Leitungen zur Daten- und Nachrichtenübertragung

Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument zum Thema Nachrichtentechnik beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Funktionsweise von Leitungen zur Daten- und Nachrichtenübertragung. Es werden die physikalischen Grundlagen erläutert, indem elektrische Leitungen als passive Zweitor betrachtet werden und mit Vierpolgleichungen beschrieben werden. Anhand dieser Modelle werden die Eigenschaften von Leitungen wie Ohmscher Leitungswiderstand, Induktivität und Kapazität sowie die Leitungskonstanten Widerstandsbelag, Induktivitätsbelag, Ableitungsbelag und Kapazitätsbelag erklärt. In der Praxis spielen vor allem die frequenzabhängigen Blindwiderstände der Leitungen eine wichtige Rolle, da sie bedingt durch die jeweilige Bauform nicht verändert werden können. Die Verlustwiderstände der Leitungen werden vernachlässigt, um die Berechnungen zu vereinfachen. Der Wellenwiderstand ist eine wesentliche Kenngröße der Leitung. Es werden außerdem die Abhängigkeiten zwischen Eingangs- und Ausgangswiderstand sowie der Leitungslänge und dem Wellenwiderstand erläutert. Die Leitungstransformation wird als Effekt bezeichnet und wird auch für Anpassungsschaltungen genutzt. Es werden verschiedene Konstellationen von Außenwiderständen wie Kurzschluss, Leerlauf, Abschluss mit Wellenwiderstand oder Abschluss mit beliebiger Impedanz beschrieben und die Ergebnisse werden anhand von Bestimmungsgleichungen errechnet. Das Dokument enthält Grafiken und Formeln, um die Zusammenhänge zu verdeutlichen.
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Auszug aus Referat
NACHRICHTENTECHNIK - Referat Florian Glaser 2ANA 95 96 12. Februar 2001 Leitungen zur Daten- und Nachrichtenübertragung Höhere Technische Bundeslehranstalt Wien 10 Dr. Jonke Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung In der Nachrichtentechnik haben Leitungen die Aufgabe, elektromagnetische Wellen, geführt von einer Stelle zu einer anderen, möglichst ohne Verluste oder Signalbeeinflussung zu übertragen. Nachfolgende Ausführungen beziehen sich nur auf elektrische Leitungen, gelten also nicht für Lichtwellenleiter, welche ohnehin im Referat von Marco Woschitz behandelt werden. 2 Funktionsprinzip Aus der Feldtheorie läßt sich ableiten, daß folgende Verknüpfungen bestehen: elektrisches Feld Spannung magnetisches Feld Strom Die Komponenten des elektrischen und magnetischen Feldes stehen dabei senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, unabhängig vom mechanischen Aufbau der Leitung Abbildung 1 zeigt die Verkopplung zwischen Feldgrößen und elektrischen Größen. Abbildung 1 Die elektrischen sowie die magnetischen Wellen verlaufen transversal 1 . Man bezeichnet sie daher als transversal-elektrisch-magnetische-Wellen (TEM-Wellen). Jede elektrische Leitung hat einen Ohmschen Leitungswiderstand. Jede Ader umgeben magnetische Kraftlinien. Somit hat jede Leitung auch eine Induktivität. Bei elektrischen Doppelleitungen haben die beiden Adern eine Kapazität gegeneinander, und auch der Isolationswiderstand der beiden Adern ist nicht unendlich groß gegeneinander. Bei homogenen Leitungen sind all diese ...
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