Das Koaxialkabel mit seiner Kombination aus Innenleiter und einem diesen vor Störungen abschirmenden Außenleiter ist nach wie vor in verschiedensten Bereichen eine der wichtigsten Kabel-Bauarten. Die Verbindung aus breit nutzbarem Frequenzbereich, breitbandiger Signalübertragung, definierten Wellenwiderständen sowie unterschiedlichen, aber standardisierten Koaxial-Bauweisen und dadurch bekannten Dämpfungen (und Verkürzungsfaktoren) machen es für verschiedenste Anwendungen der Signalübertragung zur ersten Wahl.

Allerdings ist es für die allermeisten Anwendungen nötig, Koaxialkabel mit entsprechenden Steckverbindern untereinander oder mit den gewünschten Quellen und Abnehmern zu verbinden. Hierzu erläutert die in Aachen ansässige ElectronAix GmbH & Co. KG, Spezialist für Verbindungstechnik, darunter hochkompakte Koaxial- und Antennenkabel, die heute wichtigsten Bauformen von Steckverbindern.

BNC & TNC

Entwickelt 1940 ist der BNC-Verbinder (Bayonet Neill Concelman) ein direkter Nachfolger des C-Steckers. Wie dieser verfügt er über einen Bajonettverschluss, ist aber deutlich kompakter und nicht automatisch wetterfest.

Ursprünglich entwickelt für militärische Kommunikationssysteme hat sich der BNC-Standard bis heute zu einem der wichtigsten Systeme für Frequenzen bis zirka 2 GHz. entwickelt. Es existieren zwei primäre Versionen für 50 und 75 Ohm.

In den späten 1950ern wurde BNC, ebenfalls von seinen Erfindern Paul Neill und Carl Concelman, zu TNC (Threaded Neill Concelman) weiterentwickelt. Statt eines Bajonettverschlusses kommt hier ein 7/16-Zoll-Gewinde zum Einsatz.  Hierdurch wurde eine einfache Handhabung zugunsten einer insgesamt sichereren Verbindung im Angesicht deutlicher Vibrationen aufgegeben. Zwar existieren auch 75-Ohm-TNC-Verbinder, hauptsächlich kommen jedoch 50-Ohm-Systeme zum Einsatz.

Cinch

Ebenfalls in den frühen 1940ern von der Radio Corporation of America als sicherere Alternative für zuvor genutzte 1/4-Zoll-Klinkenstecker entwickelt (cinch = et. sichern, festhalten).

Der Zusammenhalt des Anschlusses erfolgt lediglich aufgrund der Reibung zwischen den äußeren Ringen von Buchse und Stecker. Primär wird Cinch bis heute in der Audio- und Videotechnik eingesetzt. Hierfür haben sich verschiedene Farbcodierungen je nach Anwendung etabliert.

F-Typ

Der F-Steckverbinder wurde Anfang der 1950er explizit für die Unterstützung des damals in der Entwicklung befindlichen Kabelfernsehens ersonnen. Seitdem hat er sich, nicht nur in den USA, zum vorherrschenden Steckverbinder für funkübertragene Radio- und Fernsehanwendungen entwickelt und ist für Frequenzen bis zirka 2 GHz einsetzbar.

Er existiert nur als 75-Ohm-Variante. Im Unterschied zu vielen anderen Steckverbindern wird der F-Typ lediglich auf das Koaxialkabel aufgeschraubt und hält ohne Crimpen, Löten oder andere Techniken. Um verschiedene Kabel-Durchmesser zu ermöglichen, existiert der F-Typ ebenso in verschiedenen Durchmessern, die durch eingefräste Ringe aufgeschlüsselt werden.

IEC (Belling-Lee)

Der Steckertyp 60169-2 der International Electrotechnical Commission wurde Anfang der 1920er als Steckverbinder für damals aufkommende Radio-Anwendungen entwickelt. Insbesondere in Europa bekam er dadurch einen Status, der demjenigen des F-Steckers in den USA nahekommt.

Der maßgebliche Unterschied: Der IEC-Steckverbinder hält ebenfalls nur aufgrund von Reibung zwischen den äußeren Teilen von Buchse und Stecker. Er ist für Frequenzen bis zirka 1 GHz einsetzbar.

Da beim Belling-Lee-Steckverbinder der Innenleiter häufig durch eine Klemmschraube gesichert wird, ist die Verdrahtung simpel. Allerdings gibt es einen schweren Nachteil: Der Steckverbinder ist nicht auf die 75 Ohm des Koaxialkabels angepasst – ein wichtiger Grund, warum er heutzutage immer seltener ist und häufig durch F-Steckverbinder abgelöst wird.

MCX, MMCX & SSMCX sowie weitere Miniatur- und Subminiaturverbinder

Miniature Coax, Micro Miniature Coax, Super Small Miniature Coax. Hinter diesen Begriffen bzw. Kürzeln verbergen sich drei ab Ende der 1980er entwickelte Systeme für 50 und 75 Ohm sowie Frequenzen bis 6 GHz. Gedacht als kompaktere, modernere Alternative zum SMB-Format (welches seinerseits eine Kompaktvariante von SMA ist), haben sich die Typen zu wichtigen Verbindern im Bereich externer Antennen für Satellitennavigation, terrestrisches Digitalfernsehen und einigen Laborgerätetypen entwickelt.

Verbunden werden die Steckverbinder über eine Ringfuge in der Innenseite der Buchse, in die ein entsprechendes Element des Steckers greift. Dadurch gehen Verbindung und Trennung schnell vonstatten, dennoch ist die mechanische Verbindung insgesamt belastbarer als beispielsweise beim IEC-Steckverbinder.

Schon seit einiger Zeit nimmt der Bedarf an diesen Systemen stark zu. Der Grund dafür ist die enorme Ausbreitung von verschiedensten (digitalen) Systemen. Genauer: Systeme, die ihrerseits notwendigerweise äußerst kompakt gestaltet werden müssen. Dadurch gibt es häufig nicht genügend Bauraum, um darin wahlweise Koaxialkabel herkömmlicher Dicke unterzubringen oder entsprechende Steckverbinder.

Allerdings sind selbst SSMCX-Stecker und -Buchsen noch nicht die kleinsten möglichen Verbinder. Unter anderem mit OSP, OSSP, SMP, SMPM, MMCX und MMPX stehen noch weitere Typen bereit. Sie sind fast durch die Bank für einen höheren Gigahertz-Bereich freigegeben. Dadurch können sie in sehr kompakten, miniaturisierten Systemen unter anderem für hohe Datenübertragungsraten herangezogen werden.

Weitere wichtige Micro-Koaxialverbinder:

• CABLINE®: Existiert in mehreren Ausführungen, die hohe Datenraten im Bereich zwischen 3,4 und 10 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s)   unterstützen und unter anderem zur Anbindung von LCD-Screens Verwendung finden.
• MHF®: Ein lötfreies Klemmsystem mit 50 Ohm für bis zu 9 GHz bzw. bei MHF7® sogar bis zu 45 GHz.
• U.FL®: Verbinder mit einem extrem kompakten Formfaktor, der je nach Ausführung in zusammengesteckten Zustand eine Bauhöhe von lediglich bis zu 2,4 Millimeter aufweist. Dennoch sind Frequenzen bis 6 GHz möglich.

Aufgrund ihrer enormen Kompaktheit bei gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit sind derartige Micro-Koaxialverbinder häufig erste Wahl für verschiedene Bereiche in der zivilen Systemtechnik, aber auch beim Militär und in der Raumfahrt.

N-Typ

Der Neill oder Navy-Steckverbinder, entwickelt im Zweiten Weltkrieg, hat einen ähnlichen militärischen Hintergrund wie der BNC-Standard. Seitdem hat sich die geschraubte, heute bis zirka 11 GHz taugliche Verbindung jedoch zu einem wichtigen zivilen Standard entwickelt. Genutzt wird sie hauptsächlich in zwei Anwendungsgruppen:

·        50 Ohm: Weite Verbreitung im Mobilfunk, Amateurfunk und bei ähnlichen Datenübertragungen.

·        75 Ohm: Genutzt in der Kabelfernsehen-Infrastruktur.

Als Nachteil erweist sich die Tatsache, dass beide Versionen miteinander ohne „Gewalt“ verbunden werden können und oftmals nicht markiert sind. Dadurch besteht die Gefahr unerkannter Gründe für schlechte Verbindungen.

PL / UHF

Der auch als PL-259 (Stecker) und SO-239 (Buchse) bekannte Steckverbinder war in den 1930ern eines der ersten geschraubten Systeme – ebenfalls für das Militär.

Evolutionär und technisch betrachtet handelt es sich hierbei um einen direkten Nachfolger des „Bananensteckers“. Aufgrund heutiger Ansprüche und Alternativen ist die PL-Verbindung nur bis zirka 100 MHz tauglich. Hieraus resultiert die etwas verwirrende Bezeichnung: Zur Zeit der Entwicklung wurde mit Ultra High Frequency alles jenseits von 30 MHz bezeichnet. Heute indes wird diese Bezeichnung international für den Frequenzbereich zwischen 300 MHz und 3 GHz genutzt.

Heißt, eigentlich müsste der UHF-Steckverbinder heute VHF- oder HF-Steckverbinder heißen. Trotz seiner technischen Nachteile wie einem nicht zum Kabel passenden Widerstand konnte sich der PL-Steckverbinder bis heute eine Nische bei Amateur- CB- und Seefunkanwendungen bewahren.

SMA / RP-SMA

Sub-Miniature-A nennt sich eine der heute am weitesten verbreiteten Schraubverbindungen für Hochfrequenz-Anwendungen. Entwickelt wurde die Verbindung in den 1960ern unter anderem für Luft- und Raumfahrtanwendungen.

Dadurch ist das auf 50 Ohm standardisierte SMA-System selbst aus heutiger Sicht angenehm kompakt, kann bis mehr als 25 GHz genutzt werden und offeriert dennoch eine verlässliche Verbindung.

Bei SMA hat der Stecker die bewegliche Überwurfmutter, während die Buchse ein Außengewinde aufweist. Bei Reverse-Polarity-SMA ist es umgekehrt – hauptsächlich wurde RP-SMA entwickelt, um die Nutzung von Aftermarket-Antennen mit ungebührlich hohem Antennengewinn an Routern zu unterbinden.

Aufgrund der großen nutzbaren Bandbreite und Kompaktheit werden SMA und RP-SMA heute für ein sehr breites Anwendungsspektrum zwischen Mobil- und anderen Funkanwendungen über Laboranwendungen bis hin zur Radioastronomie genutzt.

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