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Die für Meinberg GPS-Funkuhren zulässige maximale Kabellänge
zwischen Antennen-/Convertereinheit und GPS-Empfänger hängt ausschließlich
von den Eigenschaften des verwendeten Antennenkabels ab. Grundsätzlich
ist darauf zu achten, dass aus Anpassungsgründen lediglich koaxiale
HF-Leitungen mit einem Wellenwiderstand von 50 Ω eingesetzt werden
dürfen.
Wichtigster Parameter bei der Auswahl eines geeigneten Antennenkabels
ist neben dem Wellenwiderstand die Dämpfung bei der höchsten
auf dem Kabel übertragenen Signalfrequenz. Bei einem Meinberg GPS-Empfängersystem
ist dies die von der Convertereinheit zur Funkuhr übertragene Zwischenfrequenz
(ZF) von 35,42 MHz. Die ZF darf durch das Antennenkabel um 30.4 dB gedämpft
werden, wodurch automatisch - bei bekannter Kabeldämpfung - die maximal
zulässige Länge des verwendeten Antennekabels festgelegt ist.
Üblicherweise werden die Dämpfungsfaktoren von Koaxialkabeln
in den Datenblättern für Frequenzen von 10 MHz, 50 MHz, 100 MHz
oder 800 MHz angegeben. Um hieraus die Dämpfung für die ZF zu
bestimmen, kann mit guter Näherung die folgende Gleichung angewandt
werden:
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α2 = α1 * √ ( f2 / f1 )
mit:
- α1 : Dämpfung bei f1
- α2 : Dämpfung bei f2
Beispiel: Das Koaxialkabel RG-58 C/U hat laut Hersteller bei einer Frequenz
von 100 MHz eine Dämpfung von 17 dB/100 m. Daraus ergibt sich für
die ZF eine Dämpfung von:
α2 = 17 dB/100m * √ ( 35,42 MHz / 100
MHz ) = 10,12 dB/100m
Bei Berücksichtigung der maximalen Dämpfung von 30.4 dB für
die ZF ergibt sich hieraus die von Meinberg angegebene maximale Kabellänge
bei Verwendung eines RG-58 C/U-Kabels zu:
lmax = 30.4 dB / α2 = 300 m
Wird ein höherwertiges Kabel eingesetzt, so kann demzufolge aufgrund
des geringeren Dämpfungsfaktors die Antennen-/Convertereinheit auch
mehr als 300 m vom GPS-Empfänger abgesetzt werden, ohne daß
ein Verstärker zwischengeschaltet werden muß. Führt man
die obigen Berechnungen z.B. für ein Koaxialkabel RG-213 /U (Dämpfungsfaktor:
7 dB/100 m bei 100 MHz) durch, so erhält man eine maximale Kabellänge
von ca. 700 m.
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