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Messtechnische und rechnerische Ermittlung der Verluste in Antennensystemen
Bild 6:
2-Element-Anpassschaltung mit 2 Kapazitäten. Die Anordnung
entspricht einem kapazitiven Spannungsteiler und transformiert
von 50 auf Realteile der Lastimpedanz kleiner 50 .
(Differentialkondensator). Bei Güten von etwa Qc = 500 der
Kapazitäten sind die Verluste des kapazitiven Spannungsteilers
vernachlässigbar gering.
8. Magnetisch gekoppelte Kreise
Eine einfache Methode zur Erhöhung der Induktivität ohne zusätzliche Verluste ist die magnetische Kopplung
zweier Kreise in Form eines Transformators. Für die Reihenschaltung zweier magnetisch gekoppelter
Induktivitäten gilt der Zusammenhang für die Gesamtinduktivität
Lges = L 1 + L 2 ± 2 M (Gl 8.1)
mit M als Gegeninduktivität. Da die Gesamtinduktivität nicht negativ werden kann, ist 2 M immer kleiner als
die Summe aus L 1 und L 2, . Das Vorzeichen der Gegeninduktivität ist + oder - . Bei gleichem Wickelsinn der
Induktivitäten entsprechend der Rechte-Hand-Regel nach Bild 17 hat M ein positives, bei ungleichem
Wickelsinn ein negatives Vorzeichen (Das ist eine Vereinbarung).
Eine wichtige Kenngröße ist der Koppelfaktor k
k = M / L 1 * L 2 0 k 1. (Gl 8.2)
für k = 1 ist
M 2 = L 1 * L 2, (Gl 8.3)
d.h. vollständige Verkopplung der beiden Magnetfelder. (Man geht stillschweigend davon aus, dass die
Gegeninduktivität von primären auf den sekundären Kreis, gleich dem Wert von sekundärem auf den primären
Kreis ist (M 12 = M 21 = M). Diese wertvolle Erkenntnis gestattet uns in vielen Fällen eine einfache Berechnung
der Gegeninduktivität.
Der Koppelfaktor zweier magnetischer Kreise kann per Definition zwischen 0 und 100 % liegen. Werte für den
Koppelfaktor von 96 % bzw. 0.96 sind bei richtiger Dimensionierung für Luftspulen erreichbar. (Gl 8.1) kann
auch in einfacher Weise dazu verwendet werden, die Gegeninduktivität M und die sekundäre Induktivität L 2 zu
bestimmen. Bestimmt man den Wert für das Minimum der Gesamtinduktivität
Lmin = L 1 + L 2 - 2 M (Gl 8.4)
und dann den Wert für das Maximum der Gesamtinduktivität mit einem Induktivitätsmessgerät
Lmax = L 1 + L 2 + 2 M (Gl 8.5)
und bildet die Differenz, so ergibt sich die Gegeninduktivität
M = ( Lmax Lmin ) / 4. (Gl 8.6)
Bildet man die Summe aus Lmax und Lmin, dann ist
Lmax + Lmin = 2 (L 1 + L 2 ). (Gl 8.7)
Dr. Schau, DL3LH 18