Hallo Zusammen,
ich sitze gerade an der Impedanzbestimmung einer Geometrie wie im Anhang
gezeichnet. Es handelt sich um einen Innenleiter, der mit einem Rohr
umgeben ist. Das Rohr ist oben und unten jedoch geschlitzt (durchgehend
auf der ganzen Länge).
Wie sich die Impedanz bei Koax-Geometrie näherungsweise berechnet ist
mir soweit klar.
Mit den Schlitzen würde ich bei analytischer Betrachtung sagen, dass
sich der kapazitive Anteil an der Impedanz verringert und sich damit mit
Z = sqrt(L`/C') eine höhere Impedanz ergibt.
Gibt es dazu Formeln oder habt ihr mir einen Verweis auf gute Literatur
zu genau diesem Problem? Genauso sind auch Erfahrungswerte gerne gehört
;-)
Danke und Grüße,
Kim
Abgesehen, dass ein geschlitzter Leiter strahlt...
wie stellst du sicher, die beiden Aussensegmente auf gleichem Potential
sind? Dann hat man ploetzlich Felder zwischen den beiden segmenten..
Du hast hier keine koaxiale Anordnung, sondern im Prinzip drei Leiter
nebeneinander, die außerdem noch strahlen. Schlechte Idee ;-)
Wie kommt es zu dieser seltsamen Anordnung?
Hi,
dass es strahlt ist in diesem Fall erstmal nicht relevant. Die Anbindung
erfolgt aus dem Koax-Aufbau in die geschlitze Geometrie.
Auch wenn die Anbindung nicht ideal wäre, mich interessiert, wie sich
die Impedanz für diese Geometrie berechnet, wenn man davon ausgeht, dass
die Masse anständig angebunden ist und sich die Felder zwischen Außen
und Innenleiter ausbreiten.
Gibts da Formeln und Richtwerte, oder muss ich für sowas schon Comsol
o.ä. anschmeißen?
Kim F. schrieb:> wenn man davon ausgeht, dass die Masse anständig angebunden ist
Das ist sie nicht.
> und sich die Felder zwischen Außen und Innenleiter ausbreiten.
Das tun sie nicht. Die Anordnung strahlt, und damit breiten sich die
Felder nicht zwischen Innen- und Außenleiter aus. Sondern du hast damit
eine Antenne gebaut.
Im Prinzip sagst du folgendes:
"Mein Wasserschlauch ist zwar der Länge nach aufgeschlitzt, aber ich
möchte wissen, wie sich das Wasser verhält, wenn ich davon ausgehe, daß
das Wasser im Inneren de Schlauches bleibt."
Weißt du, was ich meine? Ein Widerspruch an sich...
Das sieht aus wie eine koaxiale Hochfrequenz-Messleitung, wie meine
hier:
Beitrag "Re: Impedanz bestimmen"
Literatur gibt es sicher in der Hochfrequenz-Bibel von
Matthei-Young-Jones, die mittlerweile auch als PDF kostenlos zu haben
ist.
Kim F. schrieb:> Genauso sind auch Erfahrungswerte gerne gehört
Wie sehr das Feld nach aussen durchgreift, und wie sehr also die Wand
fehlt, hängt ja zweifellos auch von der Wanddicke ab.
Auf die Schnelle habe ich in einem uralten Skript nur dies gefunden:
Eine Impedanz kannst du natürlich berechnen, indem du die Kapazität
zwischen Innen- und Außenleiter bestimmst, dazu ebenfalls die
Induktivität. Dann kannst du mit sqrt(L/C) die Impedanz bestimmen. Am
einfachsten wird es sein, wenn du eine RLC-Meßbrücke hast. An einem Ende
messen, das andere Ende kurzschließen für die Induktivität. Dann das
andere Ende offen lassen und am Anfang die Kapazität messen. Und dann
wie gesagt sqrt(L/C) ergibt die Impedanz.
lrep schrieb:> Wie sehr das Feld nach aussen durchgreift, und wie sehr also die Wand> fehlt, hängt ja zweifellos auch von der Wanddicke ab.
Und vom Verhältnis der Frequenz zur Größe des Schlitzes. Je höher die
Frequenz, desto "offener" ist das Kabel.
@npn: Guter Vergleich, hab ich kapiert. Zu Messen (wie du beschrieben
hast)wird das bestimmt sein, aber bevor ich einen Aufbau mache, wollte
ich das mal grob Abschätzen.
Welche Impedanzen sich am Aufbau ergeben kann man sich aus auch den
Reflexionen dann herleiten.
@db1uq un Irep: Danke, das hilft schonmal ein Stück weiter. Vielleicht
ist auch so ein ähnlicher Aufbau möglich.
Kim F. schrieb:> @npn: Guter Vergleich, hab ich kapiert. Zu Messen (wie du beschrieben> hast)wird das bestimmt sein, aber bevor ich einen Aufbau mache, wollte> ich das mal grob Abschätzen.
Das kannst du ja so machen, daß du die Berechnungsformel für Koax nimmst
und von der Kapazität die Fläche des/der Schlitze subtrahierst. Und dann
rechnest du mit dieser verminderten Kapazität weiter.
> Das kannst du ja so machen, daß du die Berechnungsformel für Koax nimmst> und von der Kapazität die Fläche des/der Schlitze subtrahierst. Und dann> rechnest du mit dieser verminderten Kapazität weiter.
Das ist allerdings nur eine Änderung von zwei. Es vergrößert sich ja
ausserdem die Induktivität, was die Impedanz noch weiter erhöht.
Eine Möglichkeit zur Simulation: TNT/MMTL (2D field solver, gibt's
gratis be sourceforge). Da kann man sich die Koaxleitung zumindest
näherungsweise aus einer ausreichenden Anzahl an passend angeordneten
Einzelleitern zusammenbasteln.
Wolfgang M. schrieb:> Das ist allerdings nur eine Änderung von zwei. Es vergrößert sich ja> ausserdem die Induktivität, was die Impedanz noch weiter erhöht.
Stimmt, hast recht...
skizze.png
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