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Wellenwiderstand einer Zweidrahtleitung

  • Der Wellenwiderstand Z hängt vom Verhältnis des doppelten Mittenabstand der Leiter (a) und dem Durchmesser der Leiter d sowie vom Dielektrikum ab
  • Formel aus der Formelsammlung mit \epsilon_\mathrm{r} als relative Dielektrizitätszahl:
$Z = \dfrac{\qty{120}{\ohm}}{\sqrt{\epsilon_\mathrm{r}}} \cdot \ln{\left(\dfrac{2 \cdot a}{d}\right)}$

[question:AG305]

Lösungsweg

  • gegeben: d = \qty{2}{\milli\meter}
  • gegeben: a = \qty{20}{\centi\meter}
  • gegeben: \epsilon_\mathrm{r} \approx 1 für Luft
  • gesucht: Z
$\begin{split}Z &= \dfrac{\qty{120}{\ohm}}{\sqrt{\epsilon_\mathrm{r}}} \cdot \ln{\left(\dfrac{2 \cdot a}{d}\right)}\\ &= \dfrac{\qty{120}{\ohm}}{\sqrt{1}} \cdot \ln{\left(\dfrac{2 \cdot \qty{200}{\milli\meter}}{\qty{2}{\milli\meter}}\right)}\\ &\approx \qty{635}{\ohm}\end{split}$ --- ## Wellenwiderstand einer Koaxialleitung
  • Der Wellenwiderstand Z hängt vom Verhältnis des Innendurchmessers des Außenleiters (D) zum Durchmesser des Innenleiters (d) sowie vom Dielektrikum ab
  • Formel aus der Formelsammlung mit \epsilon_\mathrm{r} als relative Dielektrizitätszahl
$Z = \dfrac{\qty{60}{\ohm}}{\sqrt{\epsilon_\mathrm{r}}} \cdot \ln{\dfrac{D}{d}}$

[question:AG306]

Lösungsweg

  • gegeben: D = \qty{5}{\milli\meter}
  • gegeben: d = \qty{1}{\milli\meter}
  • gegeben: \epsilon_\mathrm{r} \approx 1 für Luft
  • gesucht: Z
$\begin{split}Z &= \dfrac{\qty{60}{\ohm}}{\sqrt{\epsilon_\mathrm{r}}} \cdot \ln{\left(\dfrac{D}{d}\right)}\\ &= \dfrac{\qty{60}{\ohm}}{\sqrt{1}} \cdot \ln{\left(\dfrac{\qty{5}{\milli\meter}}{\qty{1}{\milli\meter}}\right)}\\ &\approx \qty{97}{\ohm}\end{split}$ --- [question:AG307] --- #### Lösungsweg * gegeben: $d = \qty{0,7}{\milli\meter}$ * gegeben: $D = \qty{4,4}{\milli\meter}$ * gegeben: $\epsilon_\mathrm{r} = 2,29$ * gesucht: $Z$ $\begin{split}Z &= \dfrac{\qty{60}{\ohm}}{\sqrt{\epsilon_\mathrm{r}}} \cdot \ln{\left(\dfrac{D}{d}\right)}\\ &= \dfrac{\qty{60}{\ohm}}{\sqrt{2,29}} \cdot \ln{\left(\dfrac{\qty{4,4}{\milli\meter}}{\qty{0,7}{\milli\meter}}\right)}\\ &\approx \qty{75}{\ohm}\end{split}$ --- ### Anpassung von Koaxialleitungen
  • Wird ein Bauteil oder eine Antenne angeschlossen, die exakt den Wellenwiderstand der Leitung aufweist, spricht man von Anpassung
  • Bei Anpassung werden Wellen am Abschluss nicht zurückreflektiert

[question:AG304]