Leitungsstück mit Spice simulieren / Lossy Transmission Line

Einfache Strecke.

Kapazität/Länge: pi*epsilon C'=---------------------- ln((Abstand/Radius)-1)

Induktivität/Länge: mu*ln((Abstand/Radius)-1) L'=--------------------------- pi

Querleitwert _zwischen_ den Leitern pro Länge. mho ist Ohm rückwärts, wir nennen das Siemens. Würde ich in Deinem Fall gleich Null setzen.

Lern ja sowieso gerade für die HF-Prüfung. :-)

Gruß Henning

"Michael Roth" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@individual.net...

Hallo Michael, das ist eine diffentielle Leitung. Das "Lossy Transmission Line"-Model" ist für "single ended" gedacht.

Irgendwie sieht das nach im Freien verlegter Telegraphenleitung und höchstens Audiobereich aus.

Wie lang ist diese Leitung und welchen Frequenzbereich haben die Signale?

Gruß Helmut

Man kann, man muß nicht. Je nach Leitungslänge und Frequenz kann es praktischer sein, das Leitungsstück aus Einzelelementen zusammenzusetzen.

..sofern man den Skineffekt (R ~ sqrt(f)) berücksichtigt.

Das Ersatzbild geht von einem Längs-R und Längs-L aus, also muß hier die doppelte Strecke genommen werden.

Querleitwert in S/Längeneinheit, kann bei Raumluft in Nichtraucherumgebung zu Null angenommen werden..

Gruß Ulrich

Hmm, ich sehe keine Beschränkung, daß man das Modell nicht auch für Zweidrahtleitungen verwenden können sollte.

Dann müßte der Audiobereich schon bis mindestens 50 MHz gehen..

Gruß Ulrich

Hallo Ulrich,

die parallelen Drähte haben 9cm Abstand.

Bei 50MHz und nur 1.5m Länge wäre das schon Lambda/4, also eine prima Antenne.

Mit dieser Konstruktion kann man bestimmt keine sinnvolle Übertragungsleitung für hohe Frequenzen bauen.

Mal abwarten was Michael für eine Anwendung bringt. Ich vermute was mit 50Hz.

Gruß Helmut

Helmut Sennewald schrieb:

Eine Lecherleitung ist ja nichts anderes als eine sym. 2-Draht-Ltg. Die funktioniert schon bis zu einigen 100 Mhz.

Nein, da liegst Du um ein paar Größenordnungen daneben. Der Strahlungswiderstand so einer Leitung liegt bei etwa

Das war jetzt aber nicht ernstgemeint, oder?;-)

Gruß Ulrich

"Ulrich Strate" schrieb im Newsbeitrag news:42efb459$0$18641$ snipped-for-privacy@news.sunsite.dk...

Hallo Ulrich,

kannst du Links zu Beispielen zeigen wo man bei 50MHz mit solchen Leitungs-Abständen von 9cm arbeitet. Es interessiert mich.

Ich denke für die Übertragung hoher Leistung wäre ein Wellen- widerstand von 600 Ohm schlecht da man dann sehr hohe Spannungen braüchte.

Gruß Helmut

Hallo,

Unser Prof hat dazu folgendes Buch empfohlen:

Hochfrequenztechnik mit CAD Band 1 1997 Band 2 ? Profund Verlag Autor C.C. Timmermann

(Kann selbst nichts dazu sagen, da ich es nicht kenne) Dort sollen die verschiedensten Modelle für Pspice entwickelt werden. Man kann mit Pspice angeblich sogar ein Smith-Diagramm darstellen hat er auch gemeint.

Es wird schwierig werden, /heute/ noch Beispiele zu finden, da man heute mit weniger Aufwand die Sender in die Nähe der Antennen bauen kann.

Es reicht aber, Bilder von KW-Rundfunksender-Speiseleitungen zu betrachten, etwa hier:

Ein anderes Beispiel:

Die Spannungen stellen kein großes Problem dar. Auch da gilt: Eine Koaxleitung für gleiche Belastbarkeit ist um Größenordnungen teurer.

Gruß Ulrich

Hallo NG,

erstmal vielen Dank für die Infos, insbesonders an Henning für die Formeln.

Helmut Sennewald wrote:

Also, ich weiss nicht, ob ich total daneben liege. Bin ja erst dabei, dieses Gebiet zu erarbeiten... Um was es geht:

Es soll auf ein 12-Volt-Wechselspannung-Halogen-Seilsystem ein Steuersignal in der Größenordnung von ca. 120 kHz aufmoduliert werden. Das 120-kHz-Signal wird noch mit ca. 1 kHz getastet, um digital Daten zu übertragen. Das ganze Seilsystem hat eine Ausdehnung von ca. 20 Metern.

Nun wollte ich simulieren, was am Ende des Seilsystems noch vom

Wenn ich mich nicht total verrechnet habe, habe ich zumindest herausgefunden, dass wenn die Seile aus Kupfer wären, es überhaupt kein Problem gäbe, da das 120-kHz-Signal praktisch nur durch die (kleinen) Widerstände der Lampen und der Trafos abgeschwächt würde.

Wenn aber nun die Seile, wie ich befürchte, aus Eisen sind, sieht das ganz anders aus. Denn Eisen hat ja mindestens ein mu_r von 300 und Kupfer nur knapp unter 1. Also hat das Drahtseilsystem aus Eisen (irgendeine Stahllegierung) eine deutlich höhere Serieninduktivität. Und diese Serieninduktivität stellt bei 120 kHz eine ganz ordentliche Dämpfung dar.

Insoweit bin ich etwas schlauer. Kann natürlich sein, dass das alles Mist ist, was ich bis jetzt gemacht habe.

Hier mal eine Einfachstversion meiner Simulation:

• Transmission_Line_Test_1.asc O1 Input 0 Output 0 Eisen R1 Output 0 6 V1 Input 0 AC 1. Rser=47 .ac dec 100 1 10meg .model Kupfer LTRA(len=8 R=1.871m L=1.257u C=7p) .model Eisen LTRA(len=8 R=10.4m L=477u C=7p) .backanno .end

Speziell bin ich mir nicht sicher, ob ich diese Übertragungsleitung richtig angeschlossen habe. Ich habe dazu nichts konkretes im Web gefunden. Zumindest zieht es bei Kupfer irgendwie plausibel für mich aus. Aber wie gesagt, meine Hand würde ich dafür nicht ins Feuer legen...

Die Mechanik des Seilsystem ist konkret: Abstand 9,5 cm, Seildurchmesser

Für die Kapazität pro Meter des Seilsystems habe ich 7 pF (???) errechnet.

Für Seile aus Kupfer habe ich ausserdem:

- Induktivität 1,5 uH pro Meter - Widerstand 1,871 mOhm pro Meter.

Und für Eisen habe ich eben 477 uH (???) und 10,4 mOhm pro Meter.

Vielleicht habe ich doch irgendwo einen dicken Denkfehler? Hmm..

Michael Roth

Kommt hin.

Hmm, da hast Du den Rückleiter vergessen: es sind 3,6 mOhm bei 1 m Doppelleitung.

Das sollte man im Zweifelsfall nachmessen.

Für den Anwendungsfall würde ich die Leitungsstücke einfach als Einzelinduktivitäten+R einsetzen, (bilden zusammen mit der folgenden Lampe einen Spannungsteiler), C spielt keine Rolle.

Gruß Ulrich

"Ulrich Strate" schrieb im Newsbeitrag news:42efe9e5$0$18642$ snipped-for-privacy@news.sunsite.dk...

Hallo Ulrich, danke für die Links. Ich habe dann mal selbst "gegoogelt".

Leider gibt es in dem Artikel keine Formel/Tabelle wie groß die Abstrahlung als Funktion der Leiterlänge ist. Es gibt nur eine Tabelle für eine sehr kurze Leitung wobei aber immer L/W konstant ist. L ist die Länge und W ist der Abstand.

Hast du eine Formel oder einen Link?

Abstrahung = f(L,W,freq)

Gruß Helmut

Meine Formel war eine Näherungsformel und das mu_r ist in dem Fall das des Raumes, wo Deine TEM-Welle sich befindet. Und das ist _zwischen_ den Leitern. Willst Du die Permeabilität Deines Leitermaterials berücksichtigen, mußt Du genauer rechnen. Das mußte ich letztes Jahr in der "Theoretische Elektrotechnik"-(Elektrodynamik)-Klausur machen. (Biot-Savart und nichtstetiges \mu_r(\vec{r}), sehr eklig.) Wenn Du unbedingt möchtest, suche ich die Übungsaufgabe noch einmal heraus.

Gruß Henning

Mit dem Gedanken habe ich auch schon gespielt. Könnte ich das ungefär so machen?

o---R/2---L/2---*---L/2---R/2---o | | C | | o---R/2---L/2---*---L/2---R/2---o

Oder kommt da dann Müll raus, weil ich den C (wenn auch sehr klein) in die Mitte gesetzt habe? Wie wird der Kondensator in so einer Simulation einigermaßen realistisch eingesetzt?

Michael Roth

Ach so ist das... Hmm. Eigentlich auch logisch. Das erklärt einiges...

Denn ich konnte mir nicht vorstellen, dass bei 50 Hz ca. 10 Meter Seilsystem aus Eisen schon deutliche Verluste verursachen... Deshalb beschlich mich gestern Abend irgendwie das Gefühl, dass ich da Mist simuliere.

Vielen Dank für den Hinweis! :-)

Lieber nicht. So super genau muss meine Simulation eh nicht werden. Die exakten elektrischen Eigenschaften der Seile sind auch nicht bekannt. Und dann kommen noch Befestigungen, Abstandhalter und die Anschlüsse dazu, somit dürfte die Näherung vermutlich locker ausreichen.

Mich interessiert hauptsächlich, welche Größenordnungen am Ende rauskommen. Ob ich -40 dB oder -120 dB habe, und eben wie stark sich welche Faktoren (Frequenz, Anzahl der Lampen, Seillänge, etc.) auswirken.

Michael Roth

Michael Roth schrieb:

en.

n.

Hallo,

na da w=E4re doch auch zu simulieren oder zu berechnen was von den 12 V=20 nach den 20 m Seil =FCberbleibt. Ist das ein Stern mit Einspeisung in der= =20 Mitte?

Bye

o--R--L--+--o | C | o--R--L--+--o

würde doch schon reichen; wenn man die symmetrische Betrachtung nicht braucht, kann man die R+L auch noch zusammenfassen. Ob C eine Rolle spielt, kannst Du daran abschätzen, in welcher Relation

Gruß Ulrich

Naja, die 12 Volt sind ja unkritisch, da nur 50 Hz. Da spielt praktisch nur der spezifische Widerstand des Seils eine Rolle. Und bei knapp 10 mm² ist der auch recht klein, selbst bei Eisen.

Was aber interessanter ist, wie sich das Seilsystem bei 120 kHz oder noch höheren Frequenzen verhält, wie da die Serieninduktivität mit den niederohmigen Lampen einen Spannungsteiler bildet etc.

Es ist ein Misch-Masch. Einspeisung einmal am Ende, einmal in der Mitte, drei T-Abzweigungen etc.

Michael Roth