Leistungsaufteilung im HF-T-Dämpfungsglied

[Makke (Gast)]

Hi Leute,

kann mir vielleicht jemand  bei der Auslegung eines T-Dämpfunggliedes
weiterhelfen? Ich habe in meiner Schaltung einen Eingangspegel von
28dBm und möchte den um 16dB  auf 12 dBm reduzieren. Dabei fällt eine
Leistung von rund 615mW ab. Nur wie verteilt sich die Leistung auf die
drei Widerstände im T-Glied? Geichmäßig oder unterschiedlich? Würden
1206-Widerstände ausreichen, die ja jeder einzeln 250mW verkraften
können?
Wäre nett, wenn mir da jemand weiterhelfen könnte!
Danke! Makke

[Bernhard S. (bernhard)]

Haben alle Widerstände den gleichen Wert?

Bernhard

[Makke (Gast)]

Nein! Der 16dB Abschwächer ist so aufgebaut:

28dBm >----36R-----36R----> 12 dBm
               |
               |
               16R
               |
               |
               -

[Christoph Kessler (db1uq) (Gast)]

Das geht alles mit rechten Dingen und dem Ohmschen Gesetz zu. Der
Generator vor dem Dämpfungsglied hat 50 Ohm Innenwiderstand, der
Verbraucher nach dem Dämpfungsglied ist ebenfalls ein 50 Ohm
Widerstand.
wir haben erst mal eine Reihenschalung Verbraucher und 36 Ohm, zusammen
 86 Ohm. Dem liegt der 16 Ohm Widerstand parallel, also 1/Rges=1/86 +
1/16. dann folgt wieder eine Reihenschaltung mit 36 Ohm. Wenn das
Dämpfungsglied richtig dimensioniert ist, muß das genau 50 Ohm ergeben.
Die halbe Leistung des Generators wird schon an seinem 50 Ohm
Innenwiderstand verbraten, aber die angegebenen  28 dBm sind bereits
die außen an 50 Ohm verheizte Leistung. Die Verteilung ist einfach mit
dem ohmaschen Gesetz zu bestimmen.

[Makke (Gast)]

Wie kommst du denn auf 86 Ohm. Müssten das nicht 88 Ohm sein(36+36+16)?
Also wenn ich das berechne, sind das für die beiden parallel
geschalteten Widerstände((88*16)/(88+16)=13,54Ohm ). Und 13,54 Ohm + 36
Ohm sind fast 50 Ohm(genau 49,54 Ohm).
Also das habe ich verstanden, aber immer noch nicht wie sich die
Leistung jetzt auf jeden einzelnen Widerstand aufeilt??

[Manuel A. (geebee711)]

Christoph meint 50 + 36 = 86 Ohm.

Spannung am Eigang: UE = sqrt(P*R)= sqrt(50 Ohm * 631 mW) = 5.62 V
Strom durch 1. 36Ohm-Widerstand: I =  U/R= 5.62V/50Ohm=112.33mA
Leistung 1. 36R : P=I^2*R=112.33mA^2*36Ohm=454mW
Spannungsabfall 1. 36R: U=4.04V
Spannung an 16R und 2. 36R + 50R Parallelschaltung: UE-U=1.57V
Strom durch 16R: I=U/R= 1.57V/16Ohm= 98.29mA
Leistung 16R: P=U*I=1.57V*92.29mA=154.6mW
Leistung 2. 36R: P=Pgesamt - P 16R - P 1. 36R = 22mW

Sollte stimmen so.

Ich krieg ein Bier. :-P

[Makke (Gast)]

Endlich hab ich's verstanden und nachvollzogen. Das Bier hast du dir
wirklich redlich verdient :-)

Wie immer, wenn man's dann weiß war es gar nicht so schwer...

[Tobias A. (inselaffe)]

Hinweis
wenn Du kannst nimm 50 Ohm Widerstände aus 2x100 Ohm parallel.
100 Ohm Widerstände sind für HF "optimiert" alles ander ändert sich
mit steigender frequenz.
Ich find den Link grad net wo die Graphen drauf sind aber grad wenn es
so richtung 0.5 - einige GHz geht spielt das doch schon ganz schön in
die Werte rein.
(obwohl das wenn alle R's gleich sind ja nix machen sollte) wenns dir
allerdings auf die Leitungsimpedanz ankommt z.b. 50 Ohm solltest Du das
bedenken.

[Arno H. (Gast)]

Und jetzt das Ganze noch mal als Kür für den Worst Case: Offener Ausgang
und Kurzschluss am Ausgang. Reichen die Belastbarkeiten der Rs dann auch
noch? Spielkinder gibts überall!
Von der Belastbarkeit her würde ich es symmetrisch aufbauen, damit  man
nicht immer nach Ein- und Ausgang suchen muss und das Dämpfungsglied
universeller verwendbar wird.
Arno

[Profi (Gast)]

Nochmal zum Mitschreiben:
 0dBm =^ 1mW
10dBm =^ 10mW
20dBm =^ 100mW
30dBm =^ 1W

28dBm =^ 630,9573mW Eingangsleistung
12dBm =^  15,8489mW Ausgangsleistung am R5 (U=P/I=sqrt(P/R)=0,8902V)
        ------------
         615,1084mW zu vernichtende Leistung

I(R4)=I(R5)=sqrt(P(R5)/R5)=17,8039mA
U(R3)=I(R4)*(R4+R5)=1,5311V
I(R3)=95,6959mA
I(R2)=I(R3)+I(R4)=113,4998mA
P(R2)=463,759mW
P(R3)=146,523mW
P(R4)= 11,411mW
     -----------
      621,693mW   Unterschied rührt von nicht exakten R-Werten her

[Profi (Gast)]

R1: Innenwiderstand 50 Ohm der Quelle
R2: 1. 36 Ohm
R3: 16 Ohm nach Gnd
R4: 2. 36 Ohm
R5: Lastwiderstand 50 Ohm nach Gnd

zum Spielen die SwitcherCad-Datei im Anhang.

Offener Ausgang:
P2: 441,21mW
P3: 196,09mW
P4:   0,00mW

Kurzer Ausgang:
P2: 487,09mW
P3: 103,76mW
P4:  46,12mW

[Profi (Gast)]

jetzt noch die Extra-Kür: wie lauten die exakten R-Werte für 16dB und 50
Ohm?

Die SMD-Rs würde ich nicht mit 250 mW belasten, lieber mit 150, d.h.
für den R2 (und wegen Arno auch R4) drei Rs (parallel oder seriell)
verwenden.

[Tobias A. (inselaffe)]

Buchempfehlung

Kraus: Electromagnetics
Kapitel: Transmission lines

[Arno H. (Gast)]

Wenn 10 Nachkommastellen reichen:
R1: 36,3193111397 Ohm,
R3: 16,2572967560 Ohm,
R4: 36,3193111397 Ohm
Mein Buchtipp dazu wäre Karl Weiner -DJ9HO-
UHF-Unterlage Teil I/II
Kapitel B.1 Dämpfungsglieder in pi und T-Schaltung
Zu meiner Bequemlichkeit hatte ich mal ein Excel-Sheet gebaut, s.
Anhang. Schutz ist ohne Kennwort.
Arno