High Speed Digital vs. Mikrowellen

OP #2197086
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Hallo Zusammen,
mittlerweile operieren schnelle serielle Busse mit bis zu 10GBit/s; 
damit bewegen sich die Frequenzen im Bereich vom Mikrowellen. Doch 
findet man im Bereich der Mikrowellen Dinge wie Hohlleiter, 
Semi-rigid-Leitungen u.ä. Abenteuer, während die seriellen Busse über 
bessere Kabel und Leiterplatten laufen. Was macht da den Unterschied, 
weshalb unterschiedliche Techniken eingesetzt werden?

Mfg, Lukas
#2197098
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Bei Funkanwendungen, bzw. generell bei Anwendungen, wo man Leistung 
möglichst verlustarm übertragen will, sind Hohlleiter sicherlich besser, 
aber wohl auch teurer, und eben auch unflexibel (zumindest so, wie ich 
es kenne).
Bei der digitalen Übertragung kommt es nicht so sehr auf verlustarm an. 
Die Entfernungen sind meistens begrenzt, und da geht das Cu ja noch 
bestens.
Gast #2197212
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Luk4s K. schrieb:
> Doch
> findet man im Bereich der Mikrowellen Dinge wie Hohlleiter,

Im Bereich der Mikrowellen findet man auch Streifenleiter. Und die sind 
nicht weit von schnellen Busleitungen entfernt (die übrigens auch 
Impedanzkontrolliert bzw. richtig terminiert gelayoutet werden).
Der Rest wurde ja schon gesagt, dass ein Datenbus nicht der 
Leistungsübertragung dient versteht sich eigentlich von selbst.
Gast #2197369
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Was zu hochfrequent ist ist immer relativ zur Groesse des Systems - ein 
paar tausend Kilometer Ueberlandleitung bei 50 Hz stellen einen vor 
hochfrequenztechnische Probleme, und viel von der urspruenglichen 
Forschung geschah an Telegrafen- und Telefonleitungen von erheblicher 
Laenge.


Bei Mikrowellen-Analog/Funkanwendungen hast Du innerhalb der Baugruppen 
auch meistens Leiterplattentechniken (nimm zB mal ein Satelliten-LNB vom 
Schrott auseinander)- machmal auf Spezialsubstrat, weil:

a) FR4 relativ verlustreich ist - Verlust kann man auf einem Digitalbus 
durch mehr Input ausgleichen, aber nicht bei einem Empfaenger! Und wenn 
Leistungen im Spiel sind willst Du das Substrat auch nicht durch 
Verluste erwaermen.

b) FR4 eine frequenzabhängige Dielektrizitaetskonstante ("Hook") hat. 
Sehr ungesund wenn man ein Analogsignal verzerrungsfrei halten will.

c) Bei RICHTIG hohen Frequenzen die leicht unhomogene Struktur durch das 
Glasvlies wohl auch irgendwann problematisch wird.

Manchmal gibts mit FR4 schon im VHF-Bereich Probleme. zB 
Oszilloskopverstaerker Tek 7A18, der ist gerademal fuer 75MHz ausgelegt 
und hat bestimmt nicht aus Spass Eingangsplatinen aus exotischem 
Vollkunststoff.


Uebrigens gibt es Strukturen die Koaxialkabeln oder Hohlleitern recht 
aehnlich sehen und sich in Multilayer und/oder sogar in einem IC 
abbilden lassen.

http://www.microwaves101.com/encyclopedia/rectax.cfm
http://www.microwaves101.com/encyclopedia/coplanarwaveguide.cfm
Gast #2197387
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Luk4s K. schrieb:
> mittlerweile operieren schnelle serielle Busse mit bis zu 10GBit/s;
> damit bewegen sich die Frequenzen im Bereich vom Mikrowellen. Doch
> findet man im Bereich der Mikrowellen Dinge wie Hohlleiter,

Hi, Luk4s K.,

der entscheidende Unterschied ist der Verstärker.
Seinetwegen kannst Du ein Kabel mit 90% Verluste an Signalenergie 
zulassen, er macht sie wieder wett.
Dein Magnetron im Mikrowellenofen könnte aber tonnenschwer ausfallen 
müssen mit nicht nur rauschenden, sondern brausenden Lüftern, würde 
dessen Signalenergie vor dem Schnitzel so gedämpft werden.

Zur Zeit eines Herrn Marconi gab es mal Langwellensender, Funkensender, 
da kommt der Begriff "Funken" her, deren Funkenknallerei war akustisch 
noch im nächsten Dorf zu hören, weil die Funkempfänger so unempfindlich 
waren.

Ciao
Wolfgang Horn
#2197428
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Hallo,

naja, immerhin haben diese unempfindlichen Empfänger mit Kohärer und 
später Crystaldetektor das Ergebnis der Knallerei durchaus in mehreren 
1000 Kilometer Entfernung empfangen.

Die Löschfunkensender haben dann akustisch nicht mehr so viel Radau 
gemacht.

Falls jemand Langeweile hat:
http://www.radiomuseum.org/forum/telefunken_zeitung_ab_nr1_1911.html

Gruß aus Berlin
Michael
OP #2198175
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Danke an euch alle für die aufschlussreichen Antworten

faustian schrieb:
> Tek 7A18, der ist gerademal fuer 75MHz ausgelegt
> und hat bestimmt nicht aus Spass Eingangsplatinen aus exotischem
> Vollkunststoff.


Ich hab mal im 7A26 (200MHz) und 7A19(500MHz) nachgesehen: In der Tat 
scheinen die Eingangsplatinen mit den Abschwächern bzw. Puffern(7A26) 
aus etwas besonderem zu bestehen - beim 7A19 hatte ich, als ich den 
offen hatte, spontan auf Keramik getippt, aber es ist eine gewisse 
Faserstruktur erkennbar. Könnte das vielleicht Teflon sein, denn wäre 
das normales Plastik würde das beim Löten schmelzen. Auf dem Mainboard 
der Einschübe kommt allerdings wieder ganz normales FR4 zum Einsatz. Der 
7A19 verwendet sogar eine 4-Lagige Platine, ich wusste noch gar nicht, 
dass es sowas '71 schon gab.

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