ProduktinformationenBerechnung der maximalen GPS Antennenkabellänge
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:
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 mWird 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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