Grundlagen der Hochfrequenztechnik - IHE

2 Passive, lineare Bauelemente bei
höheren Frequenzen
Die wichtigsten passiven, linearen Bauelemente der Schaltungen sind Widerstände, Konden-
satoren, Spulen und Übertrager. Ein Bauelement wird als passiv bezeichnet, wenn es keine
Spannungs- oder Stromquellen enthält. Es wird als linear bezeichnet, wenn die komplexe Am-
plitude der Spannung und die komplexe Amplitude des Stromes stets proportional sind, also der
Quotient aus beiden eine amplitudenunabhängige Impedanz Z ist.
2.1 Widerstände
Ein Widerstand, im engeren Sinne auch ohmscher Widerstand genannt, ist eine Anordnung, die
einen möglichst phasenfreien Wirkwiderstand enthält. Bei solchen Widerständen entstehen mit
wachsender Frequenz folgende Probleme:
• Zunahme des Widerstandswertes mit wachsender Frequenz durch den Skineffekt
• Induktiver Phasenwinkel durch die Eigeninduktivität des Widerstandes
• Kapazitiver Phasenwinkel durch die Eigenkapazität des Widerstandes
2.1.1 Einfluss des Skineffekts
Aufgrund des Skineffekts wird jeder Widerstand, da er aus mehr oder weniger gut leitendem
Material aufgebaut ist, mit steigender Frequenz in seinem Wert wachsen. Da Widerstände je-
doch bei unterschiedlichen Frequenzen auch breitbandig eingesetzt werden, sollten sie mög-
lichst frequenzunabhängig sein, da sonst der Widerstandswert als Funktion der Frequenz ange-
geben werden müsste. Ziel ist es, sowohl für die NF-, die HF- als auch für die Digitaltechnik,
Widerstände einzusetzen, die ihren Gleichstromwert bis zu möglichst hohen Frequenzen beibe-
halten, deren Grenzfrequenz also möglichst hoch liegt.
Wenn man Widerstände aus Draht wickelt, muss der Durchmesser des verwendeten Drahtes
kleiner als die Eindringtiefe s =
� 2
ωµκ
sein. Dadurch entsteht bei gegebener Drahtstärke eine
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