Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wellenleiter


von Magic E. (phix)


Lesenswert?

Hallo an alle,

ich bin ein Anfaenger und habe zwei Fragen bezgl. der Wellenleitung:

1) Warum verwendet man z.B. nicht einfache Draehte zur Leitung von 
VHF-Wechselspannung?

2) Kann man einen passend abgeschlossenen Wellenleiter (z.B. Koaxkabel) 
an eine Schaltung beliebiger Widerstaende, Kapazitaeten usw. 
anschliessen? Wuerde sich nicht die Eingangsimpedanz der Leitung 
aendern?

Danke vielmals!

von Wolfgang M. (womai)


Lesenswert?

1. Weil ein Wellenleiter die angenehme Eigenschaft hat, hochfrequente 
Signale ueber einen weiten Frequenzbereich (fast) verzerrungsfrei zu 
uebertragen und - bei korrektem Abschluss - fuer den Sender/Treiber 
einfach wie eine ohmsche Last aussieht. Wenn Du nur freifliegende 
Draehte verwendest (ohne definierte, homogene Geometrie) dann ist die 
Impedanz ueber die Frequenz stark veraenderlich (denk bloss mal an eine 
Induktivitaet, Z=w*f) - im Hochfrequenzbereich kaeme dann nur wenig 
Signal durch, ausserdem wuerde das Ding intensiv als Antenne strahlen. 
Beim Wellenleiter hingegen ist die Abstrahlung minimal.

2. In den Abschluss muss mal die gesamte "angehaengte" Schaltung 
einbeziehen! Wenn man da eine zusaetzliche Last anhaengt, aendert sich 
also der Abschluss (Terminierung). Am einfachsten ist es, einen 
50-Ohm-Abschluss (Annahme 50-Ohm-Leitung, im Fernsehbereich sind z.B. 75 
Ohm ueblich) zu verwenden - im Prinzip ein einfacher Widerstand - und 
den Eingangwiderstand der nachfolgenden Stufe sehr gross zu machen.

Wichtige Bemerkung - ich habe angenommen, mit "Wellenleiter" meinst Du 
Leiterbahnen auf einer Platine oder ein Koaxialkabel. Wenn Du Hohlleiter 
gemeint hast, dann bleibt viel gleich (z.B. geringe Verluste, minimale 
Abstrahlung), allerdings sind die sehr schmalbandig, d.h. funktioniert 
nur in einem engen Bereich um eine bestimmte Frequenz. Setzt man daher 
vor allem deswegen ein, weil man sehr hohe Leistungen uebertragen kann, 
ohne dass die Verluste extrem werden.

von Magic E. (phix)


Lesenswert?

Danke fuer die schnelle Antwort,

Kann ich aber nicht einen Leitungsdraht (homogener voller Zylinder) mit 
sehr kleinem Radius (sagen wir kleiner als 1mm) nicht fuer die Leitung 
von Spannungen bis 500MHz verwenden?

Auf Wiki steht naemlich irgendetwas von einer Goubau-Leitung!

Danke nochmals!

von Wolfgang M. (womai)


Lesenswert?

Das Problem ist hier weniger die Form der Einzelleitung. Wichtig ist der 
Gesamtverlauf von Hin- und Rückleitung. Stark vereinfacht gesagt, 
zwischen diesen beiden Leitern gibt es eine über die Leitungslänge 
verteilte Kapazität (cu in pF/m) und der Stromkreis (Sender - Hinleitung 
- Empfänger - Rückleitung) hat auch eine ebenfalls verteilte 
Induktivität (in nH/m). Die Leitungsimpedanz ist dann

Zo = sqrt(Lu/Cu).

Wenn nun die Hinleitung (Dein Draht) irgendwo verläuft, und die 
Rückleitung (Draht, Massefläche) irgendwo anders, ohne genau 
definierten, konstanten, geringen Abstand zwischen den beiden, wird die 
Kapazität sehr klein und die Induktivität sehr gross. Endeffekt - Du 
kriegst Dein Signal kaum über die Leitung, aber es strahlt wie verrückt, 
weil eine grosse Stromschleife eben eine grosse Induktivität ist und 
daher ein starkes Wechselfeld erzeugt.

Man kann schon mit zwei isolierten Drähten einen vernünftigen 
Wellenleiter basteln, wird auch praktisch oft verwendet - google mal 
nach "twisted pair".

Bei einem Koaxkabel hast Du ebenfalls eine gut definierten Querschnitt - 
Mittenleiter und Schirmleiter haben über die gesamte Länge konstanten 
Abstand voneinander. Ebenso eine Leiterbahn konstanter Breite über einer 
Massefläche.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Elecool Phix (phix)

>Kann ich aber nicht einen Leitungsdraht (homogener voller Zylinder) mit
>sehr kleinem Radius (sagen wir kleiner als 1mm) nicht fuer die Leitung
>von Spannungen bis 500MHz verwenden?

Nein, kannst du nicht, weil du nicht mal ansatzweise verstehst wovon du 
redest und nur Bullshit Bingo spielst.

Gehe zurück zu den Grundlagen.
Gehe direkt dorthin.
Ziehe keine 4000 Euro ein.

MfG
Falk

von Langi (Gast)


Lesenswert?

Wie lang soll denn deine Leitung überhaupt sein?

von Magic E. (phix)


Lesenswert?

Ich habe etwas gelesen, was mich ziemlich verwirrt hat...
Wenn man die maximale Leistung von einer Quelle zu einer Schaltung 
ueberbringen will, sollte eine Leistungsanpassung erfolgen. Geht es aber 
darum eine Sinusspannung mit einer gewissen Amplitude in die Schaltung 
einzuspeisen, bedarf es keiner Anpassung.

Das ist fuer mich doch ziemlich widerspruechlich, schliesslich haengt 
die Leistung ja auch von der Spannung ab ????

Wie sieht ihr das?

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.