Hallo,
ich habe einen beliebigen 4-Pol (also sowas)
|----|
-| |-
in | | out
-| |-
|----|
Wie kann ich den Wellenwiderstand des Inhaltes möglichst genau
bestimmen?
Vielen Dank.
MfG
Markus F.
Deine Frage war in der Art:
Ich habe eine Kiste mit beliebigen Inhalt. Wie groß ist die
Umgebungstemperatur?
Der Wellenwiderstand bezieht sich meistens auf Kabel oder allgemein
Wellenleiter. Dein beliebiger Inhalt muss keinen Bezug dazu haben.
TheChosenOne schrieb:> Okay, dieser Vierpol ist ein Stück Zweidrahtleitung.
Schon besser.
Gucke dir die Transformationseigenschaften bei Lambda/4 an, dann gilt
Z_abschluss*Z_gesehen_am_Eingang=Z_0^2 oder so ähnlich. Aber als
Anhaltspunkt schon ganz gut...
Das war der Grund warum ich die Kiste genommen habe.
Ich kann zu der Leitung nichts sagen. Ich weiß es ist eine
Zweidrahtleitung - nicht mehr und nicht weniger.
Leitungsabstand, Leitungslänge, Druchmesser der Leitung usw. sind
unbekannt.
(wobei die länge ja in das Z0 eh nicht eingeht)
Eingangsimpedanz messen bei Leerlauf am Ende und bei Kurzschluss am
Ende. Der Wellenwiderstand ist das geometrische Mittel aus den beiden.
Geht natürlich nur bei Frequenzen, bei denen ein guter Leerlauf
realisierbar ist (Abstrahlung und Streukapazität vernachlässigbar).
1. nimm ein lineares Poti von 0 ... 1000 Ohm
2. nimm Frequenzgenerator mit 1000 Hz und ein bißchen Leistung
3. nimm'n hochohmiges Oszilloskop
Schalte Poti parallel zum Eingang deines Vierpoles, lege die 1000 Hz
Wechselspannung an und variiere das Poti.
Bei Leistungsanpassung Poti zu Leitung oder Vierpoleingang (analog
Parallelschwingkreis) hat die Wechselspannungsamplitude ihr Maxima, zu
sehen auf dem Oszi.
Wenn U max gefunden, messe dann den ohmschen Widerstandswert deines
Potis. Er entspricht in etwa den Welleneingangswiderstand deines
Vierpols, also Z.
Viel Spaß, messe so im freien Feld CAN-Leitungen durch ohne
Impedanzmeßbrücke ...
TheChosenOne schrieb:> Dann ist das der richtige Aufbau?
So würde ich die Beschreibung auch verstehen und halte sie - mit Verlaub
- für ganz großen Blödsinn. Begründung:
Bei der angegebenen Frequenz von 1 kHz (also einer Wellenlänge von 300
km) ist es egal, ob die Leitung da ist oder nicht. Man sieht an ihrem
Eingang praktisch genau den Abschlusswiderstand, in diesem Fall einen
Leerlauf. Es findet keine Impedanztransformation statt, wenn die Leitung
nicht mehrere 10 km lang ist. Man könnte bei dieser Frequenz bestenfalls
den Kapazitäts- und den Induktivitätsbelag (bei bekannter Länge) messen,
da Strom und Spannung entlang der Leitung praktisch konstant sind. Diese
beiden Werte würden auch auf den Wellenwiderstand führen. Die
beschriebene Anordnung ist aber auch für diese Messung nicht geeignet.
Mit der beschriebenen Schaltung misst man also die Spannung, die der
Generator am Poti erzeugt, weiter nichts. Mit dem
Leitungswellenwiderstand hat diese Spannung rein gar nichts zu tun. Auch
wird sie nicht bei Leistungsanpassung maximal sondern im Leerlauffall.
Bei Leistungsanpassung ist die Spannung über dem Lastwiderstand halb so
groß, wie die Generatorleerlaufspannung. Auch wenn ich noch so
spitzfindig nachdenke, mir fällt kein Fall ein, in dem
Leistungsanpassung durch ein Spannungsmaximum an der Last identifiziert
werden könnte.
Der Wellenwiderstand läßt sich bei Einhaltung bestimmter Randbedingungen
auch bestimmen, indem man die Kapazität zwischen den Leitern der offenen
Leitung und die Induktivität der kurzgeschlossenen Leitung mißt und dann
ein wenig rechnet. Mehr Info unter
www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0301036.htm und
http://de.wikipedia.org/wiki/Wellenwiderstand --> "Messung der
Wellenimpedanz".
Hallo zusammen,
die Sache mit Poti und Scope ist nicht ganz verkehrt.
Die 1000 Hz stimmen nicht. Das müssen steile Impulse sein.
Such mal nach 'Time Domain Reflectometry'
z. B. hier
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitbereichsreflektometrie
Gibt es viel zu finden.
Man erhält mit dieser Methode auch mit selbgestricktem Generator
ganz brauchbare Werte.
73 Wilhelm
Das wird aber bei deisen Kabellängen erst ab deutlich über 10MHz
wirklich störend.
Prinziepiell kann man den Wellenwiderstand messen, in dem man bei einen
kurzgeschlossenen oder leerlaufenden Kabel mittels verändern der
Frequenz das Spannungsmaximum und Spannungsminimum am Eingang misst, und
dann aus den Werten den Wellenwiderstand berechnet.
Zielführend ist aber auch wenn man zum Eingang einen Reihenwiderstand
und am Ausgang einen Abschlusswiderstand schaltet. Dem Reihenwiderstand
liegt natürlich der Quellwiderstand des Genrators in Reihe und muss
berücksichjtigt werden.
Wenn der Reihenwiderstand und der Abschlusswiderstand dem
Wellenwiderstand des Kabels entspricht, dann wird beim durchstimmen der
Frequenz keine periodischen Pegelschwankungen mehr aufteten, sondern nur
noch der Pegelabfall durch die frequenzabhängige Kabeldämpfung.
Aber bei so kurzen Kabellängen wird das schon sehr sportlich das zu
vermessen, weil parasitäre Blindwiderstände das Messergebnis schon arg
belasten können.
Einfacher würde das bei Kabellängen so um 100m werden, weil man dann mit
entsprechend niedrigen Frequenzen auskommt, und man mit einen
hochohmigen Oszillografen die Spannung am Eingang messen könnte.
Aber mit einen Netzwerkanalyzer könnte man sowas messen.
Ralph Berres
Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Du den Wellenwiderstand duch Messung
ermitteln kannst:
Messmöglichkeit 1:
Mit einem Kapazitätsmessgerät bei leerlaufenden Leitungsende die
Kapazität C messen (Fachausdruck: "Kapazitätsbelag"). Dann bei
kurzgeschlossenem Leitungsende die Induktivität L messen (Fachausdruck:
"Induktivitätsbelag"). Der Wellenwiderstand Z Deiner Zweidrahtleitung
errechnet sich dann zu: Z = Wurzel aus L/C
Messmöglichkeit 2:
Wie Du schreibst, möchtest Du den Wellenwiderstand möglichst genau
messen: Hierzu ist die Kabellänge von 0,5m aber viel zu kurz. Wenn es
Dir möglich ist, beschaffe Dir das gleich Kabel mit einer Länge von
einigen Metern (z.B 10m).
Du brauchst: ein Rechteckgenerator (Frequenzbereich einige MHz) , ein
Oszilloskop und ein Poti am Leitungsende (einige 100 Ohm).
Recheckgeneratot und Skop am Leitungsanfang, sowie Poti am Leitungsende
anschließen.
Wenn das Poti auf einen Wert eingestellt ist, der nicht !!! dem
Wellenwiderstand des Kabels entspicht, dann ist das Rechteck am
Leitungsanfang stark verzerrt. Man erkennt Sprünge, Treppen usw. Dann
das Poti so einstellen, dass wieder ein "sauberes" Rechtecksignal ohne
jede Verzerrung zu erkennen ist. Der jetzt eingestellte Potiwiderstand
entspricht dann genau dem Wellenwiderstand Deiner Leitung.
Dieses Verfahren verwenden nicht nur "Hobbyelektroniker", sondern
(prinzipiell) auch Studenten der Nachrichtentechnik in ihren
Laborversuchen.
Nachlesen kannst Du übrigen diese Messung bei "HF-Messungen für den
Funkamateur" Teil 3 , Seite 79 von Hans Nussbaum.
Ralph Berres schrieb:> Das wird aber bei deisen Kabellängen erst ab deutlich über 10MHz> wirklich störend.
Nutzfrequenz ist Maximal 60 MHz bis dahin sollte es aber schon
ordentlich tun.
> Aber mit einen Netzwerkanalyzer könnte man sowas messen.
Das klingt doch super! So etwas steht hier rum.
Genauer Typ weiß ich grad nicht müsste aber ein Agilent 4Port sein.
Wie man den Wellenwiderstand (Impedanzen) von fast allen Kabeln messen
kann,
kann man hier nachlesen ((mit Anleitung und Bildern)
http://amateurfunk-info.de.to/impedanz-messen.html
Zum Anpassen von unterschiedlichen Impedanzen kann man eine Tabelle für
Office (ohne Java/ohne Makros lauffähig und offline nutzbar) downloaden,
die automatisch T- und Pi-Glieder (symmetrisch/asymmetrisch) berechnet.
http://amateurfunk-info.de.to/t-pi-glieder.html