Stichleitung

Offene Stichleitung (Stub)

Als Stichleitung wird in Hochfrequenz-Systemen eine elektrische Leitung zur Impedanzanpassung, also zur Verbesserung der Einfügedämpfung oder Reduzierung der reflektierten Welle, bezeichnet. Die Stichleitung kann am Ende offen (open circuit) oder kurzgeschlossen (short circuit) sein, es bilden sich auf der Stichleitung eine stehende Welle.

Sie bewirkt im Smith-Diagramm eine Drehung des Impedanz- bzw. Admittanzpunktes: offenes Leitungsende nach rechts, kurzgeschlossenes nach links. Die Länge der Stichleitung im Verhältnis zur im Medium spezifischen Wellenlänge ${\displaystyle \lambda }$ bestimmt, „wie weit“ diese Drehung erfolgt.

Am Ende kurzgeschlossene Stichleitung

Die Eingangsimpedanz ${\displaystyle Z_{\mathrm {S} }}$ einer näherungsweise verlustlosen und am Ende kurz geschlossenen Stichleitung ist gegeben als

${\displaystyle Z_{\mathrm {S} }=\mathrm {j} Z_{0}\tan(\beta l)}$

mit ${\displaystyle \mathrm {j} }$ der imaginären Einheit, ${\displaystyle Z_{0}}$ dem Leitungswellenwiderstand der Stichleitung, ${\displaystyle \beta }$ die Phasenkonstante und ${\displaystyle l}$ die Länge der Stichleitung. Je nachdem ob der Ausdruck ${\displaystyle \tan(\beta l)}$ positiv oder negativ ist, verhält sich die Stichleitung entweder induktiv oder kapazitiv.

Am Ende offene Stichleitung

Die Eingangsimpedanz ${\displaystyle Z_{\mathrm {O} }}$ einer näherungsweise verlustlosen und am Ende offene Stichleitung ist gegeben als

${\displaystyle Z_{\mathrm {O} }=\mathrm {-j} Z_{0}\cot(\beta l)}$

Je nachdem ob der Ausdruck ${\displaystyle \cot(\beta l)}$ positiv oder negativ ist, verhält sich die Stichleitung entweder induktiv oder kapazitiv.

Bei Frequenzen und gegebener Leitungslänge wo gilt ${\displaystyle \beta l<\pi /2}$ ist die Stichleitung kapazitiv, bei ${\displaystyle \beta l=\pi /2}$ stellt die Stichleitung einen Kurzschluss dar. Darüber stellt sich die Stichleitung mit ${\displaystyle \beta l<\pi }$ induktiv dar, bei ${\displaystyle \beta l=\pi }$ weist sie einen unendlich hohen Widerstand auf.

Literatur

• Heinrich-Karl Podszeck: Trägerfrequenz-Nachrichtenübertragung über Hochspannungsleitungen. Dritte völlig neu bearbeitete Auflage, Springer Verlag Berlin, Berlin 1962.
• Otto Zinke, Heinrich Brunswig: Lehrbuch der Hochfrequenztechnik. Erster Band, vierte, neubearbeitete und erweiterte Auflage, Springer Verlag Berlin – Heidelberg GmbH, Berlin 1990, ISBN 978-3-540-51421-3.

Weblinks

• Anpassung (abgerufen am 12. Oktober 2015)
• Einführung in die Hochfrequenztechnik (abgerufen am 12. Oktober 2015)