Forum: HF, Funk und Felder Impedanz an einem Knotenpunkt einer Schaltung


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von R. C. (barristan1selmy)


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Hallo Leute,

ich weiß nicht ob ich hier im richtigen Forum bin^^
Jedenfalls möchte ich an verschiedenen Knotenpunkten einer Schaltung auf 
einem PCB eine HF-Störung (CW, max. 1GHz) einkoppeln. Zum einkoppeln 
brauche ich ein Koppelnetzwerk (um HF-Quelle vor 
Gleichspannungsversorgung des PCB zu schützen). Dieses Netzwerk ist aber 
(glaube ich) abhängig von der Impedanz an dem Knotenpunkt, auf dem ich 
einkoppeln möchte. Meine Frage ist nun, ob ich die gesamte Impedanz des 
PCBs für diese Kalkulation einbeziehen muss, oder nur die Bauteile die 
unmittelbar an diesem Knotenpunkt hängen inklusive der Leiterbahn- sowie 
Masseimpedanzen.

Gruß

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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R. C. schrieb:
> Dieses Netzwerk ist aber (glaube ich) abhängig von der Impedanz an dem
> Knotenpunkt, auf dem ich einkoppeln möchte.
Worauf beruht dieser Glaube?

> ich weiß nicht ob ich hier im richtigen Forum bin^^
Das ist eher ein HF-Problem...

von R. C. (barristan1selmy)


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Lothar M. schrieb:
> Worauf beruht dieser Glaube?

Um meine Leitungsimpedanz an die Impedanz am DUT anzupassen. Das würde 
doch weniger Reflektionen am DUT bedeuten, oder sehe ich das falsch?

von R. C. (barristan1selmy)


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Kann mir da keiner helfen?

von Hp M. (nachtmix)


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R. C. schrieb:
> Kann mir da keiner helfen?

Du wirst schon genauer schildern müssen, um was es geht.

von Elektrofan (Gast)


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> ...ob ich die gesamte Impedanz des
> PCBs für diese Kalkulation einbeziehen muss, oder nur die Bauteile
> die unmittelbar an diesem Knotenpunkt hängen inklusive der
> Leiterbahn- sowie Masseimpedanzen.

Wenn eine Impedanz, die irgenwie "mit dranhängt", also auch den 
konkreten Einfluss hat, dass Strom in sie hineinfliesst, muss man sie im 
allgemeinen Fall natürlich auch einbeziehen.

Je nach erlaubter Fehlertoleranz lassen sich ggf. manche Teile ausser 
Acht lassen.

von Stefan (Gast)


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Hi,

ich hab mal etwas ähnliches gebaut. Allerdings genau andersrum, eine 
nicht 50Ohm 10Mhz Quelle an eine 1-2Ghz 50Ohm Schaltung. Um die beiden 
Schaltungsteile zu enkoppeln habe ich ein "normales" L-C Koppelnetzwerk 
verwendet (ohne Impedanzanpassung). Um die 10Mhz an 50Ohm anzupassen 
habe ich ein 20dB Dämpfer benutzt. Dieser dämpft alle reflektierten 
Wellen und erhöht damit die Rückflussdämpfung deutlich. Logischerweise 
wird dabei die eingefügte Leistung ebenfalls deutlich reduziert. Die 
Frage ist also, wie genau willst du das 1GHz Signal einspeisen (auf die 
Leistung bezogen), wie hoch muss die Einspeiseleistung sein? Wenn du 
einen Netzwerkanalysator zur Verfügung hast, kannt du relativ genau die 
eingespeiste Leistung bestimmen.

Zum Thema Impedanz einer nicht 50Ohm-Schaltung bestimmen. Niemand kann 
dir sagen wie die Impedanz deiner Schaltung bestimmt werden kann, weil 
niemand deine Schaltung kennt. Wie auch immer, ein paar allgemeine 
Tipps:
a) große Widerstände (so ab 1kOhm) sind gute HF-Barrieren. Alle 
Schaltungsteile die danach kommen können (wahrscheinlich) vernachlässigt 
werden.
b) L und C können recht unterschiedliche Impedanzen, abhängig von 
Baugröße, Bauteilwert und Frequenz, besitzten. Viele Hersteller bieten 
S-Parameter und/oder Ersatzschaltbilder für ihre Bauteile an.
c) Bei vielen Bauteilen mit Digitaleingängen (=hoher Eingangswiderstand) 
ist der Eingangskapazität der entscheidene Faktor, diese ist 
normalerweiser recht klein und daher bei Frequenzen ab 1Ghz 
Niederimpedant (gilt auch z.B. für MOSFETs).

Gruß
Stefan

von R. C. (barristan1selmy)


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Das sind schon mal sehr hilfreiche Tipps. Vor allem a) und c)!
Aber ich frage mich warum große Widerstände bei HF Barrieren sein 
sollen. Sind doch unabhängig von der Frequenz.

Stefan schrieb:
> Logischerweise
> wird dabei die eingefügte Leistung ebenfalls deutlich reduziert. Die
> Frage ist also, wie genau willst du das 1GHz Signal einspeisen (auf die
> Leistung bezogen), wie hoch muss die Einspeiseleistung sein?

Die Leistung soll etwa 3 Watt betragen, aber ich taste mich heran.

von Stefan (Gast)


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Hi,

die Reflexion die ein Signal erfährt ist direkt abhängig vom 
Impedanzverhältnis von Quelle und Last:

Wenn die Lastimpedanz und Quellenimpedanz 50Ohm ist:

= 0% Reflexion. Wenn der Widerstand 1000Ohm beträgt:

= 90% Reflexion. Große Widerstände sind also gute HF-Blocker. Dieser 
Zusammenhang ist unabhängig von der Frequenz (wie du schon selbst 
festgestellt hast). Aber bitte beachten: Widerstände sind keine idealen 
Bauteile. Sie besitzen eine Reiheninduktivität und eine parallele 
Kapazität, bei 1GHz sollte man Widerstände unter Baugröße 0603 
verwenden. Sind die Widerstände größer sinkt die Impedanz 
(wahrscheinlich) deutlich unter den Widerstandswert.

3Watt ist schon eine ziemlich große HF-Leistung. Meine Methode der 
Leistungsanpassung mittels Dämpfer kann natürlich trotzdem verwendet 
werden, wenn der Dämpfer groß genug dimensioniert ist. Alternativ kann 
man natürlich auch auf Leistungsanpassung verzichten wenn die Quelle 
auch stabil bei Fehlanpasssung läuft.

Gruß

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