Phasenverschiebung durch Leitungskapazität

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

ich hoffe ihr könnt mir bei meinem Problem weiterhelfen. Ich möchte die Phasenverschiebung eines Signals zwischen zwei BNC Kabeln (RG59) unterschiedlicher Länge berechnen.

Frequenz des Signals sowie Widerstand, Kapazität und Induktivität des Kabels sind mir bekannt.
Ich würde folgendermaßen an die Sache rangehen:

Den Leiter als komplexen Widerstand betrachten und über diesen die Phasenverschiebung aufgrund unterschiedlicher Kapazitäten (unterschiedliche Leiterlänge) berechnen. Mein Problem ist aber, das ich die Schaltung des komplexen Widerstands nicht weiss. Werden Widerstand, Kapazität und Induktivität einfach in Reihe geschaltet? Ich vermute mal nicht.

Hoff ein Schlauer unter euch weiß das. :smile:

Grüße

#2

… Ich möchte die Phasenverschiebung eines Signals zwischen zwei BNC Kabeln (RG59) unterschiedlicher Länge berechnen.

Frequenz des Signals sowie Widerstand, Kapazität und Induktivität des Kabels sind mir bekannt.
… Den Leiter als komplexen Widerstand betrachten und über diesen die Phasenverschiebung aufgrund unterschiedlicher Kapazitäten (unterschiedliche Leiterlänge) berechnen. Mein Problem ist aber, das ich die Schaltung des komplexen Widerstands nicht weiss …

Grüße

Hallo ?,

die Angaben genügen nicht. Du benötigst auch die Daten der Abschlussimpedanzen. Sind die gleich dem Wellenwiderstand der Leitung, dann brauchst du fast nichts rechnen. Laufzeit = Länge / Verkürzungsfaktor. Der Verkürzungsfaktor steht im Datenblatt der Leitung.

Das Ersatzschaltbild mit den komplexen Leitungsbelägen findest du z. B. in Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Leitungsbelag

Bernhard

#3

Danke für die Antwort.
Der Verkürzungsfaktor hat doch aber nichts mit der Kapazitiven Phasendrehung zu tun oder? Wenn ja, wird diese Laufzeit etwa noch addiert? Und was meinst du mit Länge durch Verkürzungsfaktor. Da kommt doch keine Verzögerung als Ergebnis raus oder seh ich das falsch? Beispiel: 10 m / 0,66 ergibt 15,15 m?!

Hoffe ihr könnt meine Verwirrung klären! :smiley:

Danke!!

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#4

Der Verkürzungsfaktor hat doch aber nichts mit der Kapazitiven Phasendrehung zu tun oder? Wenn ja, wird diese Laufzeit etwa noch addiert? Und was meinst du mit Länge durch Verkürzungsfaktor. Da kommt doch keine Verzögerung als Ergebnis raus oder seh ich das falsch? Beispiel: 10 m / 0,66 ergibt 15,15 m?!

Wegen der Kapazität (= Ursache) ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit in der Leitung langamer (= Wirkung) als im Vakuum (300.000 km/s).

Bei deiner Leitung ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit also
0,66 · 300.000 km/s = 200.000 km/s.

Wenn du die Längen bzw. die Längendifferenz kennst, kannst du daraus den Zeitunterschied berechnen.

Und aus dem Zeitunterschied kannst du die Phasenverschiebung für eine bestimmte Frequenz schließen.

Bernhard

#5

Ich dachte eigentlich das der Verkürzungsfaktor vom Material des Dielektrikums abhängt und nicht von der Kapazität? Also dass das damit zwei verschiedene Paar Schuhe sind. Die Phasendrehung eines Kondensators in einer Schaltung wird ja auch nicht durch unterschiedliche Laufzeiten des Stroms verursacht.

Ich lass mich gerne korrigieren, aber da ich das ganze für meine Bachelor Arbeit brauche, frag ich lieber genauer nach. :wink:

DANKE!!

Grüße
Christoph

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#6

Ich dachte eigentlich das der Verkürzungsfaktor vom Material des Dielektrikums abhängt und nicht von der Kapazität? Also dass das damit zwei verschiedene Paar Schuhe sind.

Warum so kompliziert? Dielektizitätskonstante und Kapazität hängen doch linear zusammen.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit bei einer verlustfreien Leitung ist
v = 1 / wurzel (L’ · C’)
das kann man umformen zu
v = c0 / wurzel (myr · epsilonr)

Die Phasendrehung eines Kondensators in einer Schaltung wird ja auch nicht durch unterschiedliche Laufzeiten des Stroms verursacht.

Stimmt. Das ist auch keine Phasendrehung über der (Lauf-)Zeit, sondern zwischen Strom und Spannung (–> Intergrator bzw. Differentiator).

Gruß Bernhard

#7

Stimmt. Das ist auch keine Phasendrehung über der (Lauf-)Zeit,
sondern zwischen Strom und Spannung (–> Intergrator bzw.
Differentiator).

Gruß Bernhard

Ach herrje. Da lag mein Denkfehler! Jetzt hat es endlich klick gemacht!

Ich danke vielmals!!! :smile: