ESB Leitungsersatz- schaltbild

Leitungsersatzschaltbild Jede 2-adrige Leitung entspricht diesem Ersatzschaltbildern. Die Leitung besitzt folgenden Eigenschaften: Ohmschen Widerstand R Induktivität L Kapazität C Isolationswiderstand G Wellenwiderstand Asymmetrische Darstellung Symmetrische Darstellung

Jede Leitung besitzt einen konstanten ohmschen Widerstand R. Der Widerstand ist abhängig vom spezifischen Widerstand des Materials (r), vom Querschnitt des Leiters (A) und von seiner Länge ist (l) ist R = r * l/A

Induktivität X L = 2 * Pi * f * L Der induktive Widerstand steigt proportionale mit der Erhöhung der Frequenz auf der Leitung, desto höher wird die Dämpfung durch die Induktivität Induktivität wird in der Einheit mH/km angegeben. X L = 2 * Pi * f * L

Kapazität X C = 1/(2 * Pi * f * C) Die Kapazität stellt für die hochfrequenten Signalströme ein Problem dar, da mit steigender Frequenz der Widerstand immer kleiner wird und die Kapazität bei hochfrequenter Signalspannung nahezu einem Kurzschluss gleichkommt. Wegen dieser Kapazität bildet jedes Kabel ein Tiefpassfilter, d. h. bei höheren Frequenzen wird das Signal immer weiter abgeschwächt. Durch Einsatz kapazitätsarmer Leitungen kann die Dämpfung reduziert werden. Mit gutem kapazitätsarmem Kabel lassen sich so bei ansonsten gleichen Qualitäts- und Leistungseigenschaften erheblich längere Reichweiten erzielen. X C = 1/(2 * Pi * f * C)

Isolationswiderstand Beschreibt die Isolationsverluste, die durch dielektrische Verluste sowie durch Koronaverluste in der Isolierung zwischen den Leitern entstehen. Die Größe des Verlustfaktors hängt vom verwendeten Aufbau der Isolierung, der Frequenz und der Temperatur ab. Um sehr gute Hochfrequenzeigenschaften erreichen zu können, müssen Isoliermaterialien mit sehr kleinen Verlustfaktoren verwendet werden.

Wellenwiderstand RK = UG/IK (= ZK) RL = UG/IL (= ZL) Der Wellenwiderstand eines Kabels ist der Widerstand, der der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle entgegenwirkt. Er ist die Kenngröße eines Kabels, die angibt, mit welchem Ohmschen Widerstand eine Leitung abgeschlossen werden muss. In der Informations- und Kommunikationstechnik werden üblicherweise Leitungen mit einem Widerstand abgeschlossen, um Reflexionen der Signale an den Kabelenden zu vermeiden. Der Wellenwiderstand ZW der Leitung, ergibt sich aus Kurzschluss- und Leerlaufwiderstand: RK = UG/IK (= ZK)    RL = UG/IL (= ZL) Vereinfachte Formel: