-, Sende- und Messtechnik verwendet werden. Sie dienen hauptsächlich der Übermittlung von Audio- und Videosignalen und kommen insbesondere für den Empfang von Kabel- oder Satellitenfernsehen zum Einsatz, weshalb man sie auch als Antennenkabel oder SAT-Kabel bezeichnet. Daneben werden Koaxialkabel im Rundfunk und zum Einrichten von Musikanlagen genutzt.
Der Begriff koaxial stammt aus der Geometrie und bedeutet „gleichachsig“. Er nimmt Bezug auf den Aufbau des Kabeltyps, der sich dadurch auszeichnet, dass alle Bestandteile an einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind. Koaxialkabel bestehen aus vier Schichten. Die innerste Schicht bildet der Innenleiter bzw. die Seele. Hierbei handelt es sich um eine Kupferader, die die Signale überträgt und unterschiedlich dick ausgeführt sein kann. Der Innenleiter ist von einer isolierenden Schicht umgeben, dem sogenannten Dielektrikum. Dieses besteht aus einem nichtleitenden Material, beispielsweise Polyethylen oder einem anderen Kunststoff, und hat die Aufgabe, den Innenleiter vom Außenleiter zu trennen. Außerdem bestimmt es den Wellenwiderstand der Leitung und die Dämpfung. Das Dielektrikum ist wiederum von Außenleiter und Abschirmung umgeben. Die Schirmung schützt vor elektromagnetischen Einflüssen und ist meist als ein Geflecht aus Kupfer oder einer Kombination aus Geflecht oder Folienschirm realisiert. Die äußerste Schicht bildet der Kabelmantel. Er schützt das Kabel vor Einflüssen von außen, beispielsweise Feuchtigkeit oder UV-Strahlung.
Aufgrund ihrer geschirmten Bauweise ermöglichen Koaxialkabel eine schnelle und sichere Signalübertragung. Digitale Daten können mit Geschwindigkeiten von bis zu 10 Mbit/s übermittelt werden. Die umgebenden Schichten schützen vor Signalverlust und Störungen durch elektromagnetische Wellen. Aus diesem Grund eignen sich Koaxialkabel hervorragend für Anwendungen, bei denen es auf Zuverlässigkeit ankommt. Außerdem können sie in Umgebungen mit Störfaktoren, beispielsweise in der Nähe von Metallgegenständen eingesetzt werden, was viel Flexibilität beim Setup bietet. Generell lassen sich Koaxialkabel einfach verdrahten, installieren und verlängern, punkten mit einer langen Haltbarkeit und sind preisgünstig.
Koaxialkabel können anhand ihres Wellenwiderstands, der sogenannten Impedanz, in zwei Gruppen unterteilt werden, und zwar in Kabel mit einer Impedanz von 75 Ohm und Kabel mit einer Impedanz von 50 Ohm. Erstere werden für die Übertragung von Videosignalen verwendet und sind vor allem in der Fernsehtechnik gebräuchlich. Zu den gängigsten Koaxialkabeltypen zählen RG-6-, RG-59- und RG-11-Kabel. RG steht für Radio Guide ist die amerikanische Militärbezeichnung für Koaxialkabel. RG-6-Kabel bieten eine sehr gute Signalqualität und werden für Internetverbindungen sowie als Antennenkabel fürs Fernsehen genutzt. Mit einem Außendurchmesser von 6,9 mm sind sie relativ dünn, was sich beim Kürzen und Verlegen als vorteilhaft erweist. RG-59-Kabel haben einen etwas dünneren Innenleiter. Der Außendurchmesser beläuft sich hier auf 6,15 mm. RG-59-Kabel eignen sich sehr gut für die Übertragung niederfrequenter Signale über kurze Strecken. Für CCTV-Systeme (Closed Circuit Television bzw. Videoüberwachung) sind sie die erste Wahl. Sollen längere Distanzen überbrückt werden, sind R-6-Kabel die bessere Alternative. RG-11-Kabel sind mit einem Außendurchmesser von 10,3 mm von allen drei Typen am dicksten. Sie lassen sich daher schwerer kürzen und verlegen. Dafür ermöglichen sie es, Daten über größere Distanzen hinweg zu übertragen – dank geringer Dämpfung schnell und nahezu verlustfrei. Sie eignen sich am besten für HDTV.
Stecker für Koaxialkabel gibt es in zahlreichen Varianten. Zu den am häufigsten verwendeten Koax-Steckern zählen F-Steckverbinder und Cinch-Steckverbinder. F-Stecker sind für eine Frequenz von bis zu 5 GHz ausgelegt und werden in die dazugehörige Buchse geschraubt, was es ermöglicht, Kabel und Anschlussgerät fest miteinander zu verbinden. Koaxialkabel mit F-Stecker werden üblicherweise als Antennenkabel für den Radio- oder TV-Empfang genutzt. Ausführungen mit Cinch-Stecker finden dagegen eher im Audio-Bereich Verwendung. Sie eignen sich für die Übertragung von analogen und digitalen Daten sowie niederfrequenten und hochfrequenten Signalen gleichermaßen gut und haben den Vorteil, dass es kaum zu Störgeräuschen kommt.
Koaxialkabel mit BNC-, TNC-, SMB-, MCX-, QMA- und DIN-7/16-Steckverbindern sind ebenfalls erhältlich. BNC-Stecker (Bayonet Neill Concelman) sind ein gängiger Steckverbindertyp in der HF-Technik. Charakteristisch ist ihr Bajonettverschluss, der eine sichere und schnelle Verbindung und Trennung ermöglicht. BNC-Stecker werden ausschließlich zusammen mit Koaxialkabeln genutzt und sind für Hochfrequenzen von 1 bis zu 4 GHz ausgelegt. Sie werden unter anderem für die Anbindung an Radios, Fernseher und Prüfgeräte genutzt. TNC-Stecker (Threaded Neill Concelman) sind ähnlich aufgebaut wie BNC-Stecker, haben aber einen Gewindeverschluss. Sie sind für Frequenzen von bis zu 12 GHz ausgelegt und werden beispielsweise in Verbindung mit HF-/Antennenverbindungen verwendet. SMB-Stecker (Subminiatur Version B) werden für Frequenzen von bis zu 4 GHz eingesetzt und lediglich gesteckt, nicht geschraubt. Sie werden bevorzugt für Industrie- und Telekommunikationsgeräte genutzt. Mithilfe einer Einrastkupplung lassen sie sich leicht am Kabel befestigen. Gleiches gilt für MCX-Steckverbinder (Micro Coaxial). Sie arbeiten in einem Frequenzbereich von bis zu 6 GHz und werden unter anderem in der Antennen- und HF-Verstärkertechnik genutzt. Auch QMA-Stecker verfügen über Einrastmechanismen. Sie stellen eine Variante von QN-Steckverbindern dar, sind bis 18 GHz verwendbar und industriellen und Kommunikationsumgebungen vorbehalten. DIN-7/16-Steckverbinder ermöglichen hohe Übertragungsleistungen, sind robust und lange haltbar. Sie sind standardmäßig in Mobilfunk-Basisstationen zu finden.
Beim Kauf von Koaxialkabeln spielen neben Länge und Durchmesser vor allem Parameter wie die Dämpfung, Rückflussdämpfung, Impedanz, Bandbreite und das Maß der Abschirmung eine Rolle.
Bei Länge und Durchmesser gilt: Lieber großzügiger kalkulieren als zu knapp. Das Kabel sollte eher dicker als zu dünn sein. Außerdem empfiehlt es sich, ein etwas längeres Kabel zur Verfügung zu haben, statt mehrere kurze Kabel mithilfe von Adaptern zu verlängern, denn in dem Fall kann es eher zu Übertragungsstörungen kommen. Mit zunehmender Kabellänge erhöht sich allerdings die Dämpfung, worunter die Übertragungsqualität leidet. Die Dämpfung ist die Verringerung des Signalpegels in Abhängigkeit von der Frequenz und wird in dB pro 100 Meter angegeben. Sie sollte möglichst gering sein, damit die Signalübertragung zwischen Start- und Endpunkt ohne große Verluste vonstattengeht. Zur Orientierung: Gute Dämpfungswerte sind 14 dB/100 m bei 450 MHz und 30 dB/100 m bei 2,1 GHz. Eine niedrige Dämpfung geht immer mit einer hohen Rückflussdämpfung einher, die auf das Verhältnis referiert, wie viel Energie eingespeist wird und wie viel Energie zurückfließt.
Der Impedanzwert gibt im Prinzip den Verwendungszweck eines Koaxialkabels vor. Während in der HF-Technik mit einer Impedanz von 50 Ohm gearbeitet wird, verwendet man in der Audio- und Fernsehtechnik Kabel mit einer Impedanz von 75 Ohm. Die Bandbreite in Hz gibt an, wie groß der Frequenzbereich ist, den das Koaxialkabel unterstützt. Je größer sie ist, desto mehr Signale können übertragen werden. Das Schirmungsmaß, in dB angegeben, beschreibt, wie dicht das Abschirmungsgeflecht bzw. der Folienschirm eines Koaxialkabels ist. Je höher der Kennwert, desto besser die Abschirmung und desto effektiver ist das Kabel vor Störungen geschützt. Orientierung bieten die Abschirmungsklassen (Klasse A: <85 dB, Klasse A+: <100 dB und Klasse A++: <110 dB). Das Schirmungsmaß eines Koaxialkabels sollte keinesfalls weniger als 85 dB betragen. Für hochauflösendes Fernsehen in Full-HD oder UHD ist ein Wert von mehr als 120 dB erforderlich. Mit einer guten Abschirmung, einem großen Kabelquerschnitt und reinem Kupfer statt Stahlkupfer als Material für den Innenleiter ist eine weitgehend verlustfreie Signalübertragung möglich.
Ein Koaxialkabel kann Signale immer nur an ein Gerät übermitteln. Wenn mehrere Geräte mit dem gleichen Signal versorgt werden sollen, besteht die Möglichkeit, einen HF-Splitter dazwischen zu schalten. Er teilt das Signal auf, so dass es an mehrere Geräte weitergeleitet werden kann. Zu diesem Zweck wird er einfach ans Koaxialkabel angeschlossen.
An welche Komponenten werden Koax-Kabel fürs Fernsehen angeschlossen?
Das kommt auf die Art des TV-Empfangs an an. Koaxialkabel fürs Kabelfernsehen werden zwischen Hausanschluss (Kabeldose) und Kabel-TV-Receiver gesteckt. Koaxialkabel fürs SAT-Fernsehen werden zwischen Satellitenschüssel und SAT-Receiver angeschlossen.
Kann ich ein Video-Koaxialkabel auch für Audioanwendungen nutzen?
Nicht jedes. Es gibt aber Video-Koaxialkabel mit S/PDIF-Spezifikation, die digitale Stereo- und Mehrkanal-Audiosignale übertragen können.
Wie gehe ich vor, wenn ich einen F-Stecker auf ein SAT-Anschlusskabel bringen möchte?
Um ein SAT-Koaxialkabel zu verlängern, müssen Sie es zunächst abisolieren. Dazu entfernen Sie an einem Ende etwa 1 ½ cm des Kabelmantels. Hierfür nutzen Sie am besten ein Abisolierwerkzeug, ein scharfes Messer oder Cutter tut es aber auch. Achten Sie darauf, nur in den Kabelmantel, nicht in die darunterliegende Schicht zu schneiden. Sobald Sie den Mantel zur Seite schieben, kommt der Außenleiter mit Schirmung zum Vorschein. Das Drahtgeflecht legen Sie zur Seite, um zum Folienschirm zu gelangen. Dann entfernen Sie Folie für Folie und wickeln diese um das Drahtgeflecht. Anschließend ziehen Sie einen guten Zentimeter vom Dielektrikum ab, um die Kupferlitze freizulegen. Das Drahtgeflecht mit den Folien wird nun fest um das Anschlusskabel gewickelt. Im Anschluss daran drehen Sie den F-Stecker so weit auf, bis er gut sitzt. Das Dielektrikum sollte dann noch etwa 2 mm herausragen.