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tumi0011(R)

03.11.2012,
19:02
 

Störung durch Koaxialkabel (Elektronik)

Im Elektronikkompendium steht unter Koaxialkabel widersprüchlich einmal:

"Koaxialkabel
Der Außenleiter wirkt als Antenne. Er strahlt elektromagnetische Strahlen ab. Zusätzlich beeinflussen Störungen von außerhalb den Signalfluss im Innenleiter."

Und weiter unten:
"Vorteil der Koaxialkabel gegenüber Twisted-Pair-Kabel
Es können keine Störspannungen durch Influenz in das Kabel gelangen.
Die im Kabel fließenden Ströme erzeugen keine magnetischen Störfelder. "

Ich meine es ist so: im Twisted Pair Kabel heben sich die Felder des hin- und rückfliesenden Stromes (besonders im Fernfeld) gerade auf (symetrisch). Bei koaxialen Kabeln können externe Felder auf den Aussenleiter koppeln. Da der Innenleiter Abgeschirmt ist, kommt es zu einem Spannungsunterschied zwischen dem innen und dem Aussenleiter.
Ich habe bei EMV Messungen festgestellt, das BNC Kabel als Antennenzuleitung wie eine Antenne wirken und das Messergebnis völlig verfälschen. Nur eine nachträgliche Symetrierung durch Klappferrite (Stichwort Balun) brachte (etwas) Abhilfe. Diese Klappferrite (in großer Zahl) habe ich auch in den koaxialen Zuleitungen der Messgeräte bei einem EMV Dienstleiter gesehen.
Viele Grüße MT

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
03.11.2012,
19:40
(editiert von geralds
am 03.11.2012 um 19:44)


@ tumi0011

Störung durch Koaxialkabel

---
Dann nimm ein Triax-Kabel und mit Balun und OPV lösche die Störspannung in den Aussenschirm zurück aus.
Wobei das schon mit dem Koax geht.

Auch ein Twisted Pair Kabel hat Probleme.
Die Adern sind nie genau geschlagen, sodass immer eine Skew entsteht.
http://de.wikipedia.org/wiki/Skew_Delay
Dazu noch durch die Unsymetrien bei der Verseilung Störspannungen entstehen können.
http://de.wikipedia.org/wiki/Wellenwiderstand#Der Leitungswellenwiderstand bei niedrigen Frequenzen
http://de.wikipedia.org/wiki/Symmetrische_Signal%C3%BCbertragung

Früher, in den Anfängen, wurden wir besonders auf saubere Verlegung der Kabel gedrängt,
was heutig absolut nicht und nimmer beachtet wird.
"geht, geht net; geht, geht net...!""mir egal,,, !" So das Motto.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

ollanner(R)

04.11.2012,
11:41

@ tumi0011

Störung durch Koaxialkabel

Bei vielen Messleitungen, die wir in der Firma als BNC-Kabel (typ. RG58) in unseren Anlagen verbaut haben sind die Kabel an einem oder an beiden Enden mehrmals durch Ferritkerne gezogen.
Pulsformige Messsignale sähen ansonsten ohne Ferritkerne ziemlich krumm und schief aus.

--
Gruß
Der Ollanner

tumi0011(R)

04.11.2012,
13:36

@ ollanner

Störung durch Koaxialkabel

Danke für die Antwort. Meine Frage wäre jetzt, warum man für Messleitungen und speziell auch Oszileitungen nicht geschirmte Twisted Pair Leitungen verwendet (bzw. generell symetrische Leitungen)? Wenn ich mal Zeit habe, sollte ichs einfach mal Ausprobieren... Verwendet man in der Messtechnik (z.B. EMV-Antenne oder Oszilloskop) einfach aus historischen Gründen Koaxialkabel? Hat jemand Erfahrung mit symetrischen Messleitungen?

» Bei vielen Messleitungen, die wir in der Firma als BNC-Kabel (typ. RG58) in
» unseren Anlagen verbaut haben sind die Kabel an einem oder an beiden Enden
» mehrmals durch Ferritkerne gezogen.
» Pulsformige Messsignale sähen ansonsten ohne Ferritkerne ziemlich krumm
» und schief aus.

Das liegt wohl daran, dass ein Teil des Messignals über den Aussenleiter an die Umgebung aus- (und ein-)gekoppelt wird. Durch die Ferrite werden Gleichtaktsignale bedämpft und die Leitungen dadurch (teilweise) symmetriert. So verstehe ich zumindest die Wirkung der Ferrite.

viele Grüße
Michael

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
04.11.2012,
14:09

@ tumi0011

Störung durch Koaxialkabel - Transfer Impedanz

...
» Koaxialkabel? Hat jemand Erfahrung mit symetrischen Messleitungen?
»

---
Natürlich, sowohl als auch ...

http://www.tek.com/search/apachesolr_search/emc

http://www.tek.com/datasheet/differential-probe-differential-probes-datasheet

http://www.tek.com/sites/tek.com/files/media/media/resources/TDP1500-TDP3500-Differential-Probe-Datasheet_51W-20565-5.pdf

http://www.tek.com/search/apachesolr_search/probes


Transfer Impedanzmessung: Überblick..
www.iotpe.com/IJTPE/IJTPE-2012/IJTPE-Issue10-Vol4-No1-Mar2012/16-IJTPE-Issue10-Vol4-No1-Mar2012-pp103-107.pdf

http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_elektrotechnik
_und_informationstechnik/eti/te/publikationen/bib2html/Krauthaeuser05b.pdf


Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

tumi0011(R)

04.11.2012,
16:40
(editiert von tumi0011
am 04.11.2012 um 16:49)


@ geralds

Störung durch Koaxialkabel - Transfer Impedanz

Ok, Danke mal, aber ich fragte eher nach Erfahrung...

» ...
» » Koaxialkabel? Hat jemand Erfahrung mit symetrischen Messleitungen?
» »
»
» ---
» Natürlich, sowohl als auch ...
»
» http://www.tek.com/search/apachesolr_search/emc
[usw]»

Bei den Tektronik-Links finde ich zwar Infos zu differenziellen Tastköpfen aber haben diese Tastköpfe nicht auch wieder Koaxialleitungen?
Alle (relativ wenigen) EMV Messgeräte die ich bis jetzt gesehen habe, verwenden keine symetrischen Messleitungen, um zu meiner eigentlichen Frage zurückzukommen (nämlich warum das so ist? Und meinem Verdacht, dass das historische Gründe hat).

» Transfer Impedanzmessung: Überblick..
» www.iotpe.com/IJTPE/IJTPE-2012/IJTPE-Issue10-Vol4-No1-Mar2012/16-IJTPE-Issue10-Vol4-No1-Mar2012-pp103-107.pdf

Hier wird das zusätzlich abgeschirmte Koaxialkabel (das dann auch eine geschirmte Zweidrahtleitung ist) ausgemessen. Ist sowas (ausser in der Forschung) schon im Einsatz?
[Nachträglich: Ok unter dem Begriff Triaxialkabel kann man das tatsächlich kaufen.. bleibt die Frage: warum nicht Twisted Pair (preiswerter)]

» http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_elektrotechnik
» _und_informationstechnik/eti/te/publikationen/bib2html/Krauthaeuser05b.pdf

Der Link TU Dresden ist nicht mehr erreichbar... leider.

Gruß
Michael

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
04.11.2012,
20:33
(editiert von geralds
am 04.11.2012 um 20:35)


@ tumi0011

Koaxial- vs. TP Kabel

Hallo Michael,

Das Thema ist extrem komplex.
Auf alle Fälle sprengt es die Forumsgröße, leider.

als Gespräch müte man die Sache langsam heran gehen, was leider im Forum nicht geht.
Die Gesten fehlen auch.
Die Literatur, die man gleichzeitig herzeigen kann würden fehlen.

Nun, historisch wäre eines: Es gab tatsächlich Oszis mit Bananenbuchsen.
Ich hatte so ein Gerät in den Anfang 80er - ein Heathkit.
Im Prinzip ist so ein Oskar nix anders als ein Voltmeter,
nur mit Bildschirm, an dem man auch gleich die Signalform sehen kann.
Ein Voltmeter hat Bananen, ein Oskar hatte Bananen.
Diese Geräte konnten gerade mal einige MHz anzeigen.
So in den Bereichen Kfz, Audio, Video, TV; was ja damals das Top in Sachen Elektronik war.

Um was geht es.... Signalübertragung in Form eines wandernden Signales durch die Leitung.
Die Verbindungen müssen eben zweipolig gemacht werden.
Das Prinzip beruhte auf der Lecher-Leitung.
http://de.wikipedia.org/wiki/Lecher-Leitung
So verband man auch den Messaufbau.

Eine Zweidraht (Einzeldraht_Doppelleitung, zB. die alten Antennenkabel) hat das Problem, dass zwischen den beiden Leitern eine recht große Feldkapazität entsteht.
Bei TP ist sie wieder kleiner, die Dämpfung, die Impedanz sind aber größer.

Dazu kommen beim TP die Laufzeitunterschiede der beiden Leitungsphasen, die recht groß sein können.
Jitter, stehende Wellen (Wellenbilder), Schräglagen, höhere Impedanzsprünge, hohe Dämpfung,,,

Das was du mit den Baluns an den Koax-Enden machst, ist soweit notwendig.
Mit TP musst mehr anpassen.

Es gibt auch noch das Twinax-Kabel, ein doppeltes Koax mit einem gemeinsamen Überschirm.
Das wäre ein gutes Differentialkabel.

Ein Koax wird in zig GHz verwendet, ein TP bis zu >1GHZ.
(auch die Hohlleitertechnik)
Im Übrigen ist das Oszi-Messkabel ein RG174, kein RG58.

Im Prinzip ist ein Koax ein langer Rohr- Zylinderkondensator.
Hat damit definierte C- L- R- Beläge, damit weniger imaginäre Anteile.

Fertigungsbedingt kann man ein Koax Parameter-Qualitäts
genauer machen als ein TP-Kabel.
Die Koax-Messleitungen sind durch die dauernden Bewegungen robuster.
Ein TP verschiebt recht rasch ihre Adern,
was eine schnelle Werteverschlechterung einbringt.

Ganz genau muss ich noch mal nachlesen.
Und es sind irre viele hdt. Seiten, welche ich bereits irgendwo im Keller habe.

Historisch: würde ich mehr in Richtung -> "teilweise" sagen.
Der BNC Anschluss ist es auch auf alle Fälle.
- Ist auch ein einfacherer, auch besserer Stecker.

Grüße
Gerald
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