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Hat ein Stück Koaxialkabel eine Eigenresonanz ? Verhält es sich also wie ein
Schwingkreis ? Läßt sich in bekannter Weise aus L und C die Eigenresonanz ausrechnen?
Ist eine Antenne ein offener Schwingkreis? Ist ein Lecherkreis ein Schwingkreis oder eine Leitung?
Modelle, die die Praxis stark vereinfachend beschreiben, aber auch ihre Grenzen haben, sind folgende:
- Im Schwingkreismodell findet vereinbarungsgemäß kein räumlicher
Energietransport statt. Das Modell berücksichtigt den
punktförmigen Energieaustausch zwischen L und C.
- Im Leitungsmodell erfolgt der Energietransport in eine Richtung.
Das Modell berücksichtigt den linienförmigen Energieaustausch
über die L-C-Kette.
- Im Antennenmodell erfolgt der Energietransport in viele Richtungen.
Rechnerprogramme simulieren
die Beziehungen zwischen den einzelnen Teilstückchen einer realen Antenne, das Modell muß
den dreidimensionalen Energieaustausch über die räumlich angeordneten L und C erfassen.
Ein real aufgebauter Schwingkreis kann mit dem "Schwingkreismodell" aus L und C (und R),
eine reale Leitung kann mit dem "Leitungsmodell" mit der L-C (und R)-Kette und eine
reale Antenne kann mit einem "Antennenmodell" mit L-C (undR) "Raum-Geflecht" gut beschrieben
werden.
Alle drei Modelle haben Ähnlichkeiten, aber sie sind hinsichtlich der "Freiheitsgrade"
jeweils einen oder mehrere Schritte weiter.
Für den Praktiker bringen Messungen am Objekt (mit "versteckten" L und C) interessante Erkenntnisse.
Am Schwingkreis sind "sehr weit weg" von der Resonanzfrequenz L und C leicht zu bestimmen, beim
Serienschwingkreis C und beim Parallelschwingkreis L bei tiefen Frequenzen.
Die Werte von C und L sind dann identisch mit den Werten der
konzentriert vorliegenden Kapazität und Induktivität. Die Resonanzfrequenz ergibt sich
aus der Thomsonschen Schwingungsgleichung.
An der Leitung ist ebenfalls "sehr weit weg" von der Resonanzfrequenz L und C leicht zu bestimmen,
also bei tiefen Frequenzen durch Messung von C an der offenen Leitung und Messung von L an der
kurzgeschlossenen Leitung. Die niederfrequenteste Resonanz ergibt sich nicht etwa aus der
Thomsonschen Schwingungsgleichung, denn die "Längenfrequenz" einer Leitung errechnet sich anders!
Auffällig ist der Unterschied zwischen Längenfrequenzformel und Formel nach Thomson, bei gleichem
C und L ist die Längenfrequenz der Leitung um den Faktor 3,14 größer, als die Resonanzfrequenz bei
konzentrierten Bauelementen! Bei der kurzgeschlossenen Leitung gibt es die erste Serienresonanz bei
der "Längenfrequenz", bei der offenen schon bei der halben "Längenfrequenz". Dann folgen weitere
Serienresonanzen im Abstand der "Längenfrequenz".
An der Dipol-Antenne kann man bequem "sehr weit weg" von der Resonanzfrequenz das C messen
und an der Loop-Antenne "sehr weit weg" von der Resonanzfrequenz das L messen. Welche Verknüpfung mag
es wohl hier geben? Die unendlich lange Gerade ist ein invertierter Kreis, oder wie? Es lohnt sich, darüber
einmal nachzudenken. Und wie sieht wohl die invertierte Koax-Leitung aus? Hohl?