Leitergeometrien von HF-Leitungen
Man muss daher nicht immer die Maxwellgleichungen für eine Leitungsgeometrie lösen, sondern kann mit der charateristischen Impedanz das Verhältnis von Strom und Spannung einer bestimmten Geometrie Ermitteln
TEM - Transversale EM Mode
TE- und TM-Moden
HF-Leitungen höherer ordnung
Es gibt eine Maximalwellenlänge für die der Wellenleiter für eine Wellenausbreitung funktioniert, ohne das dass Feld zusammenbricht (Grenzwellenzahl)
- Rectangular Waveguide (Rechteck Hohlleiter)
- LWL - Dielektrischer Wellenleiter Licht Als EM-Welle durch nicht leitendes Dielektrikum
- Coplanarer Microstrip
Modellbildung
Die zugrunde Liegenden Modelle sind:
- Transmission Line: Zweileiter Modell
- Wellenleiter: Einleiter Modell
Beide Modelle haben eine geliebige Geometrie unter der Bedunging dass die Ränder des Leiters Parallel zur Ausbreitungsrichtung sind (hier
- Der Querschnitt entlang von
ändert sich nicht. - Es gibt keine Kurven.
- Die Feldkomponenten sind eingeschwungen
Felder als Phasor - Wellenasubreitung in
-Richtung - Der betrachtete Teil des Leitermodells ist Quellfrei
Die Felder können dann wiefolg beschreiben werden
und sind die Transversalen Feldkomponenten in und Richtung
und sind die Longitudinalen Feldkomponenten (Bei TEM: )
Die Feldkomponenten sind an sich nur von
Phasorschreibweise der Maxwellgleichungen:
Für diesen Fall ist die einzige
Die Zeilen des Resultierenden Vektors werden dann einzeln betrachtet:
Diese vorgehensweise auf alle Zeilen in beiden Maxwellgleichungen Angewandt leifert:
Die Abhängigkeit von
und ist für die und komponenten nicht mehr explizit angegeben.
Die Gleichungen lassen sich umformen, sodass
Umformungen:
- (3.3a)
(3.4b)
- (3.3b)
(3.4a)
- (3.3a)
(3.4b)
- (3.3a)
(3.4b)
mit der Grenzwellenzahl (Cutoff Wavenumber)