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Wellenwiderstand
-Definition
-Berechnung
-Messung
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Reflexion
-Definition
-Reflexion bei elktr. Leitungen
-Weitere Beispiele für Reflexion
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Übersprechen
-Übersprechen ist abhängig von
-Verhindern von Übersprechen
Wellenwiderstand - Definition
Der Wellenwiderstand ist der
Widerstand, den eine Leitung der
Ausbreitung einer elektromagnetischen
Wellen entgegenbringt.
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Der Wellenwiderstand ZW ist die
Kenngröße einer Leitung, die angibt,
mit welchem Ohmschen Widerstand
eine Leitung abgeschlossen werden
muss, damit Anpassung erfolgt.
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Wellenwiderstand - Definition
Art der
Welle
Offenes
Ende
Geschlossen
es
Ende
Elektromagn.
Welle im
Kabel
Ein
schwingendes
Seil
Leerlauf
Kurzschluss
Seilende
hängt völlig
frei
Seilende ist
festgeknotet
Wellenwiderstand - Berechnung
Der Wellenwiderstand ZW, der Leitung,
ergibt sich aus Kurzschluss- und
Leerlaufwiderstand
Wellenwiderstand - Messung
Um den Wert bestimmen zu können,
benötigt man einen Frequenz-/TonGenerator, ein Meßgerät zur
Strommessung und einige Meter des
Referenzkabels.
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Den Generator, sowie das
Meßgerät schaltet man, wie im
Bild links zusehen ist,
zusammen.
Reflexion - Definition
Lat. = Reflectere: zurückbeugen, drehen
Man spricht von Reflexion wenn eine Welle
oder ein Lichtstrahl von einer Oberfläche
zurück geworfen wird.
Dabei gehorcht er dem Reflexionsgesetz:
Eintrittswinkel ist gleich Austrittswinkel
Reflexion – bei elektrischen
Leitungen
Wenn eine elektrische Leitung mit ihrem
Wellenwiderstand abgeschlossen ist, dann wird
ein an der Leitung entlang laufendes Signal
vollständig absorbiert, es kommt zu keiner
Reflexion am Abschluss. Weicht die Impedanz
des Abschlusses jedoch vom Wellenwiderstand
der Leitung ab, so kommt es zu mehr oder
weniger starker Reflexion der Welle.
Offene Leitung
Bei einer offenen Leitung wird das Eingangssignal
zurückgeworfen.
Auf den Bildschirm eines Oszilloskops dargestellt,
befindet sich zusätzlich zum Orginalsignal eine
Zweite, dem Orginal sehr ähnlich, aber schwächere
Amplitude
Kurzgeschlossene Leitung
Bei einer kurzgeschlossenen Leitung wird das
Eingangssignal zurückgeworfen und invertiert.
Auf dem Bildschirm eines Oszilloskops dargestellt,
befindet sich zusätzlich zum Orginalsignal eine Zweite,
dem Orginal ähnliche, aber schwächere und invertierte
Amplitude.
Keine Reflexion
Nur dann wenn der Quellwiderstand, der
Wellenwiderstand der Leitung und der
Abschlusswiderstand identisch sind, werden
Reflexionen vermieden.
Weitere Beispiele für Reflexion
sind:
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Bei Antennen wird die Seleinstung durch Spiege
gebündelt und eine Richtwirkung erreicht.
Konkav gekrümmte Hohlspiegel als
Rasierspiegel, Parabolspiegel für
Satellitenantennnen oder zur Lichtbündelung be
Teleskopen.
Konvex gekrümmte Spiegel dienen z.B. als
Außenspiegel an Fahrzeugen und zeigen größere
Bereiche als gleich große Planspiegel.
Kommt auch bei der Energiegewinnung zum
Einsatz (Sonnenkraftwerk).
Übersprechen
Beim Übersprechen werden Leitungen von
Nachbarleitungen elektromagnetisch
gestört.
Beim Übersprechen werden nicht nur
Leitungen gestört, sondern es können auch
auswertbare Signale auf andere Leitungen
Übertragen werden.
Übersprechen ist abhängig
von:
•Abschirmung,
•Isolationsgüte,
•Leitungsabstand
•Strom
•Spannung
•Frequenz
Verhindern von Übersprechen
1. Leitungsabstand vergrößern
2. Abschirmung durch:
• Verdrillen der Leitungen
• Kupfergeflecht um die Leitungen
wickeln.
• Alufolie
Impressum
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Wellenwiderstand: Marcus Gollor
Reflexion: Michael Schmid
Übersprechen: Klaus Junginger