Diplomarbeit - Prof. Dr.-Ing. Kay Rethmeier
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„Simulation und messtechnische Überprüfung von Feldsensoren zur ortsselektiven TE-Messung<br />
an Hochspannungskabelgarnituren“ – <strong>Diplomarbeit</strong> an der TU-Berlin / IEE 1999<br />
4 Einschränkung der Richtschärfe durch<br />
Reflexionen<br />
4.1 Reflexionen auf dem Richtkoppler<br />
Der Wellenwiderstand der untersuchten Richtkoppler lag je nach geometrischer<br />
Dimensionierung zwischen 4Ω und 20Ω. Der Anschluss an die Messtechnik<br />
erfolgt jedoch mit konventionellen 50Ω-Leitungen, was nach Gl. 4-1 z. B. für<br />
einen 8Ω-Koppler zu einer Reflexion der Spannungswelle mit dem Faktor 0,724<br />
führt.<br />
Z<br />
Z<br />
2<br />
− Z<br />
2 1<br />
ru = (Gl. 4-1)<br />
+ Z<br />
1<br />
Bei einer angenommenen Ausbreitungsgeschwindigkeit von 2/3 c0 legt diese<br />
Reflexion die Strecke auf dem Richtkoppler zum anderen Tor innerhalb einer<br />
Nanosekunde zurück (1,5ns bei 30cm Kopplerlänge). Selbst bei idealen<br />
Richtverhältnissen ist also auch am sperrenden Tor innerhalb des zu<br />
beobachtenden Zeitfensters ein Signal zu messen, die Richtschärfe wird sehr<br />
gering.<br />
Die Reflexionen können mit einem TDR (hier: Tektronix 1502C) im Zeitbereich<br />
gemessen werden. Hierzu wird ein Rechtecksprung über eine 50Ω-<br />
Koaxialleitung auf einen Richtkopplerausgang gegeben, der zweite<br />
Richtkopplerausgang ist mit einem weiteren 50Ω-Koaxkabel belastet. In PSpice<br />
wird der Aufbau wie folgt simuliert:<br />
K. <strong>Rethmeier</strong> Seite 14
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