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New PDF release: Einführung in die Mikrowellenphysik

By Gerhard Klages

ISBN-10: 364286516X

ISBN-13: 9783642865169

ISBN-10: 3798504415

ISBN-13: 9783798504417

Die Kennzeichen eines Übergangsgebietes haben die Mikrowellen in­ sofern behalten, als die Betrachtungsweisen der Elektrotechnik und der Optik gleichzeitig anwendbar bleiben. Beide fußen zwar auf denselben beiden MAxwELLsehen Gleichungen, haben aber jede für sich eine ge­ trennte Begriffswelt entwickelt. Für welche guy sich in einem speziellen Falle entscheidet, läßt sich nicht voraus verbindlich Wie im festlegen. stets ist auch hier Einseitigkeit vom Übel: Die Physiker könnten sich oft durch Verwendung der Leitungstheorie unnötige Mühen ersparen, und die Hochfrequenztechniker würden in der Wellenoptik zuweilen will­ kommene Hilfen finden. Es ist daher notwendig, beide Arten der Be­ handlung von Mikrowellenproblemen nebeneinander zu verfolgen und damit ihre Gesetzmäßigkeiten recht fest mit denen von analogen Er­ scheinungen in den anderen Frequenzgebieten zu verknüpf~n. Dann er­ schließt sich über die Formalismen hinausgehend der physikalische ln­ halt der Begriffe und erlaubt, für jede einzelne Anordnung sofort die günstigste Betrachtungsweise zu finqen. Und das zu erreichen, sollte das Ziel einer Einführung in die Mikrowellen-"Physik" sein. Die didaktischen Gesichtspunkte für die Darstellung ergaben sich bei Vorlesungen und in Seminaren an der Universität Mainz und nicht zu­ letzt bei der "Anleitung zu wissenschaftlichen Arbeiten". Allen, die hier­ zu durch Diskussionen beigetragen haben, sei an dieser Stelle gedankt.

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Da R also die Folie den Flachenwiderstand haben: Q' = t~ /AD £0 = I = ~ sein soll, muB 12011 = 377 Q. FUr aile Leitungen kann man daher dieselbe Folie mit dem charakteristischen Widerstand 377 Ohm benutzen. Man muB sie allerdings so dUnn wahlen, daB bei hohen Frequenzen 34 Kapitel I. Leitungswellen der Skineffekt den Widerstand nicht erh5ht. - Es ergibt sich so auch eine einfache Methode, den Wellenwiderstand Zo bei sehr komplizierten Leiterformen zu messen. Es wird eine 377 Ohm-Folie zwischen den Leitern ausgespannt und der Gleichstromwiderstand gemessen.

Der Faktor e' bedeutet ein exponentielles Abklingen bzw. Ansteigen der Spannung fUr dje beiden gegenlaufigen WellenzUge, was aber nicht als Dampfung zu deuten ist, sondern die Transformationswirkung der Exponentialleitung ausdruckt. Die Fortpflanzungskonstante i f3 hangt jetzt yom exponentiellen SteigungsmaB a ab, so daB die Wellenlange A auf der Exponentialleitung - d. h. ange Ag; 4 rr/a ; Alsin ~ existiert, bei der die Ausbreitungskonstante Null wird, oberhalb derer also keine fortschreitende Welle auf der Leitung entstehen kann.

29 § 9. Spezielle Leitungsausfuhtungen Die Exponentialleitung ist am Ende nur reflexionsfrei, wenn sie mit dem komplexen Widerstand Z,e i ~ abgesehlossen ist, wobei die Phase ~ die der einlaufenden Welle ist. Eine AnpaBleitung der Unge I hat das Transformationsverhaltnis eal, aber entspreehend ihrem SteigungsmaB muB dazu der AbsehluBwiderstand einen Phasenwinkel besitzen, den aueh der Eingangswiderstand erhalt. Wahlt man auf der anderen Seite als AbsehluBwiderstand Zo, z. B. den Wellenwiderstand einer homogenen Leitung, so wird der Spannungsreflexionsfaktor P U 2 e- H _ l f = _ itan 2.

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Einführung in die Mikrowellenphysik by Gerhard Klages


by Robert
4.2

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