Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Leitungstheorie Leitungsdurchmesser>>Wellenlänge


von A. R. (redegle)


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Hallo,

ich habe mal gehöhrt, dass es bei sehr hohen Frequenzen (GHz-Bereich) 
das Problem gibt, dass der Durchmesser der Leitung wesentlich größer ist 
als die Wellenlänge des Signals.

1Ghz --> 300µm Wellenlänge
10Ghz --> 30µm Wellenlänge

Kann sich jemand erklären, warum dies zu Problemen führen kann?
Gilt unter diesem Umständen noch die Leitungstheorie?
Kommen ggf. noch Laufzeiten orthogonal zur Leiterrichtung hinzu 
(Reflektionen ähnlich wie bei einem Lichtwellenleiter)?

von Wolfgang S. (wsm)


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1GHz -> 30cm !!

von A. R. (redegle)


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Richtig
Lambda=3*10^8/f
Habe bei einem GHz mit 10^12 gerechnet statt mit 10^9.

Die Frage bleibt aber bestehen.

von Peter R. (pnu)


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Die Grenze für den Einsatz von Koaxialleitungen hängt eher mit dem 
elektrischen Feld um den Leiter herum zusammen. Von einem bestimmten 
Abstand zwischen Außen- und Innenleiter ab sind Ausbreitungsformen in 
Form einer Welle, also wie bei Hohlleitern, möglich. Dummerweise steht 
diese Energie am Ende der Leitung nicht mehr als Spannnung oder Strom im 
Leiter zur Verfügung sondern kommt als elektromagnetische Welle an, die 
z.B. mit einer geeigneten Antenne aufgenommen werden müsste.

Im Übergangsbereich besteht sogar eine Mischform, ein Teil als 
Strom/Spannung auf dem Leiter, ein anderer Teil als Hohlleiterwelle, mit 
verschiedenen Ausbreitungsgeschwindigkeiten.

Eine andere Grenze besteht darin, dass die Übertragung per Hohlleiter 
wesentlich verlustärmer wird als die durch Strom/Spannung in einem 
Leiter.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Das klingt ja so, als könne man das eventuell als Wandler nutzen?

von Peter R. (pnu)


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Wandler?  gibt es viele:

-Trafo mit Messeigenschaften (in der Energietechnik)
-Umsetzer von einer Energieform in die andere, mit der Eigenschaft 
reversibel zu arbeiten. (z.B. Tauchspullautsprecher, Piezoelement)
-Umsetzen einer Schwingungsmode in die andere (Hohlleitertechnik)
-Übergang von Koax zu Hohlleiter?

Zunächst muss dafür gesorgt werden, dass die HF-Energie von der Leitung 
auf möglichst nur EINE Ausbreitungsform übergeben wird. Der auf andere 
moden übergebene Anteil ist normalerweise Verlust.

An der Grenze von Koaxialleiterverhalten zur Hohlleiterausbreitung ist 
aber kaum ein definierter Übergang zu erreichen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Schade.

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