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Schlitzkabel berechnen.

Geben Sie die Datenblattwerte des Kabels und die Daten des Funkgeräts ein. Der Rechner ermittelt die Systemdämpfung, den Empfangspegel am ungünstigsten Punkt der Strecke und die maximal versorgbare Länge in der gewählten Konfiguration.

Zum Rechner
So funktioniert es

Das Rechenmodell

Ein Schlitzkabel (strahlendes Kabel) hat zwei voneinander unabhängige Dämpfungen. Die eine wächst mit der im Kabel zurückgelegten Strecke, die andere nicht. Die IEC 61196-4 misst beide zusammen, ihre Summe ist die Systemdämpfung.

TUNNELRÖHRETECHNIKRAUMBASIS-STATIONVERSTÄRKERP_txTEILERJumper und SteckverbinderKONZENTRIERTE VERLUSTELÄNGSDÄMPFUNGα × z / 100SCHLITZKABELABSCHLUSS50 ΩKopplungsdämpfung+ FreiraumdämpfungdFUNKGERÄTUNGÜNSTIGSTER PUNKT
Basisstation und Verstärker
Die Leistung, die Sie in die Berechnung eingeben, ist die Leistung am Ausgang des Verstärkers, vor den Passivkomponenten.
Jumper, Steckverbinder und Leistungsteiler
Das sind die Passivkomponenten vor dem Kabel. Die Summe ihrer Verluste gehört in das Feld „Konzentrierte Verluste“.
Schlitzkabel
Es wird entlang der Strecke gedämpft: das ist die Längsdämpfung, in dB je 100 m, multipliziert mit dem Abstand z vom Einspeisepunkt.
Abschluss mit 50 Ω
Er schließt das gegenüberliegende Ende ab und nimmt die Restleistung auf. Er strahlt nicht ab und geht nicht in die Berechnung ein, ohne ihn läuft das Signal jedoch zurück und verfälscht die Messung.
Zwischen Kabel und Funkgerät
Hier wirken die Kopplungsdämpfung laut Datenblatt und, wenn das Funkgerät jenseits des Referenzabstands steht, die Freiraumdämpfung.
Einspeisung von nur einem Ende: der ungünstigste Punkt ist das gegenüberliegende Ende, dort entspricht z der Streckenlänge. Bei Einspeisung von beiden Enden wandert der ungünstigste Punkt in die Mitte und z halbiert sich.
  1. 01

    Längsdämpfung

    Longitudinal loss: die Dämpfung des Signals, das im Kabel läuft, in dB je 100 m. Sie wächst mit der Frequenz. Multipliziert mit dem Abstand vom Einspeisepunkt ergibt sie den längenabhängigen Anteil der Dämpfung.

  2. 02

    Kopplungsdämpfung

    Coupling loss: das Verhältnis in dB zwischen dem aus dem Schlitzkabel austretenden Signal und dem Signal, das ein Halbwellendipol empfängt. Sie hängt nicht davon ab, wie viel Kabel das Signal durchlaufen hat. Die Hersteller geben sie bei 50 % und bei 95 % an, im Tunnel wird auf 95 % ausgelegt.

  3. 03

    Systemdämpfung

    System loss: die Summe der beiden vorigen. Die IEC 61196-4 misst sie im Freiraum, mit dem Kabel 2 m über dem Boden und dem Dipol 2 m vom Kabel entfernt. Es ist die Zahl, mit der Leistungsverzeichnisse ein Kabel mit dem anderen vergleichen.

  4. 04

    Freiraumdämpfung

    Steht das Funkgerät weiter entfernt als die 2 m der Messung, kommt die Freiraumdämpfung zwischen den beiden Abständen hinzu, also 20·log10(d / d_ref) dB. Unterhalb des Referenzabstands ist der Term null: die Norm charakterisiert das Nahfeld nicht, deshalb ziehen wir nichts ab, was die Norm nicht misst.

  5. 05

    Konzentrierte Verluste

    Die Verluste an den Passivkomponenten vor dem Kabel: Branching, Steckverbinder, Leistungsteiler und Jumper. Sie werden ein einziges Mal abgezogen, bevor das Signal in die Schlitzkabelstrecke eintritt.

  6. 06

    Ungünstigster Punkt und Reserve

    Bei Einspeisung von einem Ende ist der ungünstigste Punkt das gegenüberliegende Ende. Bei Einspeisung von beiden Enden halbiert sich die Rechenlänge und der ungünstigste Punkt wandert in die Streckenmitte. Die verfügbare Reserve ist die Differenz zwischen dem Empfangspegel und der Empfindlichkeit des Funkgeräts.

Angewandte Formel

P_rx = P_tx − L_konzentriert − (α × z / 100) − L_kopplung − 20·log10(d / d_ref)

z ist der Abstand vom Einspeisepunkt bis zum ungünstigsten Punkt, α die Längsdämpfung in dB/100 m, d der Abstand zwischen Kabel und Funkgerät, d_ref der Referenzabstand laut Datenblatt. Der letzte Term gilt nur, wenn d größer als d_ref ist: darunter ist er null.

Die Berechnung

Link-Budget der Schlitzkabelstrecke

Geräte

Leistung vor den Passivkomponenten: die konzentrierten Verluste werden weiter unten abgezogen.

Verluste an den Passivkomponenten vor dem Kabel: Branching, Steckverbinder, Leistungsteiler und Jumper.

Mindestpegel, den das Funkgerät benötigt. Nehmen Sie ihn aus dem Handbuch, nicht aus dem Leistungsverzeichnis.

Schlitzkabel

Longitudinal loss laut Datenblatt bei der Betriebsfrequenz. Sie ändert sich mit der Frequenz: nehmen Sie die Zeile Ihres Bandes.

Coupling loss laut Datenblatt, gemessen nach IEC 61196-4. Im Tunnel wird auf den Wert bei 95 % ausgelegt.

Abstand, in dem die Kopplungsdämpfung gemessen wird. Die IEC 61196-4 verwendet 2 m.

Verlegte Länge des Schlitzkabels in der Tunnelröhre, hinter den Passivkomponenten.

Bei Einspeisung von beiden Enden wandert der ungünstigste Punkt in die Streckenmitte. Die Berechnung setzt an jedem Ende dieselbe Leistung voraus.

Versorgungsszenario

Abstand zwischen Kabel und Funkgerät an der ungünstigsten Stelle des Querschnitts.

Reserve, die oberhalb der Empfindlichkeit gefordert wird, für Fahrzeugverkehr, die Anwesenheit des Bedieners und die Alterung der Komponenten.

Häufige Fragen

Wiederkehrende Fragen zum Schlitzkabel

Wo finde ich die Längsdämpfung meines Kabels?
Im Datenblatt des Herstellers, in der Tabelle nach Frequenz. Dasselbe Kabel hat bei 400 MHz und bei 2100 MHz sehr unterschiedliche Werte, es gilt also die Zeile Ihres Bandes und kein Mittelwert. Ein Kabel mit 7/8 Zoll und eines mit 1 5/8 Zoll liefern spürbar unterschiedliche Werte: bei gleicher Frequenz dämpft der größere Durchmesser weniger.
Warum steht neben der Kopplungsdämpfung ein Prozentwert?
Weil sie eine statistische Größe ist: entlang des Kabels schwankt der Pegel von Punkt zu Punkt. Der Wert bei 50 % ist der Median der Messungen. Der Wert bei 95 % ist der Wert, der an 95 % der Punkte nicht überschritten wird, also der ungünstige Fall. Im Tunnel wird auf 95 % ausgelegt: dieser Wert beschreibt den ungünstigsten Punkt.
Was ist der Unterschied zwischen Systemdämpfung und Gesamtdämpfung?
Die Systemdämpfung (System loss) ist die Summe aus Längsdämpfung und Kopplungsdämpfung, also den beiden Größen, die die IEC 61196-4 am Kabel misst. Die Gesamtdämpfung nimmt hinzu, was von der Anlage und nicht vom Kabel abhängt: die konzentrierten Verluste an den Passivkomponenten und die Freiraumdämpfung jenseits der 2 m.
Wann lohnt sich die Einspeisung von beiden Enden?
Wenn die Strecke länger ist als die von einem Ende berechnete Maximallänge. Bei Einspeisung von beiden Seiten halbiert sich die Rechenlänge, Sie versorgen also etwa die doppelte Länge der Röhre. Dafür brauchen Sie zwei Einspeisepunkte, also zwei Technikräume, die das Signal erreicht. Ein Punkt ist zu beachten: die Berechnung setzt an jedem Ende dieselbe Leistung voraus. Wenn Sie einen einzigen Sender auf zwei Enden aufteilen, addieren Sie die Dämpfung des Leistungsteilers, etwa 3,5 dB, zu den konzentrierten Verlusten.
Welche Planungsreserve ist im Tunnel sinnvoll?
Die Reserve muss mindestens drei Dinge abdecken: die Dämpfung durch den Körper der Person, die das Funkgerät hält, die Fahrzeuge im Querschnitt und die Alterung von Kabel und Steckverbindern. Ein vernünftiger Ausgangswert sind 10 dB, geprüft wird er anschließend mit der Messung vor Ort. Manche Leistungsverzeichnisse legen ihn ausdrücklich fest: dann gilt das Leistungsverzeichnis.
Berücksichtigt die Berechnung die Antennen an den Enden?
Nein. Der Rechner dimensioniert nur die Schlitzkabelstrecke. Die von Antennen versorgten Bereiche, typischerweise die Portale und die Nischen, werden getrennt mit dem klassischen Link-Budget im Freiraum berechnet.
Warum stimmt das Ergebnis nicht mit der Messung vor Ort überein?
Weil die Kopplungsdämpfung laut Datenblatt im Freiraum gemessen wird, nach IEC 61196-4, mit dem Kabel 2 m über dem Boden. In der realen Röhre verändern der Querschnitt, die Ventilatoren, die Kabelkanäle, der Fahrzeugverkehr und die Lage des Kabels zum Gewölbe die Kopplung. Die Berechnung dient der Dimensionierung, die Messung der Validierung.
Kontakt

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Seit über zwanzig Jahren planen und realisieren wir Funkversorgungssysteme in Tunneln und führen die Abnahme durch. Unsere Techniker messen Dämpfung und Kopplung am verlegten Kabel und erstellen das Abnahmeprotokoll.

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