Abgestrahltes Feld durch Gleichtaktstrom auf Kabeln, Abschätzung

Maximale abgestrahlte Feldstärke eines Kabels aus Frequenz, Kabellänge, Gleichtaktstrom und Abstand abschätzen.

µA
Maximale abgestrahlte Feldstärke E
15.708µV/m
Maximale abgestrahlte Feldstärke E
23.9224dBµV/m
Wellenlänge λ
5.99585
Kabellänge / λ
0.083391

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Rechenbeispiel, Formel und Erläuterung anzeigen

Rechenbeispiel

Eingabe: Frequenz 50 MHz, Kabellänge L 0.5 m, Gleichtaktstrom I 5 µA, Messabstand r 10 m
Ergebnis: Maximale abgestrahlte Feldstärke E 15.708 µV/m, Maximale abgestrahlte Feldstärke E 23.9224 dBµV/m, Wellenlänge λ 5.99585 m, Kabellänge / λ 0.083391

Formel

E = 1.257×10⁻⁶ · f · L · I / r (f[Hz], L[m], I[A], r[m])
Bedingungen: L < λ/10, r > λ/(2π), einschließlich ×2 durch Reflexion an der Massefläche (Maximalwert)
Im Freiraum: 6.28×10⁻⁷ (−6 dB)

Erläuterung

Betrachtet man das Kabel als kurze Antenne (L < λ/10), beträgt die maximale Feldstärke über einer Massefläche E = 1.257×10⁻⁶·f·L·I/r (f in Hz, L in m, I in A, r in m). Das ist der Freiraumwert η₀/(2c) = 6.28×10⁻⁷ mal 2 für die Bodenreflexion. Mit den Beispielwerten (50 MHz, 0.5 m, 5 µA, 10 m) ergeben sich etwa 15.7 µV/m bzw. 23.9 dBµV/m. Schon wenige Mikroampere Gleichtaktstrom können den Grenzwert erreichen.

PraxistippOberhalb von L = λ/10 gilt diese Formel nicht mehr; prüfen Sie daher, dass das angezeigte L/λ höchstens 0.1 beträgt. Am genauesten bestimmen Sie den Gleichtaktstrom durch Messung mit einer Stromzange. Typische Maßnahmen sind Ferritkerne, 360°-Auflage des Kabelschirms und Gleichtaktdrosseln.

Häufige Fragen

Woher bekomme ich den einzugebenden Gleichtaktstrom?

Messen Sie ihn mit einer Stromzange um das gesamte Kabel und rechnen Sie den Empfängerwert mit der Transferimpedanz der Zange um; 20 dBµA entsprechen 10 µA. Tragen Sie die längste angeschlossene Kabellänge in m und den Messabstand ein. Für 30 MHz, 1 m, 10 µA und 3 m ergibt sich 41.98 dBµV/m, die Kabellänge/λ wird mit 0.10 angezeigt.

Rechenbeispiel: 30 MHz, 1 m, 10 µA, 10 m?

In SI: f = 3×10⁷ Hz, I = 10⁻⁵ A. E = 1.2566×10⁻⁶ · 3×10⁷ · 1 · 10⁻⁵ / 10 = 3.7699×10⁻⁵ V/m, also 37.70 µV/m. In dB: 20·log₁₀(37.70) = 31.53 dBµV/m. Hier ist λ = 9.99 m, somit L/λ ≈ 0.10, genau an der Gültigkeitsgrenze.

Wann versagt die Formel, und wie skaliert das Ergebnis?

Es muss L/λ ≤ 0.1 gelten. Bei 100 MHz hat ein 1.5-m-Kabel L/λ = 0.5, der angezeigte Wert 55.96 dBµV/m ist nicht belastbar; bei 60 MHz (λ = 5.00 m) liegt die Grenze bei 0.50 m Kabel. Im Gültigkeitsbereich bringt doppelte Länge +6.02 dB (30 MHz, 3 m: 1 m auf 2 m, 41.98 auf 48.00), halber Strom von 10 auf 5 µA −6.02 dB.

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Ergebnisse und Zusammenfassungen dienen nur als Referenz. Verwenden Sie für Zertifizierungen und Prüfberichte den aktuellen Normtext und Daten kalibrierter Messgeräte. Zuletzt aktualisiert: 2026-11-04