Forum: HF, Funk und Felder lambda/4 und lambda/2 Anpassung


von Fabian Z. (fabi_z)


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Hallo zusammen,

mittels einer lambda/4 Anpassung kann sehr gut eine Impedanzanpassung 
für schmalbandige Systeme ermöglicht werden. Die Funktionsweise ist wie 
folgt:

Da die erste reflektierte Welle gegenüber der einfallenden Welle einen 
Phasenunterschied von λ/2 besitzt kommt es zu einer teilweisen 
Auslöschung. Die Addition der anderen Wellen führt zu einer 
vollständigen Auslöschung der reflektierten Welle. Die Energie fließt 
somit vollständig zum Lastwiderstand.

Wenn ich nun zwei lambda/4 Anpassglieder hintereinander schalte, handelt 
es sich somit um eine lambda/2 Anpassung welches mit eine Breitbandigere 
Anpassung ermöglicht. Nun die Frage, wie kann ich die Bandbreite 
ausrechnen der lambda/2 und lambda/4 Anpassung?

Beste Grüße

von Marcel B. (mabu1)


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Schau dir vielleicht mal Kapitel 4 von Pozar Microwave Engineering an. 
Mit den Infos kann man das Problemlos herleiten. Ansonsten als Tipp 
vielleicht noch die Open-Source Software Qucs ;)

von Marcel B. (mabu1)


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Also ich wollte jetzt nicht nur unbedingt den Tipp mit dem Buch geben 
und dich alleine lassen, bei Fragen oder Hilfestellung bei Umsetzung bin 
ich natürlich gern bereit nochmal etwas Zeit zu investieren und dir zu 
helfen.

VG

von Test (Gast)


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Lambda/4 Anpassung ist eine 180° Drehung im Smith-Chart. Tranformiert 
also z.B. (im Extremfall) von Kurzschluss nach Leerlauf. Eine zweite 
Lambda/4 Tranformation bringt dich wieder 180° (von Leerlauf wieder 
zurück nach Kurzschluss). Bringt dir hauptsächlich eine 360° 
Phasendrehung aber keine Anpassung.

von Fabian Z. (fabi_z)


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Vielen Dank, ich schaue morgen dann gleich mal nach dem Pozar.


Test schrieb:
> Lambda/4 Anpassung ist eine 180° Drehung im Smith-Chart. Tranformiert
> also z.B. (im Extremfall) von Kurzschluss nach Leerlauf. Eine zweite
> Lambda/4 Tranformation bringt dich wieder 180° (von Leerlauf wieder
> zurück nach Kurzschluss). Bringt dir hauptsächlich eine 360°
> Phasendrehung aber keine Anpassung.

Also, mir wird nicht klar wenn ich zum Beispiel von 50 auf 150Ohm 
Anpassen möchte, das man dies nicht in zwei Schritten umsetzten kann.

Anpassungsstück 1: von 50Ohm auf 100Ohm mit 70,7 Ohm
Anpassungsstück 2: von 100Ohm auf 150Ohm mit 122,5 Ohm

Insgesamt lambda/2 lang. Wenn ich nun den Anfang und das Ende konisch 
zusammen laufen lasse, also sozusagen einen Taper, würde ich in kleinen 
Schritten anpassen. Was spricht dagegen?

von Robert M. (r0bm)


Angehängte Dateien:

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Fabian Z. schrieb:
> Nun die Frage, wie kann ich die Bandbreite
> ausrechnen der lambda/2 und lambda/4 Anpassung?


Die Bandbreite hängt davon ab welcher Reflexionsfaktor bzw. welches 
Sthewellenverhältnis für dich akzeptabel ist. Je mehr Lambda/4 
Transformatoren kaskadiert werden, desto breitbandiger die Anpassung.

Online Rechner (Java + Internet Explorer):

http://www.amanogawa.com/archive/Multisection/Multisection-2.html


Theorie und Berechnung (binomial + Chebyshev multisection transformers):

1. Microwave.Systems.Design.(Z.Awang).(2014)-SPRiNGER
2. 
Handbook.of.Microwave.Technology.(Vol.1).-.Components.and.Devices.(T.K.I 
shii).(1995)-AP
3. Microwave.Engineering.4th.Ed.(D.M.Pozar).(2012)-WiLEY
4. 
Microwave.Filters.Impedance.Matching.Networks.and.Coupling.Structures.(G 
.Matthaei.&.L.Young.&.E.M.T.Jones).(1980)-ARTECH
5. 
Radio-Frequency.and.Microwave.Communication.Circuits.-.Analysis.and.Desi 
gn.(2nd.Edition).(D.K.Misra).(2004)-WiLEY

von Günter Lenz (Gast)


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von Fabian Z. schrieb:
>handelt es sich somit um eine lambda/2 Anpassung

Mit lambda/2 kann man doch nichts anpassen,
sie transformiert doch nicht, oder anders gesagt
sie transformiert 1:1.
Was willst du denn überhaupt anpassen, Antennen?

von Tobias P. (hubertus)


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Fabian Z. schrieb:
> Also, mir wird nicht klar wenn ich zum Beispiel von 50 auf 150Ohm
> Anpassen möchte, das man dies nicht in zwei Schritten umsetzten kann.
>
> Anpassungsstück 1: von 50Ohm auf 100Ohm mit 70,7 Ohm
> Anpassungsstück 2: von 100Ohm auf 150Ohm mit 122,5 Ohm

kann man so machen. Falls du mehr als nur einen Zwischenschritt wählst, 
dann empfiehlt es sich, statt linearer Abstufungen besser eine Chebyshev 
Unterteilung zu nehmen. Die Transformation wird dadurch breitbandiger.

Das geht übrigens auch mit CLC Gliedern. Die Lambda/4 Leitungen kann man 
durch CLC Glieder approximieren und hat so gleichzeitig noch ein 
Tiefpass.

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo zusammen,

@ Fabian

> Anpassungsstück 1: von 50Ohm auf 100Ohm mit 70,7 Ohm
> Anpassungsstück 2: von 100Ohm auf 150Ohm mit 122,5 Ohm
> Insgesamt lambda/2 lang....

Die Länge ist richtig.
Aber: 2 * l/4 ist nicht l/2!
Mach es dir mit Kabeln an deinem eigenen Beispiel klar.
Du hast ja nicht eine l/2 Leitung der gleichen Impedanz sondern 2 mal 
eine l/4 Leitung mit unteschiedlichen Impedanzen. Darum kannst du sie 
auch nicht einfach addieren und wie l/2 sehen.

Von Tobias:
> Das geht übrigens auch mit CLC Gliedern. Die Lambda/4 Leitungen kann man
> durch CLC Glieder approximieren und hat so gleichzeitig noch ein
> Tiefpass.
Das geht ganz prima, selbst auf 144MHz erreicht meist noch ganz 
zufriedenstellende  Ergebnisse; und man ist erstaunt, wie das ohne ..zig 
Meter Koax auf KW geht. Zugegeben, wenns dann um Kilowatts bei Antennen 
für  dicke Sender geht, wird es mühsam.

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Wilhelm

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