T ? Anpassung II - HAM-On-Air

Impedanzbereich eines CLC Anpassnetzwerkes
Vorwort:
Im KW-Bereich ist hinter einer Endstufe immer ein
Anpassnetzwerk notwendig, will man hohe
Anpassungsverluste auf der Strecke bis hoch zur
Antenne vermeiden.
Bei VSWR = 1 hinter dem Senderausgang ist auf
dem gesamten Signalweg vom Senderausgang bis
zur Antenne konjugiert komplexe Anpassung
(Leistungsanpassung) vorhanden. Doch sagt
Leistungs-Anpassung am Eingang der
Anpassschaltung nichts über die Verluste auf der
Strecke zwischen Senderausgang und
Antenneneingang aus.
In /6/ ist beschrieben und berechnet, dass ein T-
Anpassnetzwerk immer nur dann geringe Verluste
hat, wenn der ausgangsseitige Serienkondensator C 2
einen möglichst großen Wert hat. Der Nachteil ist
der reduzierte Impedanzbereich, der näher
beleuchtet werden soll.
Ein weiterer, gravierender Nachteil eines T-
Anpassnetzwerkes sind die hohen Spannungen an
den Blindelementen, die in /6/ behandelt wurden.
Besonders die Kondensatoren müssen schon bei
moderaten Leistungen, um die 200 W, einen
großen Plattenabstand haben /1/.
Dennoch, das T-Glied hat im Vergleich mit
einem Pi-Filter den Vorteil, dass bei richtiger
Dimensionierung ein größerer Impedanzbereich
überstrichen werden kann. Dieser Vorteil soll nicht
darüber hinweg täuschen, dass das T
Anpassnetzwerk ein Hochpass ist und je nach
Zahlenwert des antennenseitigen Kondensators
verbotene Bereiche hat.
1. Impedanzbereich eines T-Filters
Ist die Variation der Blindelemente bekannt, kann
durch Variationsrechnung der mögliche Impedanzbereich
eines T-Filter sehr einfach berechnet
werden.
Da es für Resonanz und Anpassung beliebig viele
Einstellungen gibt, kann auch hier eine der
Komponenten prinzipiell frei gewählt werden.
Unter der Bedingung geringster Verluste wird
dieser Freiheitsgrad allerdings eingeschränkt.
Geringste Verluste werden immer nur dann erreicht,
wenn der antennenseitige Kondensator C 2 im
Kapazitätswert möglichst hoch ist.
Die Betriebsgüte ist beim T-Filter nur bei einem
großen antennenseitigen Kondensator klein und die
Betriebsbandbreite groß. Prinzipiell ist die
Betriebsgüte beim T-Filter immer größer als bei Piund
LC-Filter, d.h. die Einstellung ist kritisch.
Die große Kapazität am antennenseitigen Ende hat den
Nachteil eines eingeschränkten Impedanzbereiches,
der tote Bereich nimmt zu. Das T-Filter hat
gegenüber einer LC-Anordnung keine Vorteile und
sollte in Anpassnetzwerken nicht verwendet werden.
Bild 1: Impedanzbereich (blau), der mit einem T-
Filter und kleiner antennenseitiger Kapazität
erreicht werden kann. Nachteile des kleinen
Koppelkondensators sind die hohen Verluste im
Netzwerk und die hohen Spannungen an den
Blindelementen.
2. Impedanzbereich bei veränderlichem
Ausgangskondensator C 2
Wird der antennenseitige Kondensator vergrößert um
die Verluste klein zu halten, begrenzt sich der
Impedanzbereich, der mit einer T Anpassschaltung
erreichbar wird.
Bild 2 zeigt den eingeschränkten Impedanzbereich bei
einem großen Wert der antennenseitigen Kapazität.
Impedanzen im schwarz gekennzeichneten Bereich
sind von einer Anpassung ausgeschlossen.
Man hat also die Wahl, entweder mit kleinerem
antennenseitigen Kondensator höhere Verluste
akzeptieren oder einen großen Wert des
Antennenkondensators einstellen und mit einem
eingeschränkten Impedanzbereich zu haben.
Eine Amateur-Antennenanlage hat am Fußpunkt
der Antennenzuleitung, je nach Art der KW-Antenne,
Länge und Wellenwiderstand der Zuleitung, beliebige
Impedanzen. Es ist daher die T Anpassschaltung
nicht das geeignete Anpassnetzwerk in der Hand des
Funkamateurs.
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Dr. Schau, DL3LH