Hallo MC, angenommen, ich habe eine Mikrostreifenleitung mit 50 Ohm bei 100 Mhz (ca. 1.8m Wellenlänge bei FR4). Auf ihr läuft eine elektromagnetische Welle, die am Ende der Leitung auf zwei kleine, kurz hintereinander gelötete SMD-Widerstände in Serie mit jeweils 25 Ohm trifft (in Summe folglich 50 Ohm). "Klein" ist hier im räumlichen Sinne gemeint, also sehr viel kleiner als 1.8m. Eletromagnetische Welle -> ----------[25 Ohm]--[25 Ohm]----[Via auf Masse] Die Welle trifft ja erst auf einen der beiden Widerstände mit 25 Ohm, also müsste ja ein großer Teil der Leistung reflektiert werden, bevor der zweite Widerstand erreicht wird. Nun ist das nicht so, weil die Widerstände räumlich sein klein sind gemessen an der Wellenlänge. Es gibt keine Reflexion. Ich weis, dass das so ist. Ich kann es mir aber nicht vorstellen. Hat jemand von euch eine gute Quelle, die dieses spezielle Problem veranschaulicht? Bitte nicht auf ein Buch mit 500 Seiten verweisen. Mit würde eine EM-Simulation am ehesten helfen, wo die Widerstände selbst in ihrer räumlichen Ausdehnung nachgebildet sind.
AlexW schrieb: > Es gibt keine Reflexion. Garantiert nicht. Irgendwelche Reflexionen gibt es immer. Nur die Frage wie gut die messbar sind. > Ich weis, dass das so ist. Vielleicht ist dein Equipment zu schlecht um es zu messen oder du hast einen Messfehler gemacht. Reflexionsfreiheit bekommt man nicht hin. Es geht darum was man als reflexionsfrei definiert. AlexW schrieb: > Eletromagnetische Welle -> ----------[25 Ohm]--[25 Ohm]----[Via auf > Masse] > > Die Welle trifft ja erst auf einen der beiden Widerstände mit 25 Ohm, > also müsste ja ein großer Teil der Leistung reflektiert werden, bevor > der zweite Widerstand erreicht wird. Nein es geht darum was die Welle bzgl. ihres Nullpotenzials "sieht". Und das sind 50R. Auch ein Kabel besteht aus (unendlich vielen unendlich kleinen) Widerständen. Ob deine 50R aus 2x25R, 1x50R oder 25x1R oder 2x100 oder wie auch immer bestehen ist egal. Deine Quelle sieht 50R. Wenn du in der Mitte zwischen den beiden Widerständen einspeisst, dann hast du recht -> Reflexion weil die Quelle 25R sieht.
AlexW schrieb: > angenommen, ich habe eine Mikrostreifenleitung mit 50 Ohm > bei 100 Mhz (ca. 1.8m Wellenlänge bei FR4). Okay. > Auf ihr läuft eine elektromagnetische Welle, Nee. Die Welle läuft nicht "auf" der Streifenleitung, sondern "zwischen" der Streifenleitung und der Masselage. > Die Welle trifft ja erst auf einen der beiden Widerstände > mit 25 Ohm, Jein. Rein elektrostatisch wäre der Widerstand wurscht; durch den Stromfluss entsteht aber ein Spannungsabfall "längs" der Leitung, und damit auch eine elektrische Feldstärke in Längsrichtung (die da eigentlich nicht hingehört). Aber auch ZWISCHEN beiden Leitern, also quer, gibt es noch eine elektrische Feldstärke. > also müsste ja ein großer Teil der Leistung reflektiert > werden, bevor der zweite Widerstand erreicht wird. Man müsste das genau rechnen. Ich vermute folgendes: Zwischen den beiden Widerständen gibt es ja auch noch ein ganz kurzes Stück 50-Ohm-Streifenleitung, aber sowohl der erste als auch der zweite Widerstand sind an dieses Stückchen fehlangepasst. Es wird daher sowohl am Ende des ersten Widerstandes wie auch am Anfang des zweiten eine Fehlanpassung geben, aber wenn die Vorzeichen unterschiedlich sind, hebt sich der Effekt nach außen nahezu auf, weil der räumliche Abstand so winzig ist. Machst Du diesen Abstand jedoch so lang, dass er makroskopisch in Erscheinung tritt (rückst Du also die beiden 25-Ohm-Widerstände "sehr weit" auseinander), wirst Du die Fehlanpassung auch "von außen" messen können.
Test schrieb: > Nein es geht darum was die Welle bzgl. ihres Nullpotenzials > "sieht". Und das sind 50R. Nicht vollständig. Der erste 25-Ohm-Widerstand bewirkt einen Spannungsabfall in Längsrichtung, der da "eigentlich" nicht hingehört. Der zweite 25-Ohm-Widerstand wäre der perfekte Abschluss für eine 25-Ohm-Streifenleitung -- das Verbindungsstück beider Widerstände hat aber 50 Ohm! Also wird, wie schon geschreiben, sowohl am zweiten Anschluss des ersten Widerstandes wie auch am ersten Anschluss des zweiten Widerstandes eine Fehlanpassung auftreten. Ich vermute aber, deren Wirkung hebt sich (wegen des unterschiedlichen Vorzeichens und der sehr geringen Länge der Verbindungsleitung) nach außen hin fast auf. Das ist aber geraten, nicht gerechnet.
Possetitjel schrieb: > Machst Du diesen Abstand jedoch so lang, dass er > makroskopisch in Erscheinung tritt (rückst Du also > die beiden 25-Ohm-Widerstände "sehr weit" auseinander), > wirst Du die Fehlanpassung auch "von außen" messen > können. Nachtrag: Das wird durch folgende Überlegung gestützt: Wenn man den Wellenwiderstand des Verbindungstückes auf 25 Ohm herabsetzt, müsste die Reflexion verschwinden, denn der (zweite) 25-Ohm-Widerstand ist ja der perfekte Abschluss für die (elektrisch lange) 25-Ohm-Leitung, und am anderen Ende gibt die Reihenschaltung der 25-Ohm- Leitung mit dem zweiten 25-Ohm-Widerstand genau den 50-Ohm-Widerstand, den man zum stoßfreien Anschluss an die 50-Ohm-Leitung benötigt.
Wenn man so genau hinschaut muss man eigentlich auch die parasitären Effekte, (z.B. Kapazität/Induktivität) der Widerstände berücksichtigen. Da alles geometrisch sehr klein ist, wird man die Effekte aber erst bei sehr hohen Frequenzen bemerken. Man könnte ja mal eine Spice-Simulation machen, bei der jeder de 25 Ohm Widerstände eine Serieninduktivität und eine Kapazität gegen Masse hat. Die Simulation hätte zwar wahrscheinlich mit der Realität wenig zu tun (zu ungenaue Modellierung), aber man könnte einen Eindruck gewinnen, was qualitativ passiert.
> "Klein" ist hier im > räumlichen Sinne gemeint, also sehr viel kleiner als 1.8m. > ... > Die Welle trifft ja erst auf einen der beiden Widerstände mit > 25 Ohm, also müsste ja ein großer Teil der Leistung reflektiert > werden, bevor der zweite Widerstand erreicht wird. Klar, aber wg. der "Kleinheit" verhalten sich ALLE (also auch die neu entstehenden) Wellen zusammen praktisch eben so, als wären die beiden Widerstände vereint.
Jetzt habe ich es verstanden: Es ist viel trivialer, als ich dachte. Zur Lösung habe ich in LTSpice eine Simulation mit 6 Elementen erstellt: [Quelle 50 Ohm]-->[lange 50 Ohm Leitung]-->[25 Ohm R]-->[kurze 50 Ohm Leitung]-->[25 Ohm R]-->[Masse] Als Anregung nehme ich eine Sprungfunktion, die von der Quelle über die lange 50 Ohm Leitung auf die Widerstände hinwandert. Meine Erkenntnisse: 1. Wenn die Sprungfunktion am ersten Widerstand ankommt, findet eine Reflexion statt (Reflexion A), genau so wie man es nach der allgemeinen Formel erwartet. 2. Ein Teil der Amplitude wird zum zweiten Widerstand durchgelassen. 3. Zwischen dem ersten und zweiten Widerstand findet jetzt ein Ausgleichsvorgang statt, der umso schneller ist, je kürzer das Leitungsstück zwischen den beiden Widerständen ist. 4. Am Ende des Ausgleichsvorgang wird ein Teil der Amplitude in Richtung der Spannungsquelle wieder zurückgeworfen. Dieser zurückgeworfene Teil gleich die Reflexion A aus, da er gegenphasig ist. Fazit: Es kommt zu einer Reflexion, die aber sehr schnell ausgeglichen wird. Es bleibt nur ein sehr kurzer Puls der Reflexion A übrig. Wenn der Abstand zwischen den Widerständen sehr viel kleiner ist als die Wellenlänge - was ich angenommen habe - dann ist der Ausgleichsvorgang viel schneller, als sich die Phase einer harmonischen Schwingung drehen kann.
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