Forum: HF, Funk und Felder Ground von Co-Planar Waveguide an anderes Potential koppeln


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von Klara (Gast)


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Hallo,

folgendes Problem:
Ein IC gibt bezogen auf "GND = 0V" ein RF Signal aus (+1V / 0V).
Das Signal wird über eine "grounded co-planar waveguide" (GCPW) Leitung 
übertragen da es im GHz Bereich ist.
Der Empfänger dieses Signals ist ein weiterer IC, der allerdings ein 
anderes Bezugspotential hat, nämlich VEE = -3V (bezogen auf GND). Der 
Empfänger ist zwar intern Eingangsseitig kapazitiv AC-gekopelt, d.h. die 
Spannungslage des Signals ist egal.

Allerdings muss sich das Bezugspotential der Überragungsleitung 
irgendwie von GND auf VEE ändern.

Im Anhang eine Skizze mit einer Idee wie man zwei Masseflächen RF-mäßig 
mittels Kapazitäten koppeln könnte.

Frage: Wie schafft man den Übergang von einem GND Potential zu einem 
anderen in einer GCPW Struktur? Wie trennt und verbindet man die 
Massebezugsflächen?

Danke
Klara

von Purzel H. (hacky)


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So ganz nebenbei. Bei einem Coplanaren Wellenleiter muss das umgebende 
Potential nicht GND sein. Es darf einen beliebiegen konstanen Offset 
haben. Denn die Feldkonfiguration, welche die Impedanz definiert ist 
durch die Geometie gegeben und nicht durch das Potential.
Also, ja ein Kondenser ist gut, ich wuerd ihn am einen Ende machen

: Bearbeitet durch User
von Klara (Gast)


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Name H. schrieb:
> So ganz nebenbei. Bei einem Coplanaren Wellenleiter muss das
> umgebende
> Potential nicht GND sein. Es darf einen beliebiegen konstanen Offset
> haben. Denn die Feldkonfiguration, welche die Impedanz definiert ist
> durch die Geometie gegeben und nicht durch das Potential.
> Also, ja ein Kondenser ist gut, ich wuerd ihn am einen Ende machen

oK, danke, so hab ich mir das auch gedacht.

Allerdings ist mir an deiner Aussage folgendes nicht klar:

Durch einen festen Spannungsoffset gibt es ja auch ein festes 
elektrisches Feld zwischen den beiden Masseflächen. An der Schnittebene, 
warum wird da das übertragene Signal nicht durch dieses zusätzliche 
elektrische Feld beeinflusst?

Danke!

von Tobias P. (hubertus)


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Klara schrieb:
> Durch einen festen Spannungsoffset gibt es ja auch ein festes
> elektrisches Feld zwischen den beiden Masseflächen. An der Schnittebene,
> warum wird da das übertragene Signal nicht durch dieses zusätzliche
> elektrische Feld beeinflusst?

weil sich durch deinen CPW eine elektromagnetische Welle ausbreitet. 
Deren magnetische Feldkomponente ist proportional zur zeitlichen 
Ableitung der elektrischen Komponente, und diese wiederum zur zeitlichen 
Ableitung der magnetischen Komponente. (etwas salopp gesagt.)
Damit spielt es für die Welle überhaupt keine Rolle, ob irgendwo noch 
ein DC-Offset herrscht.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Klara schrieb:
> An der Schnittebene,
> warum wird da das übertragene Signal nicht durch dieses zusätzliche
> elektrische Feld beeinflusst?

Weil die Maxwell-Gleichungen linear in den Feldern sind, und daher das 
Superpositionsprinzip gilt. Aus dem gleichen Grund lässt sich eine 
elektromagnetische Welle (z.B. Licht) im Vakuum nicht von einem 
statischen elektrischen oder magnetischen Feld beeinflussen.

von Michael D. (sirs)


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Ich würde hacky zustimmen. Die Kondensatoren an das Leitungsende setzen 
wegen der Störstellen.

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