ich habe ein paar allgemeine Fragen bzgl. einem Problem das ich beim Einstrahlen in eine Leiterkarte sehe.
Jedes mal bei ca. 230MHz fällt das Gerät aus.
Die eingestrahlte Feldstärke liegt dabei bei ca. 10V/m bis 15V/m.
Der Fehler deutet darauf hin, dass eine Leitung dafür verantwortlich ist, die eine Länge von etwa 22,5cm hat.
Nun frage ich mich, wie das zu der obigen Frequenz passt.
Rechne ich mit der Lichtgeschwindigkeit in Luft, dann gehört die Frequenz von 230MHz zu einer Wellenlänge von ca. 1,30m und Lambda-Viertel wären 32cm was schonmal nach Lehrbuch nicht passen würde, um einen Resonanzfall zu vermuten.
Wenn ich aber davon ausgehe, dass die Signale auf den Leitungen nur mit 2/3 Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind (200.000km/s), dann lande ich bei einer Wellenlänge von 0,86m und hätte bei ungefähr 21cm tatsächlich einen perfekten Lambda-Viertel-Empfänger.
Jetzt frage ich mich aber, ob das tatsächlich zulässig ist, diese Antennenverkürzung rein zu rechnen um dieses Phänomen zu verstehen...
Bevor ich weitere Fragen stelle, darf man das so vereinfacht betrachten?
ok, dann muss ich das irgendwie über die Wellenwiderstände verstehen.
"Draußen" bewegt sich eine 230MHz-Welle mit Lichtgeschwindigkeit und einer Amplitude von 15V/m und einem Wellenwiderstand in Luft von 377 Ohm
Irgendwann trifft die Welle auf meine Leitung.
Diese ist 22,5cm lang.
Das äußere anregende E-Feld kann also am Start der Leitung meinetwegen 0V haben und 22,5cm entfernt 3,37V. Ist diese Annahme soweit korrekt? (Vorausgesetzt die Leitung ist gerade und das E-Feld zeigt in die Gleiche Richtung)
Den Wellenwiderstand meiner Leitung kenne ich nicht. Er ist aber definitiv nicht über die gesamte Leitung gleichbleibend, da manchmal eine GND-Plane drunter liegt, und machmal einfach nur Hin und Rückleiter nebeneinander verlaufen. Es werden dabei unterschiedliche Ebenen und auch unterschiedliche Signale gekreuzt.
Wie würde ich jetzt an das Problem rangehen?
Abschnittsweise den Welleniderstand meiner Leitung berechnen und ihn danach möglichst so gestalten, dass er weit von 377 Ohm entfernt liegt?
Welches Problem?
Nimm eine Sinuswelle und lege sie auf einen gleich langen Leiter.
Der Leiter ist somit Lambda lang.
Entlang des Leiters hast du nun, entsprechend der Sinuswelle, Spannungen von Null bis Maximum.
Möchtest du eine Raumwelle dermaßen mit einem Leiter empfangen, daß größtmögliche Leistung entnehmbar ist, muß der "Arbeitswiderstand" = Fußpunktwiderstand, definiert sein.
Mit anderen Worten, eine Antenne ist nur dann eine Antenne, wenn sie mit ihrem Fußpunktwiderstand abgeschlossen wird. Andernfalls ist sie nur ein Stück Draht.
In einer Schaltung können aber alle möglichen Widerstände
vorkommen, sodaß auch andere Längen eines Leiters eine Resonanz
erzeugen können.
Ob ein "Stück Draht" als Antenne bei einer bestimmten Frequenz
eine Resonanz erzeugen kann, hängt wesentlich von seiner Länge
ab, solange er an einem rein reellen Widerstand hängt
(z.B. 50 Ohm, s.o.).
Der Fehler deutet darauf hin, dass eine Leitung dafür verantwortlich
ist, die eine Länge von etwa 22,5cm hat.
In Diesem Thread werden zu stark rein Resonanzeffekte betrachtet.
Dabei ist jede Leitung die "lang" ist, bei "hochomigen
Verhältnissen" und schlecht abgeschirmten Umgebungen betrieben
wird (alle drei Aspekte bewusst unscharf spezifiziert) ein
Kandidat für einstreuende Störungen. Sowieso dann wenn Störfelder
ein hohes Potential haben .... YMMV
Ob ein "Stück Draht" als Antenne bei einer bestimmten Frequenz
eine Resonanz erzeugen kann, hängt wesentlich von seiner Länge
ab, solange er an einem rein reellen Widerstand hängt
(z.B. 50 Ohm, s.o.).
Ob ein Stück Draht für eine bestimmte Frequenz als Antenne funktioniert, hängt im Wesentlichen von seinem Arbeits/Abschlußwiderstand ab.
So kann ein Draht einer bestimmten Länge mit 36Ω abgeschlossen als Viertelstrahler herhalten, der gleiche Draht kann mit 3kΩ als Halbestrahler, oder dazwischen mit 5/8 Lambda für andere Frequenzen herhalten.
Wie sieht Dein Aufbau aus?
Womit strahlst Du auf die Leiterkarte ein?
Generell:
Wenn die (geheime) Leiterkarte ein Problem mit Einstrahlung hat, dann sind die Effekte bei 230MHz eher Zufall.
Da ist dann so ziemlich jede Frequenz ein Problem. es kommt nur auf die Leistung an.
Ein Schaltungs- und Layoutdesign muss dann evtl. komplett überarbeitet werden.
Die Ursache muss kein 22cm langer Draht oder Leiter sein. Was du siehst ist eine Resonanz bei diesen 230MHz. An diesen Resonator kann man mit irgendwas ankoppeln. Laenger oder Kuerzer. Und dieser Resonator kann auch aus (teilweise) diskreten Elementen bestehen. zB eine Leiterschleife, geschlossen mit einem Kondensator, wobei der Kondensator auch Leiterbahnkopplung sein kann.
Kommt die Stoerung leitungsgebunden ? Oder per Welleneinkoplung auf die Leiterplatte. Der Unterschied zum Beschrieb ...
was geschieht :
wenn die Kabel verdrillt und geschirmt sind
=> falls weg, dann kommt die Welle ueber die Kabel
wenn die Leiterplatte in einem Faradayschirm sitzt
=> falls weg, dann kommt die Well direkt auf die Leiterplatte
plus .. gibt es eine Polarisationsabhaengigkeit ?
Allenfalls waere ein Foto hilfreich.
Ohne Ahnung kann man 5 Durchlaeufe beim Testzentrum und Duzende Konsultationsstunden verbraten...
Ab ca lambda/10 (manche rechnen auch mit lambda/6) wird ein Leiter
schön langsam zur Antenne.
Das ist nicht so scharf wie man meinen möchte.
Natürlich ist das NICHT scharf begrenzt!
Aber diese triviale Betrachtung passt halt nicht in das
Schubladen'denken' vieler Fachkräfte/Innen...
JEDER mit Wechselspannung gegenüber Erde versehene
(und nicht geschirmte) Draht strahlt ab;
JEDE mit 50 Hz betriebenhe Hochspannungs-Freileitung "sendet",
wobei die Verluste offenbar i.d.R. geringer sind, als die aus
Stromwärme und Corona-Effekten.
Wieviel bzw. wenig diese Abstrahlung ausmacht, kann man aus den
Maxwell- usw. Gesetzen bestimmen
(für Insider: das gibt Möglichkeiten für Examensaufgaben für Masochisten,
und erinnert an Aufgabenstellungen mit
"Symmetrischen Komponenten"
https://de.wikipedia.org/wiki/Symmetrische_Komponenten
...).
Wenn man die ungekuerzten Anschlussdraehte (ca. 30 mm) eines
THT 100 nF Kondensators am Ende zusammenloetet, hat man sich
einen Resonator fuer ca. 20 MHz gebaut.
Du siehst wie unsinnig deine Annahme mit 22.5 cm in Verbindung
mit dem Ausfall bei 230 MHz ist...
Je nach "Fehlkonstruktion" kann praktisch jede Leitungslaenge
zum Versagen fuehren.
