Hallo, wenn ich eine Reflexionsmessung mittels Koaxialkabel an einem Material durchführe, wie tief geht das Feld dann in das Material? Wenn ich z.B. ein Material habe, das aus mehreren Schichten aufgebaut ist, woher weiß ich dann, ob die unteren Schichten auch noch Einfluss haben oder nicht? Kann man das irgendwie simulieren, berechnen oder messen?
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Auch, wenn n1, n2, n3 dasselbe ε(r) hätten, wie das Dielektrikum im Kabel, müsste man das wohl numerisch rechnen, Finite-Elemente-Methode. Es sei denn, sowas lässt sich einer Formelsammlung entnehmen. (Wenn nicht Totalreflexion gegeben ist, ist die Eindringtiefe theoretisch unendlich.)
U. B. schrieb: > Auch, wenn n1, n2, n3 dasselbe ε(r) hätten, wie das > Dielektrikum im Kabel, müsste man das wohl numerisch > rechnen, Finite-Elemente-Methode. Glaube ich gar nicht mal. Das Problem ist rotationssymmetrisch; viele solche Konfigurationen hat irgendwer schon mal analytisch durchgerchnet. (Nein, ich kann das nicht rechnen...) > Es sei denn, sowas lässt sich einer Formelsammlung entnehmen. > (Wenn nicht Totalreflexion gegeben ist, ist die Eindringtiefe > theoretisch unendlich.) Naja... wenn der Abstand ein Mehrfaches des Durchmessers ist, wird sich sehr wenig ändern.
Hallo, wenn jemand eine Formel dazu findet wäre das super, würde mich auch interesseren. Rein prinzipiell würde ich schätzen, dass die Eindringtiefe vor Allem von der Leitfähigkeit abhängt. Damit bestimmt sie auch maßgeblich die Reflexion. Die dielektrische Konstante ε(r) bestimmt zunächst nur das Feldverhältnis am Koax-n1 Übergang und sollte nur schwach die Eindringtiefe beeinflussen. Sicherlich gibt es auch eine starke Frequenzabhängigkeit. Reinier Z. schrieb: > Naja... wenn der Abstand ein Mehrfaches des Durchmessers ist, > wird sich sehr wenig ändern. Wie ist denn das Verhältnis von Schichtdicke und Koax-Durchmesser? Wenn es extrem klein oder groß ist, kann man in der Berechnung sicher etwas vereinfachen. BG Bodo
Gibt es jede Menge Paper zu, mal bei Google Scholar suchen.
Simulieren geht auf jeden Fall: CST, HFSS oder jeder andere 3D solver. Rechnen sollte auch gehen, oben wurde ja schon der rotationssymetrische Ansatz genannt. messen ist eher schwer, ausser Du hast viele Samples in unterschiedlichen Dicken und kannst dann checken ab wann sich an den Messwerten nichts mehr tut.
Was soll den gemessen werden ? Je nach dem gibt es einen optimalen Aufbau. Ich hab das bisher noch nicht so gesehen, das Koaxkabel stumpf auf eine Oberflaeche zu halten. Dabei wuerde ich erwarten die Oberflaeche des Koax muesste reproduzierbar plan sein. Und der Schirm auch. Was nicht einfach so gegeben ist.
Jetzt Nicht schrieb: > Ich hab das bisher noch nicht so gesehen Vom Prinzip her werden derartige Reflexionsmessungen z.B. zur Messung der Permittivitätszahl benutzt.
Koennte theoretisch sogar funktionieren. Natuerlich nicht mit einem RG58, das mit dem Seitenschneider abgeknipst wurde. Mit einem Semirigid schon eher. Gibt es ein Bild von so einem Aufbau? Von welchem Frequenzbereich reden wir ? Eine Richtungsabhaengigkeit ist dann aber auch weg. Ich wuerd das eher mit einer Stripline messen wollen. Dann koennte man Richtungsinformationen bestimmen.
Wow, endlich einmal vernünftige Antworten, mit denen man etwas anfangen kann und nicht nur nutzloses Gequatsche von Besserwissern! Vielen Dank dafür schon einmal! Bodo schrieb: > Wie ist denn das Verhältnis von Schichtdicke und Koax-Durchmesser? Schichtdicke: ca. 2cm Koax-Durchmesser: ca. 0,5cm Jetzt Nicht schrieb: > Frequenzbereich reden wir ? ca. 500kHz bis 100MHz
"Eindringtiefe" ist üblicherweise die Tiefe, in der das Feld (Spannung, oder Leistung?) auf 1/e oder ca. 37% abgefallen ist. Das ist vor allem von der Frequenz abhängig, je höher desto kleiner die Eindringtiefe.
Christoph Kessler (db1uq) schrieb: > "Eindringtiefe" ist üblicherweise die Tiefe, in der > das Feld (Spannung, oder Leistung?) Der Strom. > auf 1/e oder ca. 37% abgefallen ist. Das ist vor allem > von der Frequenz abhängig, je höher desto kleiner die > Eindringtiefe. Und von der Leitfähigeit. In Kupfer ist die Eindringtiefe bei 500kHz ungefähr 0.1mm.
Reinier Z. schrieb: > Und von der Leitfähigeit. In Kupfer ist die Eindringtiefe > bei 500kHz ungefähr 0.1mm. Hmm... und wie kommst du jetzt darauf? Die Frequenz und Leitfähigkeit der verschiedenen Materialschichten kenne ich ja. Wenn du mir verrätst wie du auf die 0,1mm kommst, kann ich das bei mir vielleicht genauso machen.
Stichwort Skineffekt, Eindringtiefe: http://de.wikipedia.org/wiki/Skin-Effekt http://www.electronicdeveloper.de/AllSkineffektEindringtiefe.aspx
... das hilft aber nur bei leitfähigen Werkstoffen, bei Dielektrika nicht.
Christoph Kessler (db1uq) schrieb: > "Eindringtiefe" ist üblicherweise die Tiefe, in der das Feld > (Spannung, > oder Leistung?) auf 1/e oder ca. 37% abgefallen ist. Das ist vor allem > von der Frequenz abhängig, je höher desto kleiner die Eindringtiefe. Äh, Moment! Was reden wir hier alle? Eindringtiefe sagt, wie tief der Strom eindringt (sprich: bis zu welcher Tiefe im Leiter strom fließt. Nicht, wie tief ein Feld irgendwo eindringt, oder!?
Doch natuerlich. Denn sonst haette man schliesslich Strom und kein Feld mehr, oder umgekehrt. Bei Dielektrika ist es in der Tat anders. Da wuerd ich die Simulation anwerfen, auch wenn ich mir schon vorstellen kann wie's geht.
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Bearbeitet durch User
Wir reden hier übrigens von biologischen Materialien...
Scaramouche schrieb: > Reinier Z. schrieb: >> Und von der Leitfähigeit. In Kupfer ist die Eindringtiefe >> bei 500kHz ungefähr 0.1mm. > > Hmm... und wie kommst du jetzt darauf? Faustformel. :) Ich habe mir gemerkt, dass die Eindringtiefe in Kupfer bei Netzfrequenz (50Hz) UNGEFÄHR 1cm ist. Außerdem habe ich mir gemerkt, dass die Eindringtiefe mit der Wurzel aus der Frequenz fällt: 100fache Frequenz bedeutet 1/10 der Eindringtiefe. > Die Frequenz und Leitfähigkeit der verschiedenen > Materialschichten kenne ich ja. Wenn du mir verrätst wie du auf > die 0,1mm kommst, kann ich das bei mir vielleicht genauso machen. Ja, im Prinzip kannst Du das machen. Stichwort ist "Skineffekt"; dort findest Du die passenden Formeln. Aber Vorsicht: Du schreibst weiter unten, es handele sich um biologisches Material. Falls die elektrische Leitfähigkeit von der Frequenz abhängt, musst Du das natürlich berücksichtigen.
mse2 schrieb: > Christoph Kessler (db1uq) schrieb: >> "Eindringtiefe" ist üblicherweise die Tiefe, in der das Feld >> (Spannung, oder Leistung?) auf 1/e oder ca. 37% abgefallen >> ist. Das ist vor allem von der Frequenz abhängig, je höher >> desto kleiner die Eindringtiefe. > > Äh, Moment! Was reden wir hier alle? Eindringtiefe sagt, wie > tief der Strom eindringt (sprich: bis zu welcher Tiefe im > Leiter strom fließt. Nicht, wie tief ein Feld irgendwo eindringt, > oder!? Wenn frei bewegliche Ladungsträger vorhanden sind - was die Voraussetzung für einen Stromfluss ist -, hängt das miteinander zusammen. Es fließt nur dort Strom im Leiter, wo auch eine lokale elektrische Feldstärke vorhanden ist. Bei Dielektrika sind die Verhältnisse vermutlich anders.
Das heißt, dass ich nicht nur die Frequenz, elektrische Leitfähigkeit und Permittivität, sondern auch die Permeabilität wissen muss?
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Wenn ich das richtig verstehe, spricht man ja nur von evaneszenter Welle, wenn in dem zweiten Medium eigentlich GAR NICHTS mehr sein dürfte. Aber das ist ja nicht der Fall. Die Welle geht auch durch die tieferen Medien. Die Frage ist eben nur: Wie weit? Ich denke, dass Skin-Effekt da schon das richtige Schlagwort ist. Die Formel im Anhang (aus dem Artikel "Skin-Effekt" von Wikipedia) ist wohl genau das, das ich brauche.
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