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Wenn Sie mit analogen Signalen bei Frequenzen arbeiten, die über den einfachsten Audiosignalen liegen, ist es wahrscheinlich, dass Sie irgendwo eine Kiste mit Koax-Adaptern haben. Sie werden sie brauchen, denn die Chancen stehen gut, dass auf Ihrem Arbeitsplatz Instrumente, Geräte und Module mit einer verwirrenden Vielfalt an Anschlüssen vorhanden sind. Wenn Sie all diese unterschiedlichen Geräte miteinander kommunizieren lassen, haben Sie wahrscheinlich eine schlechte Vergangenheit: Irgendwann haben Sie ein unheiliges Monster einer Koax-Schnittstelle geschaffen, indem Sie mehrere Adapter zusammengebunden haben, um die gewünschte Kombination aus Eingangs- und Ausgangsanschluss zu erreichen. Mach dir keine Sorgen, dein Geheimnis ist bei mir sicher.

Es gibt eine Vielzahl von Faktoren, die für die Wahl des HF-Anschlusses an einem Gerät verantwortlich sind. Sie könnten sich vorstellen, dass die physischen und elektrischen Spezifikationen des Steckverbinders selbst am wichtigsten sind, aber auch andere Faktoren wie die Designrichtlinien des Unternehmens, die akzeptierten Normen eines bestimmten Bereichs und die persönlichen Vorlieben des Designers spielen eine Rolle. In diesem Artikel werden einige der verschiedenen Steckertypen vorgestellt und versucht, einige dieser Auswahlmöglichkeiten zu erläutern.

Bevor wir uns einzelne Steckverbinder ansehen, lohnt es sich, einen Blick auf das viel umfassendere Bild zu werfen: Was ein HF-Steckverbinder leistet und warum er auf eine bestimmte Art und Weise konzipiert ist. Und dazu müssen wir kurz über die charakteristische Impedanz sprechen, ohne uns zu sehr mit den mathematischen Beweisen zu befassen, die Elektrotechnik-Studierende im ersten Jahr beschäftigen.

Stellen Sie sich also ein unendlich langes Stück Koaxialkabel vor, durch das HF fließt. Wenn Sie die HF-Spannung und den HF-Strom nicht-invasiv messen würden, könnten Sie dann eine Impedanz in Ohm auf ähnliche Weise berechnen wie einen Widerstand in einem Gleichstromkreis. In einem perfekten theoretischen Koaxialkabel ist dieser Impedanzwert unabhängig von der HF-Frequenz oder -Spannung gleich. Sie hängt von den physikalischen Eigenschaften des Koaxialkabels selbst, den Abmessungen der Leiter und den dielektrischen Eigenschaften seiner nichtleitenden Komponenten ab.

Wenn Sie im vorherigen Absatz etwas an das Koaxialkabel anschließen, muss es so ausgelegt sein, dass es die gleiche Impedanz aufweist wie die charakteristische Impedanz des Koaxialkabels. Wenn eine andere Impedanz vorliegt, wird ein Teil der HF über das Koaxialkabel zurückreflektiert, die Gesamtimpedanz des Systems ändert sich und es kommt zu einem Signalverlust. Aus der Sicht des HF-Signals sollte alles, was Sie daran anschließen, elektrisch wie mehr Koaxialkabel aussehen.

Kurz gesagt, hier liegt das Problem, mit dem Entwickler von HF-Steckverbindern konfrontiert sind: Sie müssen sicherstellen, dass ihr Produkt in allen seinen Teilen genau die gleiche Impedanz aufweist wie das Koaxialkabel, das es verbindet. Elektrisch muss es so aussehen, als ob der Stecker nicht vorhanden wäre: ein intaktes Stück Koaxialkabel mit der gewünschten Betriebsfrequenz.

Um diese perfekte Impedanzanpassung zu erreichen, muss der Konstrukteur eines HF-Steckers sicherstellen, dass der Innendurchmesser des Außengehäuses, der Durchmesser des Mittelleiters und die dielektrischen Eigenschaften des Isolators so sind, dass an allen Punkten des Signalpfads die charakteristische Impedanz erreicht wird ist dasselbe. Wenn Sie einen typischen Hochleistungs-HF-Stecker der Länge nach halbieren würden, würden Sie ihn in Aktion sehen. Es wurde große Sorgfalt darauf verwendet, dieses Ziel zu erreichen.

Es ist jedoch erwähnenswert, dass dieses Ziel einer konstanten Impedanz manchmal nicht verfolgt wurde. Beliebte Anschlüsse haben die Angewohnheit, jahrzehntelang in Gebrauch zu bleiben, so dass Sie auf einige stoßen werden, wie z. B. die Belling-Lee-Antennenbuchse an europäischen Fernsehgeräten oder den mittlerweile unpassend benannten „UHF“, den Sie bei HF-Radios sehen Es handelt sich dabei um wirklich alte Konstruktionen, die konzipiert wurden, bevor der Mechanismus der charakteristischen Impedanz vollständig verstanden wurde. Oder im Fall des „RCA“-Phonosteckers, einem ähnlich alten Design, dessen Wurzeln im Audiobereich liegen und dessen HF-Eigenschaften für seine Urheber uninteressant waren.

Es gibt unzählige Arten von Koax-Steckern, die sowohl veraltet als auch immer noch auf dem Markt sind. Einige von ihnen haben sehr spezifische Anwendungen, während andere für den allgemeinen Gebrauch gedacht sind. Glücklicherweise sind aus diesem riesigen Katalog nur wenige Stile so populär geworden, dass Sie sie häufig antreffen könnten. Wenn wir uns also einzelne Steckverbinder im Detail ansehen, müssen wir nur einige Beispiele berücksichtigen.

Beginnend mit dem ältesten unserer Auswahl, demBelling-Lee hat seine Wurzeln in den 1920er Jahren. Wenn Sie Amerikaner sind, wird Ihnen dieser Anschluss möglicherweise nie begegnen, da er nur noch als Antennenanschluss an europäischen und australischen Fernsehgeräten existiert. So können Sie Set-Top-Boxen und sogar RTL-SDR-Sticks mit ausgestatteter Box kaufen. Es wird mit 75-Ohm-Kabeln für UHF-TV verwendet, bietet dem Kabel jedoch keine konstante Impedanz. Der wahrscheinlich einzige Grund, warum Sie eines verwenden würden, wäre, wenn Sie mit sehr alten Geräten, einem Fernsehgerät oder einem TV-Peripheriegerät arbeiten. Daher wird es hier hauptsächlich zu Informationszwecken vorgestellt.

DerUHF-Anschluss im Vergleich dazu überlebt es an einer Vielzahl von Orten und wird sowohl für Video als auch mit Funksendern und -empfängern vom HF- bis zum VHF-Bereich verwendet. Es stammt aus den 1930er Jahren und hat die Form einer abgeschirmten Version eines Bananensteckers mit einem Gewindekragen für eine sichere Verbindung. Es weist keine konstante Impedanz auf und wird daher nur für den Einsatz unter 150 MHz empfohlen. „UHF“ bedeutete in den 1930er Jahren eine etwas niedrigere Frequenz als heute. Sie werden es auch als „PL259“ bezeichnen, eine US-Militärbezeichnung aus Kriegszeiten für eine Variante.

Du wirst das findenF-Stecker in Kabel-TV-Systemen, Satelliten-TV-Installationen und als Antennenanschluss an amerikanischen Fernsehgeräten. Der F ist wahrscheinlich einer der am einfachsten zu montierenden Steckverbinder, da er den Mittelleiter eines 75-Ohm-Koaxialkabels mit massivem Kern als Mittelstift verwendet. Mit einer Bandbreite von weit über 1 GHz verfügt es über eine überraschend gute Leistung für ein so einfaches Design.

DerBNC stammt aus den frühen 1950er Jahren und ist überall allgegenwärtig geworden, von Videosystemen bis hin zu Testgeräten, Handsendern, Thinwire Ethernet und vielen weiteren Anwendungen. Es handelt sich um einen Steckverbinder mit konstanter Impedanz, der sowohl in 50-Ohm- als auch in 75-Ohm-Versionen erhältlich ist und eine Bandbreite von etwa 5 GHz hat.

SMA-Anschlüsse wurden in den 1960er Jahren entwickelt, haben eine konstante Impedanz von 50 Ohm und eine Bandbreite von bis zu 18 GHz. Da sie für die Verwendung mit halbstarrem Koaxialkabel auf HF-Pfaden innerhalb von Geräten vorgesehen sind, sind sie nicht für mehr als 500 Steckzyklen ausgelegt. Sie werden auf einigen Handfunkgeräten und den meisten WLAN-Geräten anzutreffen sein, und sie scheinen auch bei softwaredefinierten Funkgeräten weit verbreitet zu sein. Es gibt eine Variante des SMA, die Ihnen ebenfalls begegnen wird, dieUmgekehrter SMA hat seinen Stift auf der Gewindeseite des Steckers. Dies war ein Versuch der Hersteller von WiFi-Geräten, Endbenutzer daran zu hindern, Yagis und ähnliche Hochleistungsantennen zu installieren, und damit gegen die Gesetze zu Funkemissionen zu verstoßen.

Und schließlich dieMCX-Anschluss ist ein Subminiatur-Steckverbinder, der in den 1980er Jahren entwickelt wurde. Sie haben eine Bandbreite von 6 GHz und sind in den Varianten 50 Ohm und 75 Ohm erhältlich. Der MCX ist hier enthalten, da er häufig auf RTL-SDR-USB-Digital-TV-Sticks verwendet wird. Wenn Sie jedoch einen RTL-SDR besitzen, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Sie ihn mit einem Adapter für eine andere Anschlussserie verwenden.

Das ist die Liste der gängigen Koax-Anschlüsse. Was sollten Sie nun verwenden? Wie bei jeder Komponentenauswahl hängt es natürlich von Ihrer Anwendung ab. Aber da nur wenige von uns auf dem neusten Stand sind, ist es wahrscheinlich, dass keine unserer Anwendungen so anspruchsvoll sein wird, dass eine der oben genannten Anwendungen ihre Aufgabe nicht erfüllen könnte. Es kommt also noch ein weiterer Faktor hinzu: die persönliche Präferenz. Meine persönlichen Vorlieben werden sich von Ihren unterscheiden: Vielleicht lieben Sie die Einfachheit eines F, während Sie zum Beispiel den gelöteten Mittelstift eines BNC hassen.

Hier also meine Vorlieben – worauf ich zurückgreife, wenn ich einen Koax-Stecker möchte.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass es in diesem Bereich keine falsche Antwort gibt. Schlagen Sie ein RSGB- oder ARRL-VHF- oder UHF-Handbuch aus den 1950er-Jahren auf und Sie werden eine Fülle von Komponenten und Techniken sehen, bei deren Anblick man sich aus dem Jahr 2016 mit Erstaunen darüber verzeihen würde, dass sie überhaupt jemals funktioniert haben. Wenn man daraus eine Lehre ziehen kann, dann diese: Ihr Radio ist nur so gut wie das, was Sie damit machen.