Rechner für Kabeldämpfung und Signalverlust

Ist ein praktischer Rechner, der hilft, die gesamten Übertragungsverluste für verschiedene Kabeltypen abzuschätzen. Er berücksichtigt Kabellänge, Frequenz für Koaxkabel oder Wellenlänge für Glasfaser sowie Herstellerangaben. Die Ergebnisse geben Aufschluss darüber, wie viel Pegel am Ende einer Leitung noch ankommt und welche Sicherheitsreserven nötig sind.

Wie der Rechner arbeitet

Der Algorithmus nutzt für Koaxkabel eine Näherung, wonach die Dämpfung mit der Wurzel aus der Frequenz skaliert. Bei Glasfasern greift der Rechner auf tabellierte Dämpfungswerte je Wellenlänge zurück und interpoliert linear zwischen den Punkten. Optional kann der Anwender einen bekannten Dämpfungswert manuell eingeben. Sind Startpegel in dBm bekannt, liefert das Tool den Endpegel in dBm nach Abzug der Leitungseinbußen.

Wesentliche Eingangsgrößen

Folgende Parameter beeinflussen die Rechnung, Länge L in Metern, Frequenz f in Megahertz für Koax, Wellenlänge lambda in Nanometern für Glasfaser, nominelle Dämpfung alpha in Dezibel pro 100 Meter für Koax oder Dezibel pro Kilometer für Glasfaser, und optional Eingangspegel P_in in dBm. Stecker, Spleiße und Patchpanels addieren Zusatzverluste, die im Layout zu berücksichtigen sind.

Formeln

Für Koaxkabel wird die frequenzabhängige Dämpfung approximiert durch

$$
\alpha(f) = \alpha_{100} \cdot \sqrt{\frac{f}{100}}
$$

Die gesamte Dämpfung über die Strecke L Meter ergibt sich dann zu

$$
A = \alpha(f) \cdot \frac{L}{100}
$$

Bei Glasfaser wird die tabellarisch bestimmte Dämpfung alpha(lambda) in dB pro Kilometer verwendet und auf die Kabellänge in Metern skaliert

$$
A = \alpha(\lambda) \cdot \frac{L}{1000}
$$

Bleibt ein Eingangspegel P_in in dBm bekannt, so ist der Ausgangspegel

$$
P_{out} = P_{in} – A
$$

Konkrete Beispiele mit geänderten Zahlen

Beispiel A: Koaxkabel RG-6, Länge 200 Meter, Frequenz 600 Megahertz

Ausgangsdaten, RG-6 hat einen Referenzwert alpha bei 100 Megahertz gleich 6.5 dB pro 100 Meter. Die Frequenz beträgt f gleich 600 Megahertz. Die Dämpfung bei dieser Frequenz nähert sich an mit

$$
\alpha(600) = 6{,}5 \cdot \sqrt{\frac{600}{100}} =
$$
$$
= 6{,}5 \cdot 2{,}449 \approx 15{,}92\ \text{dB/100m}
$$

Die Gesamtdämpfung über 200 Meter ist

$$
A = 15{,}92 \cdot \frac{200}{100} = 31{,}84\ \text{dB}
$$

Angenommen der Eingangspegel P_in beträgt minus 3 dBm, dann ist der Ausgangspegel

$$
P_{out} = -3 – 31{,}84 = -34{,}84\ \text{dBm}
$$

Praktischer Hinweis, jeder zusätzliche Verbinder reduziert typischerweise um 0,2 bis 0,6 dB, ein Koaxstecker kann also spürbar zum Gesamtergebnis beitragen.

Beispiel B: Singlemode Glasfaser, Länge 12 Kilometer, Wellenlänge 1550 Nanometer

Typischer Dämpfungswert an 1550 Nanometer liegt bei rund 0,20 dB pro Kilometer. Für 12 Kilometer ergibt sich

$$
A = 0{,}20 \cdot \frac{12\,000}{1000} = 2{,}4\ \text{dB}
$$

Bei einem Eingangspegel von 0 dBm verbleiben am Ende etwa minus 2,4 dBm. Beachten, dass Spleiße typischerweise 0,05 bis 0,3 dB hinzufügen, und Biegeradien oder Schmutz an Steckern starke Zusatzverluste verursachen können.

Erweiterte Praxisinfos und Planungsregeln

Bei der Planung ist es sinnvoll, eine Reserve einzubauen, typischerweise drei bis sechs Dezibel je nach Kritikalität der Verbindung. Für Mobilfunkantennen oder Broadcastinstallationen kann eine Reserve von sechs Dezibel erforderlich sein, für weniger kritische Verbindungen drei Dezibel reichen normalerweise. Die Reserve deckt Alterung, Temperaturschwankungen, Steckerverluste und eventuelle Reparaturen ab.

📉 Koaxiale Dämpfungswerte steigen mit der Frequenz, weil skin effect Widerstandsanteile wachsen. Bei sehr dünnen Leitungen oder langen Strecken ist daher ein hochwertigerer Leiterquerschnitt oder ein Kabeltyp mit besserer Abschirmung empfehlenswert. Heliax und größere LMR Varianten bieten für Hochfrequenzbetrieb deutlich geringere Verluste gegenüber RG-Typen. Bei Glasfaser mindern multimodale Fasern dispersionsbedingte Einschränkungen bei hohen Datenraten, singlemode ist bevorzugt für lange Distanzen.

Zusatzverluste, Kosten und Qualität

Beachten Sie, dass jeder Stecker, jede Kupplung und jeder Spleiß additiv wirkt. Mechanische Steckverbinder in Koax Installationen fügen typischerweise 0,2 bis 0,5 dB hinzu, im Glasfaserbereich sind Spleißverluste oft 0,03 bis 0,1 dB, Steckverbindungen können 0,2 bis 0,7 dB verursachen. Ziehen Sie bei Budget-Entscheidungen die Kosten für hochwertigere Kabel und präzise Montage den Folgekosten durch Leistungsverluste vor.

Große Referenztabelle Dämpfungen

Die folgende Übersicht listet typische Dämpfungswerte, orientierend für Planungen. Werte sind gerundet und können je Hersteller abweichen. Koaxwerte in dB pro 100 Meter, Glasfaserwerte in dB pro Kilometer.

Kabel / Typ	Frequenz bzw Wellenlänge	Dämpfung	Einheit	Kommentar
RG-6	100 MHz	6,5	dB / 100 m	Standard Hauskabel
RG-6	600 MHz	~15,9	dB / 100 m	approximativ
RG-58	100 MHz	28	dB / 100 m	Hobbyfunk
RG-58	1000 MHz	~56	dB / 100 m	hohe Verluste
LMR-400	100 MHz	2,7	dB / 100 m	professionell, geringe Verluste
LMR-400	600 MHz	~6,0	dB / 100 m	approximativ
7/8 Heliax	100 MHz	0,9	dB / 100 m	sehr geringe Verluste, RF Backbone
1/2 Heliax	100 MHz	1,6	dB / 100 m	Richtfunk und Basisstationen
Singlemode SM	1310 nm	0,35	dB / km	gute Langstrecke
Singlemode SM	1550 nm	0,20	dB / km	optimale Langstrecke
Multimode MM	850 nm	2,5	dB / km	kurze Strecken, VCSEL
Multimode MM	1300 nm	0,8	dB / km	besserer MM Betrieb
RG-174	100 MHz	30	dB / 100 m	sehr dünn, hohe Verluste
Koax Hochflex	900 MHz	~18	dB / 100 m	Flexible Varianten

Planungstipps kurz zusammengefasst

Verwenden Sie für kritische Links Kabel mit niedriger Dämpfung, und planen Sie eine Reserve von mindestens drei Dezibel ein. Kontrollieren Sie Stecker und Spleiße in der Endinstallation und dokumentieren Sie jeden Verbinder. Bei Glasfaser setzen Sie auf saubere Steckverbinder und eine präzise Spleißtechnik, bei Koax achten Sie auf feste mechanische Verbindungen. Bei längeren Funkstrecken prüfen Sie die Kombination aus Kabelverlust und Antennengewinn, um den Linkbudget auszubalancieren.

Der liefert schnelle, belastbare Näherungswerte für die Dämpfung von Koaxkabeln und Glasfaser. Die Ergebnisse sind hervorragend geeignet für erste Dimensionierungen, für Feinplanung setzen Sie bitte Herstellerdatenblätter, Messungen und gegebenenfalls Simulationen ein. Eine durchdachte Reserve und saubere Verbindungstechnik sichern zuverlässige Übertragungsstrecken.

Empfohlene Fachbücher

• Funktechnik kompakt, Übertragungsleitungen und Ausbreitung
• Koaxialkabel und HF-Verbindungen, Auswahl und Montage
• Glasfasertechnik, Grundlagen und Praxis
• Linkbudgeting und Netzplanung, Methoden für Betreiber
• Messtechnik für HF und Optik, Prüfen und Kalibrieren
• Installationshandbuch für Kommunikationstechnik, Planung und Betrieb