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Hochfrequenztechnik 1

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Das erstmals 1965 erschienene zweibändige Lehrbuch nimmt einen festen Platz bei den Elektrotechnik-Studenten ein, als eines der wi... Weiterlesen
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Beschreibung

Das erstmals 1965 erschienene zweibändige Lehrbuch nimmt einen festen Platz bei den Elektrotechnik-Studenten ein, als eines der wichtigsten Standardwerke zur Hochfrequenztechnik. Aber nicht nur bei den Studenten erfreut sich der ZINKE/BRUNSWIG großer Beliebtheit; auch "gestandene" Ingenieure in Nachrichten- und Regelungstechnik schlagen gern in ihm nach. Band 1 erscheint in einer fünften, von den Professoren Vlcek und Hartnagel von der TH Darmstadt neu bearbeiteten Auflage. Der Band behandelt als Schwerpunkt Hochfrequenzfilter, Leitungen und Antennen.

Inhalt
0. Einleitung zum ersten Band.- 0.1 Literatur.- 1. Schwingkreise, Zweipole, Koppelfilter aus konzentriert und passiv wirkenden Bauelementen.- 1.1 Zeigerdiagramme von Spulen und Kondensatoren mit Verlusten.- 1.2 Parallel-und Serienresonanzkreise.- 1.2.1 Verlustfrei angenommene Resonanzkreise.- 1.2.2 Resonanzkreise mit einem Verlustwiderstand.- 1.2.3 Resonanzkreise mit mehreren Verlustwiderständen.- 1.2.4 Mehrfachspeiseschaltung aus konzentrierten Elementen.- 1.3 Kopplungsbandfilter in Übertragungssystemen.- 1.3.1 Zweikreisige Kopplungsbandfilter.- 1.3.1.1 Analytische Berechnung zweikreisiger Kopplungsfilter.- 1.3.1.2 Dimensionierung zweikreisiger Kopplungsfilter.- 1.3.2 Anpassungsschaltungen.- 1.3.3 Mehrkreisige Kopplungsbandfilter.- 1.3.3.1 Der normierte Tiefpaß.- 1.3.3.2 Entnormierung.- 1.3.3.3 Tiefpaß-Bandpaßtransformation.- 1.3.3.4 Negativgyrator und Entwicklung der Kopplungsbandfilter.- 1.3.4 Verluste in Reaktanzfiltern.- 1.3.5 Anwendungsbereich aktiver Filterschaltungen.- 1.4 Energieerhaltungssatz, Impedanz, Admittanz und Güte-Definitionen.- 1.4.1 Der Energieerhaltungssatz der Netwerktheorie.- 1.4.2 Impedanz und Admittanz.- 1.4.3 Definition der Güte aus dem Phasenwinkel.- 1.4.4 Definition der Güte mit Hilfe der gesamten gespeicherten Energie.- 1.4.5 Definition der Güte aus der Phasensteilheit.- 1.4.6 Definition der Güte aus der Bandbreite bei Resonanz.- 1.5 Literatur.- 2. Ausbreitung von Lecher-Wellen auf Leitungen und Kabeln.- 2.1 Ableitung der Leitungsgleichungen.- 2.1.1 Differentialgleichungen für Strom und Spannung in Abhängigkeit von Ort und Zeit.- 2.1.2 Lösung der Differentialgleichung für rein sinusförmige Vorgänge.- 2.1.3 Exakte Darstellung der Dämpfungs-und Phasenkonstante. Phasengeschwindigkeit.- 2.1.4 Leitungswellenwiderstand. Frequenzabhängigkeit von R', G', L' und ZL.- 2.1.5 Strom-und Spannungsverteilung auf der Leitung.- 2.1.6 Eingangswiderstand und Reflexionsfaktor. Welligkeits-und Anpassungsfaktor.- 2.2 Verlustlos angenommene Leitungsabchnitte. Strom-und Spannungsverteilung. Leitungsdiagramme. Reflexionsfaktor.- 2.2.1 Strom-und Spannungsverteilung.- 2.2.2 Eingangswiderstand und Reflexionsfaktor.- 2.2.3 Leitungsdiagramme.- 2.2.3.1 Das Leitungsdiagramm erster Art (Buschbeck-Diagramm).- 2.2.3.2 Das Leitungsdiagramm zweiter Art (Smith-Diagramm).- 2.2.4 Anwendungsbeispiele für Leitungsdiagramme.- 2.3 Offene bzw. kurzgeschlossene Leitungen mit Berücksichtigung der Dämpfung.- 2.3.1 Strom-und Spannungsverteilung offener und kurzgeschlossener Leitungen.- 2.3.2 Eingangswiderstand offener und kurzgeschlossener Leitungen 84.- 2.3.3 Leitungsresonatoren, ?/4-Leitungen als Resonatoren.- 2.3.4 Bestimmung des Hochfrequenzwiderstandes von Leitern.- 2.3.5 Bauformen von Leitungsresonatoren.- 2.4 Reflexionsfaktor, transportierte Wirkleistung und Anpassungen verlustbehafteter Leitungen (Reflexionsanpassung, Leistungsanpassung).- 2.4.1 Reflexionsfaktor.- 2.4.2 Transportierte Leistung, Reflexionsanpassung, Leistungsanpassung.- 2.5 Literatur.- 3. Hochfrequenztransformatoren und Symmetrierglieder.- 3.1 Hochfrequenztransformatoren. Übersicht.- 3.1.1 Wicklungstransformatoren.- 3.1.2 Resonanztransformatoren aus konzentrierten Elementen.- 3.1.3 Leitungstransformatoren aus homogenen verlustarmen Leitungen.- 3.1.3.1 Einstufige Transformatoren mit ?/4-Leitung.- 3.1.3.2 Mehrstufige Transformatoren mit ?/4-Leitung.- 3.1.3.3 Kompensierte?/4-Transformatoren.- 3.1.4 Transformation mit inhomogenen verlustarmen Leitungen.- 3.1.4.1 Mathematische Beschreibung der inhomogenen Leitung.- 3.1.4.2 Exponentialleitung und Tschebyscheff-Leitung als Beispiel von inhomogenen Leitungen.- 3.1.4.3 Kompensierte inhomogene Leitungen.- 3.1.4.4 Cosinus-Quadrat-Leitung und Radialleitung.- 3.1.5 Transformatoren in Streifenleitungstechnik.- 3.1.5.1 ?/4-Transformatoren in Streifenleitungstechnik.- 3.1.5.2 Inhomogene Leitungen in Streifenleitungstechnik.- 3.1.5.3 Planare Impedanztransformatoren mit Abmessungen 1 «?.- 3.2 Übergang zwischen symmetrischen und unsymmetrischen Leitungen.- 3.2.1 Symmetrierübertrager mit Wicklungen.- 3.2.2 Symmetrierübertrager aus Leitungselementen.- 3.2.2.1 Sperrtöpfe.- 3.2.2.2 Symmetriertöpfe und Symmetrierschleifen.- 3.2.2.3 Schlitzübertrager.- 3.2.2.4?/2-Umwegleitung.- 3.3 Breitbandige Leitungsübertrager zur Transformation und Symmetrierung aus Leitungen und Ferritbauelementen.- 3.4 Literatur.- 4. Eigenschaften und Dimensionierung von Koaxialkabeln, Streifenleitungen, Finleitungen, Richtkopplern und Hochfrequenzfilter.- 4.1 Begriff des Feldwellenwiderstandes.- 4.2 Leitungswellenwiderstand und Kapazitätsbelag.- 4.3 Leitungswellenwiderstand und Induktivitätsbelag.- 4.4 Übertragene Leistung und Leistungsdichte.- 4.5 Spannungsbeanspruchung, Leitungsdämpfung und Wärmebegrenzung bei Leistungskabeln.- 4.6 Optimale Koaxialkabel.- 4.6.1 Wellenwiderstand des Koaxialkabels.- 4.6.2 Kabel minimaler Dämpfung.- 4.6.3 Kabel größter Spannungsfestigkeit.- 4.6.4 Kabel bester Leistungsübertragung.- 4.7 Streifenleitungen.- 4.7.1 Überblick über verschiedene Bauarten und Anwendungen.- 4.7.2 Feldtypen bei Streifenleitungen.- 4.7.3 Quasistatische Leitungskonstanten.- 4.7.4 Geschirmte Streifenleitung (Stripline, Triplateline).- 4.8 Mikrostreifenleitung (Microstrip).- 4.8.1 Quasistatische Leitungskonstanten der Mikrostreifenleitung.- 4.8.2 Dispersion der Mikrostreifenleitung.- 4.8.3 Dämpfung der Mikrostreifenleitung.- 4.9 Koplanare Leitungen.- 4.9.1 Quasistatische Leitungskonstanten der Koplanarleitung.- 4.9.2 Dispersion der Koplanarleitung.- 4.9.3 Dämpfung der Koplanarleitung.- 4.9.4 Koplanare Zweibandleitung.- 4.9.5 Offene Schlitzleitung (Slotline).- 4.10 Geschirmte Schlitzleitungen (Finleitungen).- 4.10.1 Leitungseigenschaften.- 4.10.2 Anwendung von Finleitungen.- 4.10.2.1 PIN-Dioden-Dämpfungsglied.- 4.10.2.2 Gegentaktmischer.- 4.10.2.3 Bandpaßfilter.- 4.11 Streumatrix und Wellenkettenmatrix.- 4.11.1 Definition der Streumatrix.- 4.11.2 Bedeutung der Streumatrixkoeffizienten, Reflexionskoeffizient, Transmissionskoeffizient.- 4.11.3 Definition der zu- und ablaufenden Wellen aus der Wirkleistung.- 4.11.4 Berechnung der Streumatrix aus der Y-Matrix und der Z-Matrix.- 4.11.5 Streumatrix bei verlustfreien Mehrtoren mit reellen Abschlußwiderständen, Unitaritätsrelation.- 4.11.6 Wellenkettenmatrix.- 4.12 Streumatrix von angepaßten Leistungsteilern.- 4.12.1 Ringkoppler (180°- und 90°-Hybrid).- 4.12.2 Angepaßtes Dreitor (Wilkinson-Teiler).- 4.13 Mehrleitersysteme, Richtkoppler.- 4.13.1 Gekoppelte TEM-Wellenleitungen.- 4.13.1.1 Leitungsdifferentialgleichungen.- 4.13.1.2 Gleich-und Gegentakterregung.- 4.13.1.3 Kettenmatrix.- 4.13.1.4 Streumatrix beim Abschluß mit dem Leitungswellen-widerstand.- 4.13.2 TEM-Wellen-Richtkoppler.- 4.13.2.1 Definitionen und Veranschaulichung der Richtwirkung.- 4.13.2.2 Ortsabhängige Kopplung.- 4.13.3 Modifizierte Koppelabschnitte zur Erzielung hoher Kopplung.- 4.13.3.1 Tandemkoppler.- 4.13.3.2 Interdigitalkoppler (Lange-Koppler) und Streifen-Schlitz-Koppler (DeRonde-Koppler).- 4.13.4 Modifizierte Koppelabschnitte zur Erhöhung der Richtwirkung bei Mikrostreifenleitungskopplern.- 4.13.5 Richtkoppler für Millimeterwellen.- 4.13.6 Filter und Phasenschieber aus gekoppelten Wellenleitungen.- 4.14 Mikrowellenfilter mit Leitungen.- 4.14.1 Richards-Transformation.- 4.14.2 Bandsperre mit Leitungsresonatoren, Schaltungsumwandlungen.- 4.14.3 Bandpaß mit parallelgekoppelten ?0/2-Resonatoren.- 4.14.4 Interdigital- und Kammleitungs-Bandpässe.- 4.15 Akustische Oberflächenwellenfilter.- 4.15.1 Einführung.- 4.15.2 Interdigitalwandler.- 4.15.2.1 ?-Funktionen-Modell.- 4.15.2.2 Ersatzschaltungsmodell.- 4.15.2.3 Ausführungsformen.- 4.15.3 Filter vorn Interdigitalwandlertyp.- 4.15.3.1 Übertragungseigenschaften.- 4.15.3.2 Entwurf.- 4.15.3.3 Herstellungsbereiche.- 4.15.4 Oberflächenwellenfilter mit niedriger Einfügungsdämpfung.- 4.15.4.1 Techniken zur Verringerung der Einfügungsdämpfung.- 4.15.4.2 Einsatz in Mobilfunkgeräten.- 4.15.5 Weitere akustische Oberflächenwellenfilter.- 4.16 Quarzfilter.- 4.16.1 Einleitung.- 4.16.2 Der Quarz als frequenzselektives Bauelement.- 4.16.3 Betriebseigenschaften von Quarzfiltern.- 4.16.4 Quarzfilter in Abzweigschaltung.- 4.16.5 Quarzfilter in Brückenschaltung.- 4.16.6 Monolithische Quarzfilter.- 4.16.7 Quarzfilter mit einstellbarer Bandbreite.- 4.16.8 Zur Synthese von Quarzfiltern.- 4.17 Literatur.- 5. Feldmäßige Darstellung der Ausbreitung längs Wellenleitern.- 5.1 Maxwellsche Feldgleichungen.- 5.1.1 Wellengleichungen für E and H, die elektrodynamischen Potentiale A und Õ.- 5.1.2 Maxwellsche Feldgleichungen in Komponentendarstellung.- 5.1.2.1 Spezialisierung auf den Fall harmonischer Vorgänge.- 5.1.3 Feldwellengleichungen für die axialen Komponenten Ez und Hzund die Gleichungen für die restlichen Feldkomponenten.- 5.1.4 Grenzbedingungen für die elektrischen und magnetischen Feldgrößen.- 5.1.5 Poyntingscher Vektor und Poyntingscher Satz.- 5.2 Beziehungen zwischen Feldtheorie und Leitungstheorie. Kritik der Leitungsgleichungen für Leitungen vom Lecher-Typ.- 5.2.1 TEM-Wellen.- 5.2.2 Berücksichtigung der Leiterverluste.- 5.2.3 Gegenüberstellung der Lecher-, Leitungs- und TEM-Wellen.- 5.3 Ebene Wellen im unbegrenzten, bereichsweise homogenen Medium.- 5.3.1 Homogene ebene Welle, TEM-Welle.- 5.3.2 TE-Wellen (H-Wellen) und TM-Wellen (E-Wellen).- 5.3.3 Reflexions-und Brechungsgesetze.- 5.4 Dielektrische Wellenleiter.- 5.4.1 Dielektrische Plattenleiter.- 5.4.2 Kreiszylindrische, dielektrische Wellenleiter.- 5.4.3 Lichtwellenleiter.- 5.4.3.1 Aufbau von Lichtwellenleitern und ihr Brechzahlprofil.- 5.4.3.2 Strahlenoptik und Wellenoptik.- 5.4.3.3 Strahlenoptische Beschreibung von MultimodeLichtwellenleitern.- 5.4.3.4 Wellenoptische Beschreibung von Lichtwellenleitern.- 5.4.3.5 Dämpfung.- 5.4.3.6 Dispersion.- 5.4.3.7 Optische Übertragungssysteme.- 5.4.3.7.1 Optische Sender.- 5.4.3.7.2 Optische Empfänger.- 5.4.3.7.3 Systeme und Modulationsverfahren.- 5.5 Oberflächenwellenleiter.- 5.5.1 Dielektrisch beschichtete Metallplatte.- 5.5.2 Dielektrisch beschichteter Metalldraht.- 5.6 Metallische Wellenleiter für höhere Feldtypen.- 5.6.1 Die Zweiplattenleitung.- 5.6.2 Der Rechteckhohlleiter.- 5.6.3 Der Rundhohlleiter.- 5.6.4 Verallgemeinerte Leitungsgleichungen. Hohlleiterersatzbilder und Wirkdämpfung der Hohlleiterwellen.- 5.6.5 Koaxialleitung mit höheren Feldtypen.- 5.7 Bauelemente der Hohlleitertechnik.- 5.7.1 Verzweigungsschaltungen für Rechteckhohlleiter.- 5.7.2 Metallische Blenden und Stifte in Hohlleitern.- 5.7.3 Hohlleiter mit inhomogenem dielektrischem Stoffeinsatz.- 5.7.4 Hohlraumresonatoren.- 5.7.5 Filter mit Hohlleiter-und dielektrischen Resonatoren.- 5.7.5.1 Rechteckhohlleiter-Bandpaß.- 5.7.5.2 Doppelausnutzung von Hohlleiter-Resonatoren.- 5.7.5.3 Filter mit dielektrischen Resonatoren.- 5.7.6 Hohlleiterrichtkoppler.- 5.7.6.1 Aperturkoppler.- 5.7.6.2 Breitschlitzkoppler.- 5.7.6.3 Weitere Hohlleiterrichtkoppler.- 5.8 Wellenausbreitung in gyromagnetischen Medien (richtungsabhängige Bauelemente, Ferrite und Granate).- 5.8.1 Grundlagen.- 5.8.1.1 Die richtungsabhängige Permeabilität.- 5.8.1.2 Wellenausbreitung in vormagnetisierten Ferriten.- 5.8.2 Anwendung bei nichtreziproken Bauelementen.- 5.8.2.1 Zirkulatoren (Richtungsgabeln).- 5.8.2.2 Einwegleitungen (Richtungsleitungen).- 5.9 Wellenausbreitung in einem Plasma mit magnetischem Gleichfeld (gyromagenetische Eigenschaften der Ionosphäre).- 5.9.1 Grundlagen.- 5.9.2 Wellenausbreitung.- 5.10 Literatur.- 6. Elektromagnetische Strahlung und Antennen.- 6.1 Grundbegriffe der Strahlung.- 6.1.1 Feldgleichungen und Strahlungscharakteristik des Hertzschen Dipols.- 6.1.2 Der Rahmen als gespeister magnetischer Dipol.- 6.1.3 Hertzscher Dipol und Rahmenantenne als Empfangsantennen.- 6.1.4 Polarisation, Poincaré-Kugel.- 6.1.5 Strahlungsdichte, Strahlungsleistung, Strahlungswiderstände.- 6.1.6 Antennensysteme. Multiplikatives Gesetz.- 6.1.7 Richtfaktor. Äquivalenter Raumwinkel. Gewinn. Wirkfläche Grundübertragungsgleichung.- 6.1.8 Grundgesetze der Strahlungskopplung.- 6.1.9 Umkehrsatz (Reziprozitätssatz) für Sende-und Empfangsantennen.- 6.1.10 Reziprozitätstheorem der Elektrodynamik.- 6.2 Antennen mit einer gröten Ausdehnung von etwa einer Wellenlänge.- 6.2.1 Fernfeldstärke einer beliebig langen Vertikalantenne über Erde.- 6.2.2 Elektrisch kurze Antennen (???/8) über Erde (Mittel-und Langwellenantennen).- 6.2.2.1 Feldstärke und Strahlungswiderstand.- 6.2.2.2 Erdwiderstände. Antennenwirkungsgrad.- 6.2.2.3 Effektive Höhe elektrisch kurzer Antennen.- 6.2.2.4 Anpassung elektrisch kurzer Antennen. XK-Schaltung.- 6.2.2.5 Verlängerung elektrisch kurzer Antennen.- 6.2.3?/4- und?/2-Antenne über Erde.- 6.2.4 Schwundmindernde Antennen (???/2) über Erde.- 6.2.5 Symmetrischer Dipol im freien Raum.- 6.2.6 Rahmenantennen. Ringantennen.- 6.2.7 Spiegelung vertikaler und horizontaler Antennen an der Erde.- 6.2.8 Rundstrahlantennen mit horizontaler Polarisation.- 6.2.9 Reflektoren. Directoren.- 6.2.10 Ubergewinnantennen (Supergain Antennas).- 6.2.11 Babinets Prinzip. Komplementäre Antennen.- 6.2.12 Schlitzantennen.- 6.3 Stark bündelnde Antennen mit Ausdehnungen groß zur Wellenlänge.- 6.3.1 Langdrahtantennen.- 6.3.2 Rhombusantennen.- 6.3.3 Richtantennen mit Dipolgruppen.- 6.3.4 Komplementäre und logarithmisch-periodische Strukturen als Breitbandantennen.- 6.3.5 Antennen mit elektrischer Diagrammschwenkung (Phased Arrays).- 6.3.6 Vertikal bündelnde, horizontal polarisierte Rundstrahler.- 6.3.7 Kreisgruppenantennen.- 6.3.8 Dielektrische Antennen als Längsstrahler.- 6.3.9 Wendelantennen als Längsstrahler mit Zirkularpolarisation.- 6.3.10 Planarantennen.- 6.4 Aperturstrahler bzw. Flächenstrahler (Hornstrahler, Spiegel und Doppelspiegel, Linsenantennen).- 6.4.1 Prinzipien der Aperturstrahler.- 6.4.1.1 Geometrische Optik und ihre Grenzen.- 6.4.1.2 Beugungstheorie.- 6.4.1.3 Zusammenhang zwischen Aperturbelegung und Fernfeldcharakteristik.- 6.4.2 Horn-und Trichterstrahler.- 6.4.3 Spiegelantennen (Parabolspiegel, Hornparabol, Muschelantenne, Radarantenne).- 6.4.3.1 Parabolspiegel.- 6.4.3.2 Hornparabol und Muschelantenne.- 6.4.3.3 Radarantennen.- 6.4.4 Doppelspiegelsysteme (Cassegrain-und Gregory-Systeme).- 6.4.5 Erreger für Spiegelantennen.- 6.4.6 Linsenantennen.- 6.4.6.1 Verzögerungslinsen.- 6.4.6.2 Luneberg-Linse.- 6.4.6.3 Beschleunigungslinsen.- 6.4.7 Umlenkantennen und Radarziele.- 6.4.8 Antennen für Radioteleskope und Interferometer.- 6.5 Literatur.

Produktinformationen

Titel: Hochfrequenztechnik 1
Untertitel: Hochfrequenzfilter, Leitungen, Antennen
Editor:
Autor:
EAN: 9783642571312
Digitaler Kopierschutz: Wasserzeichen
Format: E-Book (pdf)
Hersteller: Springer Berlin
Genre: Elektronik, Elektrotechnik, Nachrichtentechnik
Anzahl Seiten: 492
Veröffentlichung: 07.03.2013
Auflage: 6. Aufl. 2000

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