Streifenleitung / TEM-Zelle für EMV

Hallo,

für die genaue Dimensionierung verweise ich auf "Das Große Werkbuch Elektronik" von Nührmann, hier findet man für alle Konstruktionsfälle die Berechnung der Streifenleitung.

Die Streifenleitung muss natürlich GENAU an den Generator und an die Last angepasst sein, sonst gibt es fürchterliche Impedanztransformationen zwischen Anfang und Ende mit bösen Effekten. Ich verweise nochmals auf das Buch von Nührmann, erst lesen dann bauen !-

Die Dimensionierung des Impedanztransformators ist nicht so einfach wie Du Dir das vorstellst, insbesondere die Leistungen, die Du da übertragen möchtest liegen in Bereichen für die man kaum Kernmaterial bekommt. Die Dimensionierung-Formeln und die Wahl des Kernmaterials findet man im Ferroxcube-Katalog und in Schriften auf der Ferroxcube-Internet-Seite

Da hast du erstmal eine Woche zu studieren.

Für Deine Fälle ist das Kernvolumen schon erheblich. Die Windungszahlen werden dann nach der Wahl des Kerns aus dem Al-Wert berechnet. Hierfür verweise ich auch auf das Buch von Nührmann.

Streifenleitung und Impedanztransformator für Leistungsübertragung sind RICHTIG AUFWENDIG zu lesen bevor man was baut.

Mit freundlichen Grüßen

Ingenieurbüro Baumann

Hallo Leo,

Bevor ich das Buch kaufe noch eine Frage: Ist da auch der Fall einer asymmetrischen geschirmten Streifenleitung beschrieben, wo der Abstand zur oberen Abschirmung kleiner ist wie der Abstand zur unteren Abschirmung, wie auf diesem Foto zu sehen:

Für diesen Fall habe ich hier schon eine Näherungsformel gefunden:

Aber leider geht in diese Formel nicht die Breite der Abschirmung ein, es kann also nur eine grobe Näherung sein (vermutlich für unendlich breite Abschirmung).

Woraus ich den Schluss ziehe, dass man die Impedanztransformation vermeiden sollte, und stattdessen die ganze Streifenleitung für 50 Ohm auslegen sollte. Ich habe ein Bisschen mit der oben genannten Näherungsformel herumgespielt und ein paar Fälle durchgerechnet. Der folgende Fall ergibt 50 Ohm: w=150 h=60.4 h1=400 t=1 epsilon_r=1

Ich habe gemerkt dass die Impedanz sehr empfindlich auf den oberen Abstand h reagiert. Man könnte diesen Abstand später immer noch leicht verändern indem man den Streifenleiter etwas hoch- oder runter drückt. Die Feineinstellung würde dann so erfolgen, dass die rücklaufende Leistung minimiert wird.

Gruss Michael

Hallo,

ja, möglichst die Streifenleitung für 50 Ohm auslegen und dann müssen Generator und Last auch wirklich 50 Ohm haben. Die Impedanztransformation mit einem Trafo ist ziemlich verlustbehaftet, vor allem bei den hohen Frequenzen. Da kann man ja gar keine Drahtwindungen mehr nehmen. Zum Beispiel nimmt man bei 50 MHz schon versilberte Rechteck-Kupferquerschnitte als Windung auf den Kernen. Außerdem findest Du für 1 GHz gar kein Kernmaterial mehr für einen Transformator bei den Leistungen. Wenn überhaupt, ergeben sich unheimliche Veruste. Niemals würde ich für den Frequenzbereich und die Leistungen einen Impedanztrafo planen, abgesehen davon, dass der beste Kernhersteller (Ferroxcube) für Deine Anwendung kein Material mit dem benötigten Volumen und der Betriebsfrequenz haben wird, das kann ich so aus dem Stehgreif sagen.-

Na ja, ob das empfohlene Buch für die von Dir gezeigten Konstruktionen geeignet ist, wage ich zu bezweifeln, es bezieht sich mehr auf Streifenleitungen auf elektronische Platinen mit Epsilon r, bei denen definierte Verhältnisse der Leiterbahn zwischen zwei Punkten von elektronischen Schaltungen gesucht werden.-

Also bei Endstufen für UKW und UHF verwendet man keine Transformatoren mehr, sondern passt die Elemente Transistor und Ein- und Ausgang der Schaltung über Streifenleitungen mit Stichleitungen auf der Platine an für das betrachtete Frequenzband an. Die meisten Transistoren für diese Frequenzen haben in etwa passende Impedanzen im Ein- und Augang.-

Wer viel mit Streifenleitungen gemacht hat, ist Prof. Wolf von der UNI Duisburg, der hat auch einiges an Literatur im eigenen Verlag herausgegeben, wovon aber vieles vergriffen ist.

mfG Ingenieurbüro Baumann

Vielleicht ist das

von Nutzen?

Grüße, H.

Hallo Heinz,

Sieht interessant aus, ist aber leider ein UNIX Programm. Ich könnte wohl schneller ein paar Modelle aus Blech zusammen löten und den Wellenwiderstand experimentell ermitteln, bevor ich dieses Programm zum Laufen bringen würde.

Gruss Michael

Ich kenne das Programm zwar nicht, aber auf der Webseite steht, daß es auch für Windows compiliert wurde und wenn ich von Windows aus auf den Download-Link klicke, sieht es so aus, als könnte ich da für Windows was herunterladen.

--
Frank Buss, fb@frank-buss.de
http://www.frank-buss.de, http://www.it4-systems.de

... Modelle aus Blech ? Wie wäre es mit versilbertem Kupfer, kein Blech für bis 1 GHz

mfG Ingenieurbüro Baumann

Hallo Leo,

Ich wollte eigentlich 0.7mm oder 1mm Kupferblech nehmen, aber ohne Silber. Ist das ein grosser Unterschied? Wenn ja, wo kann man versilbertes Kupferblech kaufen?

Gruss Michael

Warum nimmt man eigentlich in der HF-Technik so gerne versilberte Oberflächen? Klar, der Strom fliesst an der Oberfläche. Aber wenn ich mir den spezifischen Widerstand von Kupfer (0.0178) und Silber (0.016) anschaue, dann ist das doch kaum ein Unterschied.

Gruss Michael

Michael Koch schrieb:

"Kaum" ist immerhin 11%. An anderen Stellen wird für weniger Wirkungsgradsteigerung mehr Geld ausgegeben.

Patrick

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Patrick Schaefer schrieb:

Ich finde die Frage trotzdem gut.

Hat es vielleicht auch damit zu tun, daß Silber "glatter" bleibt (oder ist), weil es weniger korrodiert?

Überhaupt: Ist "glatt" eigentlich günstig? Gerade wegen des Skin-Effekts sollte doch eigentlich die Oberfläche möglichst groß sein, deshalb verwendet man im E-Maschinenbau doch auch Schränkstäbe, um den Strom zu zwingen, sich auf den Gesamtleiterquerschnitt zu verteilen.

Da steht zum dem Thema ein bißchen was aus der Sicht von "Audiophilen"

- bei denen geht es natürlich zwangsläufig nur um NF:

Wenn Versilberung etwas bringt, dann müßte man das doch auch ganz direkt meßtechnisch nachweisen können. Hat mal jemand Links auf entsprechende Ergebnisse?

Gruß aus Bremen Ralf

--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus

Notfalls kannst du es selber versilbern:

Eigentlich will man aber mit dem Zeug nix zu tun haben.

Bringt aber auch nicht viel, ein bisschen Dämpfung könnte sogar ganz gut sein um Resonanzen zu killen.

Könnte interessant sein:

Gruß, Gerhard

... da muss ich dem Patrick vollkommen Recht geben, die 11 % wirken voll gegen die Verlustleistung. Glatt sein muss die Oberfläche auch, wegen der Abmessungen der berechneten Streifenleitung, sonst gibts Schwankungen im Wellenwiderstand und Reflexionen.Der Skin-Effekt wirkt in der HF-Technik ERHEBLICH. Da fließt der Strom nur noch mit Eindringtiefen von wenigen um, was auch nicht geschätzt, sondern jedesmal genau berechnet wird. Es geht dabei um den Flächenwiderstand. Wie dick das Kupferblech darüber hinaus ist, ist eigentlich egal und wird eher durch die mechanische Stabilität bestimmt.

Für die Anwendung der Streifenleitung (und auch bei Abschirmungen) wählt man möglichst eine Silberschicht der Dicke:

d == 5 ... 25 * 0.503 * sqrt( Rho / ur / f ) [mm; Ohm*mm/m; Mhz]

mfG Ingenieurbüro Baumann

Für die hier genannten Frequenzen benutzt man Streifenleitungen auch nur für kurze Stücke auf Platinen. Zum Übertragen der HF eignet sich hier vor allem HOCHWERTIGE Koaxialleitung RG 58, RG213 gehen bei 1 GHz auch gar nicht mehr. Oberhalb von 1 GHz gehts dann auch schon schnell zu Hohlleitern über. Untere Grenze für mechanische Konstrukte wie Streifenleiter ist etwas 50 MHz. Man kann davon ausgehen, dass sich die elektrische Energie bei diesen Frequenzen eigentlich viel lieber durch Luft ausbreitet und Drähte gehen schon gar nicht mehr.

mfG Ingenieurbüro Baumann

Michael Koch schrieb:

Nein. Auf glatte Oberfl=E4che achten. Vielleicht sogar polieren und gegen Oxydation sch=FCtzen.

--=20 mfg hdw

Das haettest Du mir in den 70ern schon sagen sollen, bevor das Koaxkabel zum Dach rauf eine Blase warf und explodierte :-)

In solchen Zellen sollte der Generator immer so gebaut sein, dass er beinahe beliebige Fehlanpassungen ohne *PENG* abkann. Was bei 300W nicht trivial ist. Ich darf demnaechst sowas bauen, wo sich das SWR innerhalb von einigen Nanosekunden rabiat aendern kann. Wie, das weiss ich auch noch nicht, aber wenn es fuer alles schon eine Loesung gaebe dann braeuchte uns die Welt nicht.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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=2E

en !-

l

H=E4tte nichts gen=FCtzt. Denn =FCber Feuchtigkeit im Koax steht da nix.

--=20 mfg hdw

Hallo Joerg,

Das ist sichergestellt. Der Verstärker ist von Amplifier Research, er toleriert 100% Fehlanpassung, sogar bei voller Leistung.

Gruss Michael

... in den 70gern war ich Teeny und wußte nicht dass man in Koaxialleitungen nicht hineinspucken darf :-) mfG Leo