Hochfrequenztechnik. Dipl. Ing. Dr. Peter FRÖHLING A-2571 Altenmarkt / Triesting Nöstach 152 Peter.Froehling@htl.moedling.at

Transkript

1 -- Hochfqzchik Dipl. g. D. FÖHN A-57 Almak / isig Nösach 5.Fohlig@hl.modlig.a opyigh: Das voligd Wk is i all si il hbchlich gschüz. All ch vobhal, isbsod das ch d Übszg, ds Voags, d podkio, d Vvilfäligg af foomchaischm od ad Wg d d pichg i lkoisch Mdi. gach d ogfal, di af di Esllg vo, Abbildg, lichg d ogamm vd d, ka d Ao fü möglich Fhl d d Folg ki isisch Vaog od igdi Hafg übhm. Di i dism Wk idggb bachsam, Hadlsam, Wabzichg s. kö ach oh bsod Kzichg Mak si d als solch gszlich Bsimmg lig. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

2 -- Hochfqzchik... Eilig Dzibl Dfiiio d Adg glchg isgs- d pagspgl aschpgl Dzibl i d Achik... 9 D slkiv Vsäk.... D aalllschigkis..... Di ü d pl Di ohmsch Vls i d pl D kiffk..... Di ü ds Kodsaos Di ohmsch Vls im Kodsao Di ü ds aalllschigkiss Di pl mi Azapfg D kapaziiv pagsil z mpdazasfomaio pllos Fil yao-chalg FDN-chalg.... Di Vsäkg is isfig slkiv Vsäks Das Kozp d asfimpdaz Di laiv Vsimmg Di Kschalg mh glich slkiv Vsäk Badfil Di magisch Kopplg Di pagskopplg od Kopfkopplg Di omkopplg od Fßpkkopplg Das Übaggsvhal is zikisig Badfils... Oszillao Di klassisch chigbdigg Di chigbdigg as d Y-aam Das Aschig ds Oszillaos ypisch Oszillaoschalg Oszillao D Wi-obiso-Oszillao D hasschib-oszillao Oszillao D Miss-Oszillao D Haly-Oszillao D olpis-oszillao azoszillao Di abiliä vo Oszillao Misch Addiiv Misch Mischg mi im Fldffk-asiso Mischg mi im Bipolaasiso Mliplikaiv Misch Mischg mi im Aalog-Mliplizi gakmisch Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

3 D Doppl-gakmisch od igmisch Ei mliplikaiv Misch mi im Opaiosvsäk igal d pkm pkm ds al- d magiäils Amplid- d hasspkm Modlaio d Dmodlaio Amplidmodlaio Klassisch Amplidmodlaio Klassisch Ampliddmodlaio Amplidmodlaio mi dückm äg, DB DB mi adamodlao Dmodlaio d DB mi adadmodlao Eisibadmodlaio, B-Modlaio Filchik Hilb-asfomao Mhod vo Wav Eisibad-Dmodlaio, B-Dmodlaio B-Dmodlaio mi adadmodlao B-Dmodlaio mi aylo-dmodlao Fqz- d hasmodlaio, FM- d M-Modlaio Fqz- d hasdmodlaio, FM- d M-Dmodlaio hasglkis, has-ockd-oop, ig igsglichg igsglichg im Fqzbich Vlslos ig idahlig aallldahlig Koaiallig Apassg Di asfomaio vo ach i mi akaz Di asfomaio vo ach i mi akaz Di asfomaio vo ach i mi i λ/4-ig Di asfomaio vo ach i mi i ig isgsil Bal ichkoppl Mikosip-ig Aalysglichg yhsglichg Bücksichigg i Kda d Mikosip-ig Mikosip-Diskoiiä Offs Ed igskick ibisf ivzigg aac-ig Das mih-diagamm... 8 paam Dfiiio d paam D symmisch -Abschäch... 8 Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

4 -4-.. D symmisch π-abschäch aam d lig Di Bchg d -aam mi E Abispkisllg bim BJ mi Hilf vo E Di Bchg vo d mi E Di Bchg vo d mi E Mho abiliä is Vsäks... 9 isgsvsäkg Vsäkg is bdig sabil Vsäks Hohlli Wllglichg im chckhohlli off-fqz d Hochpass-Eigschaf Wllläg im Hohlli....4 hasgschidigki im Hohlli....5 Fldbild im chckhohlli H m, - od E m, -Mod E m, - od M m, -Mod....6 Hohlli-Balm Hidh Flasch E- d H-Kümm is, flibl is ichkoppl iklao solao... 4 A Kgöß vo A Wllasbig Di Fiamdämpfg asch HF-Adg Fkavigaio ilsd Voäs ischid ückäs ischid ada Navsa lobal osiioig ysm Navsa OAN adio Fqcy dificacio FD Ahäg mmsäz oz vo cos d si ayloih Klifako kiffk Koodiasysm Kasischs Koodiasysm ylidkoodia Kglkoodia Das zikisig Badfil mi schidlich Kis Di lichichg kli pag... Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

5 D Dkompfäg bi kli igal hasschibzk fü pachsigal Kapaziä ypisch Elkodaodg Kgllkod Eizl Kgl ggüb dlich Kgllkod i goß Absad Kglkodsao ylidlkod ag koaial ylidkodsao ag, ich koaial ylidkodsao Koaial ylidkodsao mi gschich Dilkika Eizlli üb lid Eb ag aallldahlig mi schidlich Dchmss ag aallldahlig mi glich Dchmss Edlich lags Dahsück skch z lid Eb Edlich lags Dahsück paalll z i lid Eb dkiviä ypisch iaodg i paalll zylidisch i i chckig, ah biiad ligd i ag koaial i aschch-ogamm am Opimal Widsads bi ischalg Opimal Widsads bi i- d aalllschalg Eilagig ylidspl Eilagig Flachspl Eilagig chckspl Kompl Π--asfomaio Kompl -π-asfomaio Dal mpdaz asfomaio vo l ach i mi d asfomaio vo l ach i mi i ig Mikosip-Aalys d yhs iavzichis... Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

6 -6- Eilig A Had i Fkübaggssck id di Hochfqzchik HF-chik lä. Das dagsll izip d fomaiosübagg is i all ysm glich: Bild : izipill Afba i Fkdaübagg Ei so Mikofo, Kama, Mssgä o.ä. imm fomaio af. d igalafbig id das igal fü di Übagg so mgfom, dass s opi- übag d ka. mal D Oszillao i d HF-chiggszgg lif das igal mi d Fqz, mi lch di fomaio übag d soll. m Modlao id di fomaio vom Basis-Fqzbad i das HF-Fqzbad übag. D HF-ibvsäk vsäk das vom Modlao kommd schach igal so sak, dass s asich, m di Edsf ass z kö. Di HF-Edsf is d lz Vsäk im d. i lif das igal, lchs a di A glag. Di da asfomi das HF-igal, lchs bis hih af ig gfüh id, af i lkomagisch Wll, lch sich fi im am, oh igsfühg, asbi. Di Fksck ka ig M z.b. Hzplsmss mi lsh bis z vil Millio Kilom ioi-amsod, i hi dm laoid lo si. Di Empfagsa adl das schach, as dm Fiam kommd Wll i i ligsgfühs igal m. D HF-Vovsäk fil gob das güsch igal as all d igal, lch di A afimm, as. D lokal Oszillao is das Hz ds Empfägs. E bsimm im Dail, lchs igal as d akommd Fqzgmisch hasgfil d soll. m Misch id das Empfagssigal af i ischfqz F mgadl, di fü di i Vsäkg opimal is. D ischfqzvsäk fil d vsäk das igal so, dass di gsd fomaio lich zück go d ka. D Dmodlao übäg di i d F bfidlich fomaio i das Basisbad. Di igalafbig vabi das igal so, dass s fü di Asgab gig id. Di igalasgab aspch, Bildschim, -vo, s. adl di fomaio so m, dass si vom Msch hö, sh od vo i Maschi Moo, chal s. i vabi d ka. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

7 -7-. Dzibl Dfiiio d Adg d Hochfqz- d Nachichchik ha sich z Bschibg vo Vsäkg, Dämpfg d igalpgl di öß Bl mi ih i d ais üblich Fom ds Dzi- Bls bz. Dzibl db als üzlichs Hilfsmil is. Di d dahi is, Vhäliss vo isg d i igschäk Fom vo pag od öm dch ih logaihmi Fom azd. Büz ma d aülich ogaihms, häl ma di öß Np, sz ma d dkadisch ogaihms i, lif das di öß Bl. Da pags-, om- d isgsvhäliss ss dimsioslos sid, gib s ki chiigki bi d ogaihmig. oll doch absol öß vo pag, om od isg im logaihmisch Maß aggb d, mss imm i Bzgsgöß, z.b. kw, mw, µv s. bka si. Di Eifühg ds logaihmisch Maßs ha mh Voil. Nachichsysm bg sich di igalpgl üb iig Dkad. Dch di ogaihmig d dis i chakgsbich af slich übsichlich ahl abgbild, di ifach z hadhab sid. Nachichsysm kö im Allgmi als Kschalg izl ysmkompo agsh d. Bim Dchlaf d izl f fäh das igal i Ädg si öß. Miss is di ößädg dch i Mliplikaio ggb. m logaihmisch ysm id di Mliplikaio dch Addiio d di Divisio dch bakio sz, il soohl log ab log a log b als ach a log log a log b b gil. Bild : Dfiiio ds is d d Dämpfg a i a Dämpfg Allgmi gil fü d isgspgl i db: log db Dück ma di isg as pag d Widsad as, häl ma Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

8 -8- db log log db log log log log log d Voasszg, dass di Widsäd d d glich W hab, gil log db Alog daz ka di isg as om d Widsad bch d, d s gil log log log db log d d Voasszg, dass di Widsäd d d glich W hab, gil d log db a db db. glchg.. isgs- d pagspgl Das Dzibl gib das Vhälis zi öß a d is dah dimsioslos. W doch i fs Bzgsgöß viba id, kö af dis Wis ach dimsiosbhaf öß logaihmisch dagsll d. Häfig Bzgsgöß sid mw fü isgspgl i dbm d µv fü pagspgl i dbµv. log mi mw fü isgspgl dbm log mi V µ fü pagspgl dbm Ei Voil d logaihmisch gl is di ifach Bchg vo absol gl i Übaggsk. Dm ahl ds Eigagspgls i dbm od dbµv is d ahl d Vsäkg i db z addi, gal, ob mi pags- od isgspgl gch id. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

9 -9- Dis Bzihg gl ab da, di Bzgsimpdaz i d gsam igalk glich blib. d Hochfqzchik is d Bzgspgl 5Ω. Da ka ach zisch dbµv d dbm mgch d: m 5Ω-ysm gil: 6 V 5 * W * mw dbm dbm µ V 5Ω dbµ V 7 5Ω.. aschpgl Di aschlisg, di dch das hmisch asch a d Klmm is Balms afi, is k * * f N J obi k.8*, di Bolzma-Kosa, K di absol mpa ds Balms i Klvi d f di aschbadbi is. Wil di ammpa of mi K ggb is, is s ahligd, di aschlisg bi dis mpa d bi i aschbadbi vo Hz i d Eihi dbm azgb, d ma häl N.8* log Ws *K * f K s.8* log mw f N 7.8dBm log Hz * f log Hz. Dzibl i d Achik d Achik d di abgsahl isgsdich, d i, di Dikiviä im Allgmi bzog af i isoop ahl, d hoisch isi d i d ais ich alisiba is, aggb. Obohl d isoop ahl, d ichgsabhägig absahl bz. mpfäg, ich alisiba is, id als Bzgslm igsz. Wüd di dlisg s mi dm isoop ahl abgsahl d, hä ma im Absad vom isoop ahl di isgsdich af d Kglobfläch d Kgl mi dm Milpk im m ds isoop ahls mi dm adis s i 4π d is vo d ichg, di dch di Wikl d φ ggb is, abhägig. Di ichikg, di Dikiviä i pakisch alisiba A is ichgsabhägig. Dah, ϑ, ϕ ka fü d A di Dikiviä aggb d d s gil D, ϑ, ϕ. i, ϑ, ϕ Mi dm zübgag fü goß Efg vo d A, im Ffld, gil, ϑ, ϕ ϑ, ϕ D ϑ, ϕ lim. i, ϑ, ϕ i ϑ, ϕ Bücksichig ma di Vls i d A, komm ma zm Agi ggüb dm isoop ahl i ϑ, ϕ d bi vachlässigba Vls glich d Dikiviä is. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

10 -- D slkiv Vsäk im slkiv Vsäk vsh ma im Allgmi i Vsäk, d i im asgähl Fqzbich das igal vsäk d obhalb d halb diss Fqzbichs das igal abschäch. E sll i Badpass da.. D aalllschigkis D aalllschigkis bsh as d aalllschalg i al, also i vlsbhaf pl d im al, also im vlsbhaf Kodsao. Bild : aalllschigkis Di Vls i pl d Kodsao d i d Hochfqzchik dch di dimsioslos ü asgdück d is d oi as d Egi, di i dm Balm po iod gspich id d d Egi, di po iod im Balm as d ohmsch Vls gbild id... Di ü d pl D pag a d pl is popoioal z zilich Ädg ds oms dch di pl. A i pl also da i pag abfall, sich d dch di pl flißd om im af d i äd. A i pl ka Wchslspag abfall. i di d Bild 4: pags- d omvlaf a d pl Blib di Amplid ds cos-fömig Wchslsoms a i pl kosa, so sig di pag mi zhmd Fqz ds Wchslsoms. πf... Di ohmsch Vls i d pl D Vlsfako i dkiviä id dch di Egi, di i d pl ähd i iod i Wäm mgsz id, d d Egi, di ähd dsslb iams i d pl gspich id, ggb d s gil Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

11 -- a Wäm mgsz Egi po iod gspich Egi po iod dis Dasllg ka dch di iodda gküz d d ma häl d Vlsfako i dkiviä dch di oibildg as Wiklisg, di i d pl i Wäm mgsz id, d d Blidlisg Wiklisg a. Blidlisg Di Wiklisg sz sich as sämlich omail zsamm, di i Eämg d pl d ihs möglichis vohad plks bik. m Wslich is si dch d om, d i d Widg d pl fliß d d ohmsch Widsad ds Dahs, soi dch d Wiblsom, d im Kmaial af d ds Wchslflds idzi id, bsimm. Di igsidsadsvls i dm sid vo d Fqz abhägig, solag mi i üb d iqschi kosa omdich gch d ka. Di Wiblsomvls sig mi sigd Fqz, sid also fqzabhägig. Bild 5: Eifach Esazschalg d pl mi Vls D iidsad bihal di Vls im Dah, K päsi di Vls im plk. Wid di mpdaz dis chalg bch, häl ma K * K K K K K K D Vlsidsad ds Ks bik ich ohmsch Vls, biflss ach di samidkiviä d Aodg. Bild 6: isazschalg Daas k ma, dass di aalllschalg as pl d Widsad bi ga i ggb Fqz i i ischalg mgadl d ka. Allgmi gil K : Dch d fliß d glich om. Dah gil fü di Wiklisg fü di Blidlisg. Daas häl ma fü d Vlsikl a d Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

12 -- J kli d Vlsikl is, dso gig sid ach di Vls. J gig di Vls ds Kodsaos asfall, bss is si aliä, si ü. Dah id d Kh ds Vlsikls als ü bzich. a Bach ma di aalllschalg as d alli, so k ma, dass a bid Balm di glich pag alig. Da gil fü di Wiklisg d fü di Blidlisg d schlißlich fü d Vlsikl a p D Vlsikl is fqzabhägig. Ei Agab d ü oh di dazghöig Fqz is dah silos. N kö di obig lichg mgfom d d ma häl Amkg: Fü > gil ähgsis d. Da di ü vo Kodsao im vogsh Fqzbich im Allgmi göß sid, kö di Nähg vd d.... D kiffk D kiffk bücksichig di asach, dass sich d Wchslsom ich glichmäßig üb d schi ds is vil. Di omdich is a d Obfläch ds is am höchs d imm mi zhmdm Absad vo d Obfläch i d i hii poill ab. Es gil ma mi ρ. µκ µ Bi i mallisch Abschimg fliß d idzi om, d soga Wiblsom, af d dm Magfld zgad i. Fü di omdich im i d Bi d d Dick gil ma *. Fü d om häl ma d d da ma d ma A fü ggüb d Maialdick d gig Eidigif << häl ma schlißlich ma Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

13 -- Dami ka ma agmi, dass d om i d dü chich mi d Dick lag d Obfläch fliß. D slich i is ahz somlos. Dami id d Widsad ds is dch si Dahläg D, dch d spzifisch Widsad ρ, ich ab dch si mchaisch Dick, sod dch di Eidigif bsimm, lch idm di ffkiv schisfläch agib. ρ ρd D A ff Das is im Allgmi i slich Ehöhg ds Widsads, i bi d Bchg fü lichsöm afi. d Abschi... d... id i ga Bchg d Widsadshöhg dchgfüh.... Di Wikg i mallisch Abschimg Das abzschimd Magfld H af d i i d mallisch Abschimg f im Mall i omdich hvo, di a d dm Magfld zgad Obfläch ih maimal W afis d mi zhmdm Absad vo d Obfläch i d i gmäß abimm. A d dm Magfld agad Obfläch, also ach ma d Dchdigg d Mallschich mi d Dick, is di omdich af ma abgschäch. Dis omdich bik id i magischs Fld H aßhalb d Abschimg, lchs i di omdich m d Fako dämpf das magisch Fld af log db log db 8. db 686 ds spüglich Ws. gig is. Di Abschimg... Di Widsadshöhg af d ds ki-effks bi Mikosip-ig Bi Mikosip-ig folg d Egiaspo im Dilkikm hapsächlich im am, ob vo d ig d dch di Massfläch bschäk is. Dch dis omi is d slich omflss af d dm Dilkikm zgad i d ibah. Da di omdich gmäß ma i d mallisch i hii absik, ka d om dch d i mi d Bi bch d. Es gil fü di im i i Wäm mgsz isgsdich p * E ρ. Da das Maial im Allgmi isoop is, gil fü di isgsdich di Vlslisg ρ pdv D V p d D ρ ρ d fü D ρ Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

14 -4- D D ah ρ ρ d d Koffizivglich lif fü d Widsad ρ ah D d fü d dlich dick i glichbdd mi <<, d af i i vom om dchfloss id, ρ D.... Di Widsadshöhg af d ds ki-effks bi ibah Wid d i mi Dick af d Dck- d Bodfläch vom om dchfloss, gil fü di gsam omdich im i di Üblagg d omdich i d Dckfläch d i d Bodfläch. Das is i asgzich Nähg fü d omflss i ibah, d Bi slich göß als ih Dick is. cosh ma ma ma D samsom ka as d gaio üb di schisfläch bch d: sih 4 cosh 4 cosh ma ma ma d d d Di maimal omdich a d Dck- bz. Bodfläch is sih 4 ma. Di Vlslisgsdich im i bäg ρ ρ ρ p cosh cosh 4 ma ma d ach d gaio üb das ivolm ρ ρ D D sih cosh ma ma. Wid di maimal omdich as dm om asgdück, häl ma dlich cosh sih 4 ρ D. D Koffizivglich lif fü d Widsad Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

15 -5- sih ρd 4 cosh d fü d dlich dick i glichbdd mi om dchfloss id, ρd. 4, d af bid i vom D ohmsch Widsad is af d ds ki-effks fqzabhägig. Di laiv Widsadshöhg ggüb d glichsomdchfloss ibah is im Bild 7 A D dagsll. Bild 7: Di laiv Widsadshöhg i ibah ggüb ihm W bi lichsom D lich sichlich Fako ¼ bi dick ibah gib sich as d asach, dass di omdich ggüb d isiig dchfloss ibah bi glichm om af di Hälf absik. Dadch id ab mh ¼ d Vlslisg i d ig i Wäm mgsz....4 Di Widsadshöhg bi zylidisch i Ei g Nähg fü di Widsadshöhg bi zylidisch i ka fü Eidigif, di slich kli als d Dahdchmss d sid, as d Üblgg go d, dass d om i d ffkiv chichdick fliß. Da gil fü d Widsad D D 4D D ρ ρ ρ ρ A π ff π d π d d d 4 Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

16 -6-.. Di ü ds Kodsaos Di Kapaziä is lakodsaos is vo d Fläch A, vom laabsad d d vom solaiosmaial zisch d la abhägig. A ε ε d ε A d Bild 8: lakodsao πε l Bild 9: ylidkodsao D om dch d Kodsao is popoioal z zilich Ädg d pag am Kodsao. Dch i Kodsao ka also da om fliß, sich di aglg pag am Kodsao im af d i äd. Dch i Kodsao ka Wchslsom fliß. i d i d Bild : pags- d omvlaf am Kodsao Blib di Amplid d sisfömig Wchslspag a im Kodsao kosa, so sig d om mi zhmd Fqz d Wchslspag. πf... Di ohmsch Vls im Kodsao D Vlsfako is Kodsaos id dch di Wiklisg, di im Kodsao i Wäm mgsz id, d d Blidlisg Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

17 -7- a Wiklisg Blidlisg bschib. Di Wiklisg sz sich as sämlich omail zsamm, di i Eämg ds Kodsaos bik. m Wslich is si dch d om, d i d Kodsaopla fliß d d ohmsch Widsad d Kodsaopla, soi dch di lkisch Käf, lch af di Dipol ds Dilkikms ik d di Dipol im ak d aglg Wchslspag dh d aiad ib, ggb. Di igsidsadsvls i d Kodsaopla sid vo d Fqz ighd abhägig, di dilkisch Vls sig mi sigd Fqz, sid also fqzabhägig. Ach di Kich- d cksöm bik i Eämg ds Kodsaos. Bild : adg im Kodsao oh d mi Dilkikm Dah gil i s Nähg das folgd Esazschalbild ds al Kodsaos: sid di ohmsch Vls i d Kodsaopla d i d lig zsammgfass, D bihal di Vls lch dch di Bgg d Dipol im Dilkikm sh d K sll di Vls dch Kichsöm da. Bild : Esazschalg ds Kodsaos mi Vls Wid d Kodsao i sim vogsh Fqzbich igsz, sid di fqzabhägig ibgsvls d Dipol im Dilkikm vachlässigba. Da gil: Bild : Eifach Esazschalg Daas k ma, dass di aalllschalg as Kod- sao d Widsad bi ga i ggb Fqz i i ischalg mgadl d ka. K K K K K K K K obi d zi mmad i Vlsidsad dasll, d bi d Fqz ga so goß Vls vsach i d physikalisch vohad Widsad K. Di aalllkapaziä mss ach väd d, sodass di ischalg di glich Eigschaf afis i di chalg im Bild. Bild 4: isazschalg Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

18 -8- Allgmi gil K, : Dch d fliß d glich om. Dah gil fü di Wiklisg d fü di Blidlisg. Daas häl ma fü d Vlsikl a J kli d Vlsikl is, dso gig sid ach di Vls. J gig di Vls ds Kodsaos asfall, bss is si aliä, si ü. Dah id d Kh ds Vlsikls als ü bzich. a Bach ma di aalllschalg as d alli, so k ma, dass a bid Balm di glich pag alig. Da gil fü di Wiklisg d fü di Blidlisg d schlißlich fü d Vlsikl p a D Vlsikl is fqzabhägig. Ei Agab d ü oh di dazghöig Fqz is dah silos. N kö di obig lichg mgfom d d ma häl Amkg: Fü gil ähgsis > d. Da di ü vo Kodsao im vogsh Fqzbich im Allgmi göß sid, kö di Nähg vd d. h ma vo d isazschalg Bild 4 as, so lab si s, di bid Widsäd i im Widsad zsammzfass d di samgü z bch: K K K K K K gs ' Hä d Kodsao Vls dch, ä di ü. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

19 -9- Hä d Kodsao Vls dch K, ä di ü K. K K Ha d Kodsao Vls as bid Widsäd, so gil ach dm Eisz di allgmi gülig Foml gs K.. Di ü ds aalllschigkiss D aalllschigkis bsh as d aalllschalg i im Allgmi vlsbhaf dkiviä mi im vlsbhaf Kodsao. Bild 5: D aalllschigkis Fü di Admiaz dis chalg gil Y bz. d soazfqz vsh ma Fqz, bi lch d magiäil d Admiaz Y vschid, as glichbdd mi dm Vschid ds magiäils d mpdaz is. Das is i dis chalg bi Kisfqz, bi lch d alil ds N d mpdaz Nll id. D ähl is i imagiä öß, di dch d imagiä N gil id. Das Egbis is i ll öß, d soazidsad. As häl ma di soazkisfqz d d soazli bz. d soazidsad Y, di aalllschalg d bid Vlsidsäd d. Dch mfomg d Asgagsglichg häl ma Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

20 -- d bücksichig ma, dass d daas folgd gil, häl ma im ächs chi. Bücksichig ma ach och di Dfiiio d ü d pl bi im paalll gschal Vlsidsad mi d di ü ds Kodsaos mi paalll gschal Vlsidsad mi : d bi d soazfqz gil id fü d soazidsad. Es gil also fü di ü ds aalllschigkiss gs d fü si mpdaz gs gs. D Asdck V id i d Hochfqzchik absol Vsimmg ga, d m Ω gs is di laiv Vsimmg d ds gil Ω V gs Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

21 -- Bild 6: aalllschigkis mi Ω d vschid ü,, 5,... Di pl mi Azapfg... D kapaziiv pagsil z mpdazasfomaio..4 pllos Fil Es is i hoh chisch Afad z bib, m di odig dkiviä so z alisi, dass si i im voggb mpabich z.b.: - bis 7 ih K mi hiichd kli olaz bibhal. Da di dkiviä im Allgmi i plk as Fi bsiz, is di mpaabhägigki ds Fis bzüglich si laiv mabiliä µ d si mpaabhägig Vls z bücksichig. Böig ma di Fil bi kli isg d pagsbich, di vo Opaiosvsäk OV, Opaioal Amplifi, O-AM vabi d kö, is d Eisaz vo spllos Filschalg z üblg. Dabi id d dkiviä dch i chalg mi OVs, Widsäd d Kodsao igsz. Dabi gh ma vo d folgd chalg as: Bild 7: Asgagsschalg z FDN- d yaoschalg Wd di bid al OVs dch idal OVs sz, häl ma di Esazschalg, lch ifach z bch is, obi di pag am ich ivid Eigag, - di pag am ivid Eigag d di Asgagsspag ds OV dasll. Aalog is di Bzichg d igal am OV dchgfüh. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

22 -- Bild 8: FDN-Esazschalg mi idal Opaiosvsäk Da gil fü di Eigagsspag a d OVs: i As d Bdigg am Eigag is idal OVs, dass -, häl ma i Nach dm Elimii vo as d bid lichg häl ma i d fü d pagsabfall a : i, oas di Eigagsimpdaz 4 5 i bch d ka. Wis is bi d Assbaki d chalg z bücksichig, dass di Asgagsspag ds OV i d ds OV i is. Di Asgagsspag ds OVs is abhägig vo si Vsoggsspag d sll so i chak d igalpgl da...4. yao-chalg Esz ma i d chalg as Bild 7 d Widsad 4 dch d Kodsao 4, häl ma fü di Eigagsimpdaz d chalg 5 4 i. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

23 -- Bild 9: yaoschalg z asfomaio d Kapaziä 4 i i dkiviä Di chalg zig i idkiv mpdazvlaf, d fü di mi dis chalg simli dkiviä gil 5 4. Es bsh ach di Möglichki, dch d Kodsao z sz d 4 blass. Ach da ha di chalg i idkiv Eigagsimpdaz d fü di simli dkiviä gil 5. 4 Mi dis chalg ka i mi im Ed a Mass ligd dkiviä sz d. Di Eischäkg i d Vdbaki dis chalg bsh dch di aliä d Opaiosvsäk hisichlich ih zfqz d Eigasch...4. FDN-chalg Esz ma i d chalg as Bild 7 d Widsad dch d Kodsao d 4 dch 4, häl ma fü di Eigagsimpdaz d chalg i 4 5, i gaiv fqzabhägig Widsad fqcy dpdd gaiv siso, FND, d als pidkiviä bzich id, il di Fqzabhägigki ds Widsads vo d Fqz qadaisch is. Wd zi d Widsäd d 5 dch di Kodsao d 5 sz, häl ma di Eigagsimpdaz i, i gaiv fqzabhägig Widsad, d als pkapaziä bzich id. Es 4 gil mi D 5 i. D 5 4 Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

24 -4- Bild : FDN als pkodsao D Di Eischäkg i d Vdbaki dis chalg bsh dch di aliä d Opaiosvsäk hisichlich ih zfqz d Eigasch. Bib ma d pkodsao mi im paalll gschal Widsad d i Kapaziä z Akopplg d igalqll, sll dis Aodg di Eigschaf is aalllschigkiss da: Bild : Bschal pkodsao D als Esaz is chigkiss Fü di aalllschalg as d D häl ma D p d fü di D D Vsäkg V gil V D. Di soazfqz D D häl ma bi Fqz, bi lch d magiäil d Übaggsfkio vschid. Das is da, d alil im N Nll id, also is. D V db-zfqz häl ma as d Bdigg, dass bi di- s d alil d d magiäil bagsmäßig glich goß sid: od Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

25 -5- bz.. D Koffizivglich mi d lichg ds aalllschigkiss as, d zig, di ü ds bschal p- kodsaos.. Di Vsäkg is isfig slkiv Vsäks. Das Kozp d asfimpdaz Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

26 -6-.4 Di laiv Vsimmg Asghd vom aalllschigkis id si fqzabhägig mpdaz bch: Bild : Vlsbhaf chigkis mi d ohlbka soazfqz, bi d gil. Dami ka di obig lichg mgfom d: d mi d i.. dfii ü:. Wid d chigkis bi si soazfqz bib, is also ich vsimm, is d Asdck. D Asdck id absol Vsimmg ga. D Asdck Ω is di laiv Vsimmg. Dami gil fü di mpdaz ds chigkiss Ω Bild : mpdazvlaf zi 47kHz-chigkis mi schidlich ü üb d Fqz Wid d Bag ds mpdazvlafs üb d Fqz dagsll, is d Vlaf bzüglich d soazfqz symmisch Bild. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

27 -7- Bild 4: mpdazvlaf d obig chigkis üb d absol Vsimmg äg ma d mpdazvlaf üb d absol Vsimmg af, so häl ma fü d chigkis af d d ichlia, omi Fqzachs d glich Vlaf, di zfqz lig bi schidlich W d absol Vsimmg Bild 4. Bild 5: mpdazvlaf d obig chigkis üb d laiv Vsimmg Wid di mpdaz üb d laiv Vsimmg dagsll, so schid sich di Fkiosvläf mh dch i kosa Fako, d dch d Vlsidsad ds aalllschigkiss ggb is. Di zfqz lig abhägig vo d ü bi Ω ±..5 Di Kschalg mh glich slkiv Vsäk Bi d Kschalg vo mh slkiv Vsäk id davo asggag, dass ki ückikg i d izl Vsäksf afi. Das bd i d ais, dass di Vsäkg d f abhägig vom Asgagsidsad d vohghd f d vo d Blasg d achfolgd f is. Bild 6: Di Kschalg vo slkiv Vsäk Da gil fü di samvsäkg d Aodg V gs Ω V * V *...* V V Ω * V Ω *...* V Ω V i i Ωi obi V i di Vsäkg d i- f bi ih soazfqz i is. id all chigkis i d izl f glich all soazfqz glich... d all ü glich... häl ma fü di samvsäkg Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

28 -8- V gs Ω Fü d Bag d samvsäkg gil V V gs. i Ω i Ω V gs Ω V gs Ω Da gil fü di -db-badbi Vgs Ω V gs Ω, oas di laiv Vsimmg i Abhägigki d Azahl d Vsäksf bch d ka d ma häl dch msll d obig lichg Ω db obi bid ösg bim Wzlzih z bach sid. Mi d ü kö daas dch mfom d Dfiiiosglichg z laiv Vsimmg di d ob zfqz bch d..6 Badfil im Badfil vsh ma di sammschalg mh chigkis hilfahm zipok Balm, also mi Hilf vo Widsäd, dkiviä, Kapaziä od Übag Ü. Es d asschlißlich Ü-Elm vd. Bild 7: Badfil as zi magisch gkoppl chigkis m Folgd d di am mis vd Badfil as zi gkoppl chigkis bach. Di magisch Kopplg ach als magisch Kopplg bzich ha di Eigschaf aomaisch i sich, dass di bid Kis voiad galvaisch g sid. m di magisch Kopplg aalysi z kö, is i spchd Modllig d Egiübagg zisch d chigkis odig..6. Di magisch Kopplg Ma gh davo as, dass ich d gsam magisch Flss Φ d pl dch di pl dig. D il Θ kθ dig dch di pl, d slich il dig dch di mgbg. D Fako k si d magisch Kopplfako d s gil k, obi k zi g magisch Kis d k zi idal gkoppl Kis bd. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

29 -9- Bild 8: di magisch Kopplg d ih Esazschalg D sammhag zisch d pag d öm is M *. M s ki magisch g, glag also all Fldlii, di dch d omflss i d pl zg d, dch di pl, spich ma vo idal Kopplg, od Kopplg k d s gil M *. lag ig Fldlii dch di pl, gil M k * *. Dabi is z bach, dass -M od -M ach gaiv d ka. Dis öß sid chgöß d gaiv W bd bloß, dass di Esazschalg mi al Balm ich alisi d ka. Es ha ki i Eiflss af di physikalisch gbhi. Mi Hilf ds magisch is Λ, Eihi [ ] Vs Λ A id di dkiviä i pl as N Λ bch. d Elkoik id d magisch i als A-W d pl bzich, obi im Allgmi NA mi [A ] H vd id. Da ka di gidkiviä ach as M knn A asgdück d. Bispil : Di Asikg d Kopplg i gkoppl pl, d K i A -W vo H ha, id d af d K mi N Widg d N Widg mickl. N A 8µH N A µh Bi idal Kopplg k häl ma fü M k M 4µH Bi i Kopplg k.5 häl ma M.5 µh Bild 9: Di dkiviäs zm Bispil bi k d k.5 Fü das pagsvhälis lif di Esazschalg bi laf am Asgag Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

30 -- M M M M ü bi k ü.5 bi k.5 ü.5.5 d fü das omvhälis bi Kzschlss am Asgag M M M M ü bi k ü bi k.5 ü.5 N gil s di Fag d Eigagsimpdaz z klä. Dabi id am Asgag d chalg mi im Widsad blas. Da häl ma fü di Eigagsimpdaz k k k i Fü d chisch ifach Fall d idal Kopplg vifach sich dis Asdck z i, d fü goß W d dkiviä asfomao gl, ü i.6. Di pagskopplg od Kopfkopplg Bi d pagskopplg d di bid chigkis mi Hilf i akaz bz. gkoppl. Bild : Di pagskopplg mi Hilf is Kopplkodsaos d di pagskopplg mi Hilf d Kopplidkiviä..6. Di omkopplg od Fßpkkopplg Bach ma di sammschalg d Kodsao, d, k ma i kapaziivs Π-lid, lchs i i äqivals -lid, lchs as, d bsh, mgfom d ka. Ebso ka mi d dkiviä, d vfah d. Das spchd -lid bsh as, d. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

31 -- Bild : Π--asfomaio d Kapaziä bz. dkiviä Fü di mchg ka vo d asfomaiosglichg d Π--asfomaio asggag d d s gil * * * * * * * * * * * * Ebso ka di asfomaio fü di idkiv Kopplg dchgfüh d: * * * * * * * * * * * * Bild : Di omkopplg mi Hilf ds Kopplkodsaos bz. mi d Kopplidkiviä k Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

32 Das Übaggsvhal is zikisig Badfils Wi ob asgfüh d, ka di pags- d omkopplg chisch iiad übgfüh d. Da d Bchgsvogag mi d Esazschalg d pagskopplg am lichs Vsädlich is, id di Bchg fü di pagskopplg dchgfüh. i ka mi Hilf d Π--asfomaio i di omkopplg bz. magisch Kopplg übag d. Bild : Di Esazschalg ds spagsgkoppl Badfils Y symbolisi d chigkis as, d, Y symbolisi d chigkis, d, Y k sll d Kopplli da. Daas kö ifach di Vipolpaam agschib d d s gil Y. Daas kö asch di -aam Y Yk Yk Yk Y Y k Y Yk Yk bch d:. D Fqzgag ds Y Y Yk Y Y k Y Yk Yk k Badfils ka mi d asfimpdaz Kap.. asgdück d : Yk. Di pag am Asgag ds Badfils is. Da gil Y Y Y Y Y k fü di Wiklisg am Asgag i Abhägigki d Wiklisg am Eigag * * * * * *. Das Vhälis b A A A * b b * is das Bagsqada ds im Allgmi kompl B- Ω Ω ibsübaggsmaßs Ab. z ma fü Y, Y Kap.. d Y k B k, ka das Bibsübaggsmaß fü di bid gkoppl chigkis bch d. Ei slich Vifachg i d Bchg lif di Aahm, Ω dass bid chigkis glich sid. Dami gil Y Y Y : Bk K K Ab, Ω Ω B Ω Ω K ΩK KΩ Ω K Ω k obi K Bk, di laiv Kopplg zisch d bid idisch chigkis is. Das Bibsübaggsmaß is ich vo d Vsimmg, also vo d Fqz abhägig, sod ach davo, i sak di bid Kis gkoppl sid. m d Effk d Kopplg aschalich dasll z kö, id d Bag ds Bibsübaggsmaßs K vd, d ma häl A b. m di Eigschaf ds KΩ Ω 4 K Ω Vlafs vo b A z vsh, is i Kvdiskssio odig. Da s sich m i ss Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

33 -- posiiv Fkio hadl, ig di Ema a d ga d glich ll i di Ema vo A b. Das is i slich Ekis, d bd i om Vifachg bi d Kvdiskssio. Di Miima d Kv lig do, o di Maima ds Khs d Fkio lig. Das glich gil ach fü di Maima ds Fkiosvlafs; i i slich Vifachg bi d Bchg d Ema. Also is d Vlaf d Fkio z sch, d slich ig afdig gsal is als di A b Diskssio d Fkio A b. Fü di Bsimmg d Ema is odigis di s Ablig Nll. Das gil ach fü das ada d Fkio d ach fü das ada ds d KΩ Ω K Ω 8 K Ω Khs dis Fkio:. Di Nllsl- dω A K l lig bi b Bild 4: D Vlaf d Übaggsfkio A B K, Ω fü Kopplg vo K.5, K, K d K i Abhägigki d Vsimmg Ω Bild 5: D Vlaf d Übaggsfkio A B K, Ω bi d soazfqz i Abhägigki d Kopplg K Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

34 -4- Bild 6:Di didimsioal Dasllg d Übaggsfkio zikisig Badfil Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

35 -5- Oszillao Oszillao sid Bagpp, di as d isg, di as d omvsogg glif id, i Wchslspag mi i voggb Fqz d Amplid hsll. Daz sid akiv Balm z.b. asiso, Opaiosvsäk, Diod mi im gaiv dyamisch Widsad, Elkoöh odig. Ei Möglichki d chiggszgg bsh dai, i il ds Asgagssigals is Vsäks so a d Eigag zückzfüh, dass di igaldämpfg ds ückkopplzks dch di Vsäkg asgglich id. Bild 7: Das izip d ückkopplg Da gil fü di Eigagsspag ds Vsäks i K d fü di Asgagsspag V i. Dch di Elimiaio vo i d Fomlmsllg af häl ma V KV. Di klassisch chigbdigg Da d Oszillao oh i Eigagssigal, also gil, am Asgag i Wchslspag lif soll, ka das si, di Vsäkg ds ückgkoppl Vsäks üb all z ächs, also dlich goß is. Das is ga da d Fall, das odk KV is. Das is vbal asgdück da d Fall, di Abschächg K dch das ückkopplzk dch di Vsäkg V ds Vsäks afghob id. Dis lichg id chigbdigg ga d sll iglich zi ll lichg da, il soohl di Vsäkg V, als ach di Dämpfg K kompl öß sid. KV id als Amplidbdigg bzich, < KV π mi gaz ahl id hasbdigg ga. Das ka ach dch KV d m KV zm Asdck gbach d. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

36 -6-. Di chigbdigg as d Y-aam d Hochfqzchik is s schiig, d Oszillao i d Vsäk- d ückkopplil z, da s im Vsäk scho z ückkopplg ds Asgagssigals af d Eigag komm ka. A Had is Oszillaos mi im Bipolaasiso id d achvhal dagsll. Bild 8: Di Afspalg i i i Vsäk d i is ückkopplzk Di paasiä Kapaziä Basis-Emi-Kapaziä b, Kollko-Emi-Kapaziä c d di Kollko-Basis-Kapaziä cb ds asisos lig paalll soohl zm Vsäk als ach zm ückkopplvipol. i d vom Vsäkvipol ifach i d ückkopplvipol vschob, oh ih di Wikgsis z väd. Dadch häl ma im Allgmi i as llig Elm bshd Vsäkvipol d i as imagiäig Elm bshd ückkopplvipol. D samvipol bsh as d aalllschalg ds i Vsäkvipols mi dm i ückkopplvipol. As d bid Vipolglichg Y Y d Y Y häl ma d Voasszg, dass am Eigag ki igal igspis id, also Y Nll is:. Eisz diss Asdcks i di zi Vipolglichg lif Y YY YY d Voasszg, dass ki om am Asgag fliß:. Dis Y Bdigg ka da physikalisch sivoll füll d, Y Y Y Y d Y is. i is i ad Fom d chigbdigg d ka i KV asfomi d.. Das Aschig ds Oszillaos.4 ypisch Oszillaoschalg.4. -Oszillao.4.. D Wi-obiso-Oszillao D Wi-obiso-Oszillao bsh im Wslich as im Vsäk mi d Vsäkg V d im fqzabhägig ückkopplzk as,, d i d Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

37 -7- Fom is pagsils mi d Eigagsspag d d Asgagsspag. Das Asgagssigal ds Oszillaos sh am Asgag ds Vsäks als z Vfügg. Bild 9: izipschalg ds Wi-obiso-Oszillaos D Vsäk id als idal agomm d ha dah i dlich hoh Eigagsidsad d d Asgagsidsad is vachlässigba gig. Fü di mpdaz as d häl ma, fü di mpdaz as d häl ma. Da gil fü Übaggsfkio K K Es id vo d Voasszg asggag, dass d Vsäk ki hasvschibg vsach. Da häl ma as d hasbdigg, dass di hasdhg bi d soazfqz Nll is, also d magiäil d Übaggsfkio K Nll is. Da d ähl vo K i imagiä is, mss ach d N bi d soazfqz i imagiä si. D oi id da ll. Also gil bi d soazfqz π f bz. gil bi soaz. Bi dis Fqz häl ma fü di Übaggsfkio K. Fü di Fkio böig ma i Vsäk mi d Vsäkg K V. Daz ka z.b. i ich ivid Opaiosvsäk igsz d. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

38 -8- Bild 4:Wi-obiso-Oszillao mi im ich ivid Opaiosvsäk Fü di Dimsioig vo d 4 gil. Ei d Widsäd ka fi ab sivoll gähl d. Da is d ad Widsad idig 4 fsglg. Wg d Vdg is Opaiosvsäks is d Eisazbich dis chalg höchss bis z iig khz möglich. disk chalgschik ka bis z iig MHz sivoll alisi d..4.. D hasschib-oszillao Bild 4: hasschib-oszillao mi im ivid Opaiosvsäk.4. -Oszillao.4.. D Miss-Oszillao.4.. D Haly-Oszillao.4.. D olpis-oszillao.4. azoszillao.5 Di abiliä vo Oszillao d abiliä is Oszillaos vsh ma im Allgmi di biflssbaki si chigfqz af d vo ögöß, di d Oszillao biflss. Di bdds öß, di d ög ggik, is di absol hasmpfidlichki dϕ dϕ. i gib a m i vil adias sich di has d ückkopplschalg äd, sich di Fqz äd. J höh d Bag dis öß is, mso kli is di d π df chakgsbi d chigfqz. m Oszillaoschalg iad vgli- Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

39 -9- ch z kö, is s bss, di laiv hasmpfidlichki dϕ z bach. i gib d di hasdhg d ückkopplschalg po laiv Fqzädg, bzog af di soazfqz a Dis W is vo d soazfqz ds Nzks abhägig. Das is di Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

40 -4-4 Misch D Misch ha di Afgab, i igal, lchs i im bsimm Fqzbich volig, i i ad, im Allgmi glich bi Fqzbich mzadl. Dis Vogag ka mi Hilf is ich lia, ziivaia Balm o lia im ivaia, N od mi im lia, zivaia lia im vaia, V Balm folg. m di Mischg ifach dazsll, id vo im lia Vsäk, d di pag vsäk d dss Vsäkg vo i pag abhäg, asggag. Es gil v. f Bild 4: chalsymbol is Mischs Es id i igal cos ϕ a d Eigag d i ads igal cos ϕ a d Eigag ds Mischs glg. Da i am Asgag a ds idal Mischs i igal af, lchs dm odk d Eigagssigal popoioal is d s gil a v cos ϕcos ϕ. Di Adg ds mmsazs 7. lif f f ϕ ϕ cos ϕ a cos ϕ f f zi igal mi d Fqz mmfqz d Diffzfqz. Dch i gigs Badfil ka as dism Fqzgmisch das güsch igal mi d mm- od Diffzfqz asgfil d. 4. Addiiv Misch Bi d addiiv Mischg d zi igal addi d diss mmsigal a i Balm mi i ich lia Übaggsklii aglg. Da sh abhägig vo d A d Klii igalil mi gazzahlig Vilfach d Eigagsfqz d ach mm- d Diffzfqz ih ilig gazzahlig Vilfach. 4.. Mischg mi im Fldffk-asiso Di addiiv Mischg folg bim Fldffk-asiso a si qadaisch Übaggsklii gs gs gs d dss dss. p p p, Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

41 -4- Bild 4: ypisch chalg is JFE-Mischs Di a-oc-pag sz sich as i dm Abispk bsimmd lichspag d dss d p gs obi d lichsom im Abispk dasll d d bid Eigagschslspag d zsamm. Es gil d cos cos ϕ ϕ gs gs gs d gs gs gs gs. z ma dis Asdück i di Kliiglichg ds FEs i d bücksichig ma, dass di pag am Dai-Widsad bz. am Dai ds FEs D d B d i is, häl ma zs p p p gs p p gs p gs p p p gs dss d i od p p p p gs p gs p p gs p p gs dss d i obi d Asdck m p gs p dss g di ilhi ds FEs im Abispk d d p gs p gs dss, d lichsom im Abispk is. Das vküz di chibis d lif g g i p dss p dss p dss m m d d. Das Eisz d cos-fkio füh af Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

42 -4- cos cos cos cos cos cos ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ g g i p dss p dss p dss m m d d mi Hilf d mmsäz 7. ka i izl igalkompo afgspal d: cos cos cos cos cos cos ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ g g i p dss p dss p dss m m d d Am Dai ds FEs bz. am Daiidsad diss Mischs sh also di lichspagskompo d p dss p dss d B D igal im Oigial-Fqzbich cos cos ϕ ϕ g g d m d m igal mi gazzahlig Vilfach d Eigagsfqz cos cos ϕ ϕ d p dss d p dss soi di igal mi d mm- d Diffzfqz cos cos ϕ ϕ ϕ ϕ d p dss d p dss z i Vabig z Vfügg. Bach ma d Misch als Bagpp mi im Eigagssigal, lchs af das igal ± mgsz d soll, kö di öß Mischsilhi g c d Mischvsäkg V c aschalich gmach d. D d c soll af di Fqzmszg covsio hiis. Bild 44: d Misch als Fqzmsz Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

43 -4- Di im Allgmi güsch igal mi d mm- bz. Diffzfqz sid vo d Kda dss d p ds FEs abhägig d d dch di Wahl ds Abispks ich biflss. a ± dss g c i is vo d pag ds lokal Oszillaos lia abhägig d id dch di maimal Assbaki ds FEs bgz. Fü Eigagsspag im µv- od mv-bich is di maimal Assg ma d di maimal Mischsilhi is dss g c ma. p i is vo d K ds FEs abhägig. Aalog Üblgg gl ach fü p p V V ± a c c ma dss p d dss p d. 4.. Mischg mi im Bipolaasiso Di addiiv Mischg folg bim Bipolaasiso a si poill Übaggsklii c BE s. Bild 45: ypisch chalg is BJ-Mischs Di Basis-Emi-pag sz sich as i dm Abispk bsimmd lichspag BE B E E obi E d Emisom im Abispk dasll d d bid Eigagschslspag d zsamm. Es gil cos ϕ cos BE BE BE ϕ. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

44 -44- Eisz i di Übaggsklii lif BE BE s s c β β. id di pag d kli ggüb, ka di Epoialfkio i i ozih ickl d. Dafü bi sich di aylo-ihicklg a d s gil!...!...!!!!. Es im gsaz zm Misch mi i qadaisch Klii FE-Misch ach ozm höh Odg af. s d Bich, i lchm lig, hiichd kli, ka di ozih ach dm kbisch m abgboch d. Da gil fü di BJ- Klii mi 6 6 s s c s c i i BE BE BE β β m omal Bibsfall is di Basis-Emi-Diod i Dchlassichg d s gil mi asgzich Nähg 6 6 c c c i N id cos ϕ d cos ϕ sbsii. Bachg d mmsäz 7. d d oz d os-fkio 7. ka d Kollkosom bch d. E sz sich zsamm as: lichsomkompo c c igal im Oigial-Fqzbich cos 4 4 cos 4 4 ϕ ϕ i i c c igal mi gazzahlig Vilfach d Eigagsfqz Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

45 -45- cos cos cos 4 cos 4 ϕ ϕ ϕ ϕ i i i i c c c c soi di igal mi d mm- d Diffzfqz cos 8 cos 8 cos 8 cos 8 cos cos ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ i i i i i i c c c c c c z i Vabig z Vfügg. Di pag am Kollko häl ma as d di Asgagschslspag ka dch dück ds lichspagsails i hal d. c c B c i c Dch di Bücksichigg d ichlia Ail di üb d qadaisch Odg lig, ka d cppoi. Odg lä d, d i i slich Kgöß vo Misch is. D cppoi. Odg is gl a Eigag ds Mischs, bi lchm di Amplid ds Eigagssigals ga so goß i di Amplid d Asgagssigals mi d -fach Fqz ds Eigagssigals is, di Amplid am zi Eigag ds Mischs kosa ghal id. Dis gl soll möglichs goß si, m di igalvzg am Asgag ds Mischs möglichs gig z hal. As d Dfiiio c c,, folg bi dm hi bschib Misch. Odg ifach c c, d is vom Abispk d vom Kollkoidsad abhägig. m di oßsigalfsigki vo Misch z bschib, müss ach di Nichliaiä höh als di Odg bi d Bsimmg ds cppois bücksichig d. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

46 Mliplikaiv Misch 4.. Mischg mi im Aalog-Mliplizi 4.. gakmisch Bim gakmisch d Diod als chal igsz. Wid i Diod i pichg vogspa, id ih Esazschalg im Wslich dch di pschichkapaziä, di ypisch im Bich ig pf lig, dagsll. Wid di Diod i Flssichg bib, bsh ih Esazschalg as dm dyamisch Widsad im Abispk D, im idig ohmsch Widsad mi ypisch W iig ig Ohm. Dis Diodigschaf id bi d Diodmisch asgz. Bild 46: Di chalg ds gakmischs Fü Eigagsspag cos ϕ slich kli als Di Flssspag d Diod gl di folgd Üblgg: s das igal cos ϕ posiiv, sid di bid Diod i Flssichg gpol d sll i kli ohmsch Widsad da. cos ϕ id ahz vlslos üb di bid Übag af d Asgag gschal. Bild 47: Di Esazschalg ds gakmischs bi posiiv pag s das igal cos ϕ gaiv, sid di bid Diod i pichg gpol d sll di sh kli pschichkapaziä d Diod da d bik i hoh pagsabfall, sodass is. a Bild 48: Di Esazschalg ds gakmischs bi gaiv pag Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

47 -47- cos ϕ id ahz vlslos üb di bid Übag af d Asgag gschal. Das Eigagssigal id mi im ak ds igals i- d asgschal, i s im Bild 5 dagsll is. Bild 49: Di igal a d Eigäg ds Mischs f MHz, f MHz Bild 5: Das igal am Asgag ds Mischs f MHz, f MHz Es d am Eigag d Asgag ds Mischs symmisch Übag igsz, il sich di söm fü di Diod i d Übag symmisch afil d sich im d ad Wicklg d pl ggsiig afhb. Dadch komm hoisch ki igal d ll, di z g d Diod di, am Eigag od am Asgag hias. d ais dis igal a 4dB bis 6dB gdämpf a d Wicklg ds Mischs af. D Misch ha soohl i hoh O-F-solaio als ach i hoh O-- solaio. 4.. D Doppl-gakmisch od igmisch Bim Doppl-gakmisch od igmisch d Diod als chal igsz. Wd zi zsäzlich Diod igsz, ka di Mliplikaio mi {,}dch i Mliplikaio mi {-,} sz d. Das big ggüb dm gakmisch i igg d Mischvsäkg m 6 db. Bild 5: Di chalg ds igmischs Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

48 -48- Fü Eigagsspag cos ϕ slich kli als Di Flssspag d Diod gl di folgd Üblgg: s das igal cos ϕ posiiv, sid di Diod D d D i Flssichg gpol d sll i kli ohmsch Widsad da. Di Diod D d D 4 sid i pichg gpol d sll i kli Kapaziä da. cos ϕ id ahz vlslos üb di bid Übag af d Asgag gschal. Da d pagsabfall a d Widsäd slich kli als d pagsabfall a d pschichkapaziä lch i mgkh gpol Biag z Asgagsspag lif, is das Asgagssigal pakisch i has mi dm Eigagssigal. Das spich i Mliplikaio ds Eigagssigals mi. Bild 5: Di Esazschalg ds igmischs bi posiiv pag s das igal cos ϕ gaiv, sid di Diod D d D i pichg gpol d bik i hoh mpdaz im ig d dik Dchvbidg. Di Diod D d D 4 sid i Flssichg gpol d sll i kli ohmsch Widsad da. cos ϕ id ahz vlslos üb di bid Übag af d Asgag gschal, is ab ggüb dm Eigagssigal m π 8 phasgdh. Das spich i Mliplikaio ds Eigagssigals mi -. Di Vhäliss sid im Bild 55 dagsll. Bild 5: Di Esazschalg ds igmischs bi gaiv pag Bild 54: Di igal a d Eigäg ds Mischs f MHz, f MHz Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

49 -49- Bild 55: Das igal am Asgag ds igmischs f MHz, f MHz 4..4 Ei mliplikaiv Misch mi im Opaiosvsäk Bild 56: D bahivsäk Asghd vom bahivsäk Bild 56, gil ma di chalg, a 4 4. Modifizi Bild 57: D sba v Ehäl ma i Vsäk Bild 57 mi d Übaggsfkio a. Esz ma d Widsad dch i chal, so häl ma, d O-Widsad ds chals vachlässigba kli ggüb is: fü gschloss chal : a, d d Off-Widsad sh vil göß als is: fü off chal : a Es ka also i bim igmisch das Eigagssigal mi bz. mi mliplizi d. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

50 -5-5 igal d pkm 5. pkm ds al- d magiäils 5. Amplid- d hasspkm Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

51 -5-6 Modlaio d Dmodlaio Modlaio vsh ma di Vädg is kosa igals mi dm igal, das di z übagd fomaio häl. m Folgd id das fomaiossigal als Modlaiossigal s cos ϕ, das z vädd igal als ägsigal m m m m cos ϕ s bzich. Dabi id s sich miss m pag hadl. Es kö di Amplid, di Kisfqz od di has φ ds ägs väd d. Da spich ma vo Amplidmodlaio, Fqzmodlaio od hasmodlaio. Di Bagpp daz d als Modlao bzich. Wid di af dm äg modli fomaio id i d spüglich Bich zück go, spich ma vo Dmodlaio. Daz di di Dmodlao. Di olaisaiosmodlaio id i dism Kapil aß Ach glass, im Kapil id daaf iggag. 6. Amplidmodlaio Bi d klassisch Amplidmodlaio AM id di Amplid ds ägsigals im ak ds Modlaiossigals väd. Dabi is cos das ägsigal, ϕ m m cos m ϕ m is das Modlaiossigal. Das Asgagssigal ds Modlaos id vgöß d vkli. Bild 58: Modlaiossigal m V s, f m 6.5 khz Bild 59: ägsigal V s, f MHz Bild 6: modli äg V s, f MHz, m V s, f m 5 khz Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

52 -5- m dis Modlaio mi im idal Aalog-Mlipliz z zg, is ach i lichspagssigal odig. Das D- d das Modlaiossigal d addi. Das Egbis daas d das ägsigal lig a d bid Eigäg is Mischs. Bild 6: AM-Modlao mi Aalog-Mliplizi Am Asgag ds Mischs sh das igal AM AM f f D D cos cos m ϕ cos ϕ cos ϕ f m ϕ cos ϕ ϕ cos ϕ ϕ f z Vfügg. Es sh i igalkompo mi d ägfqz, d äg, d zi i igal mi d Diffzfqz d mmfqz as dm äg- d dm Modlaiossigal. Di Kompo mi d Diffzfqz is das ibad, di Kompo mi d mmfqz is das ob ibad. m äg sck ki fomaio, id abhägig vom Modlaiossigal übag. d bid ibäd bfid dislb fomaio. Di fomaio üb di Amplid ds Modlaiossigals bfid sich i d Amplid d ibäd, di Fqzifomaio is i d Fqz d ibäd hal. i is ldiglich m im pkm vschob. Di hasifomaio bso im Agm d osis-fkio hal i di Fqzifomaio. Es ka also di gsam fomaio dch Dmodlaio id zück go d. m m m m m m Bild 6: Das Amplidspkm, bshd as dm ibad 97.5 khz, dm äg MHz d dm ob ibad.65 MHz Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

53 Klassisch Amplidmodlaio Bild 6: pizipill Afba is AM-ds Bi d klassisch Amplidmodlaio id d äg i si Amplid vgöß d vkli. Dis Modlaiosa is g ih Eifachhi si d Afäg d Hochfqzchik folgich im Eisaz. Di Modlaio folg am ifachs, i dm i ägsigal mi Hilf is Oszillaos gi id. Di Amplid diss igals id dch di Bibsspag d ddsf bgz. Wid dis pag im ak ds fomaiossigals vaii, äd sich ach di Amplid d ägschigg. Dabi is z bach, dass di gsam isg i d bid ibäd dch di isg ds Modlaos afgbach d mss. Ei Möglichki z alisig d klassisch Amplidmodlaio bsh dai, das igal ds lokal so sak z vsäk, dass das Asgagssigal dis Vsäksf dch di Bibsspag bgz id. o sh das ägsigal. Wid di Bibsspag dis Bgzsf im ak ds Modlaiossigals vgöß bz. vkli, sh das klassisch Asgagssigal is AM-ds. Da g d Bgzg d ägamplid ach Obll, also gazzahlig Vilfach d ägfqz sh, is s bdig odig, di Obll mi Hilf is gig ifpasss z dück. d Hochfqzchik gil im Allgmi d di Amplid d Modlaiosspag id af di pag ds ägs bzog: m m. m is d Modlaiosgad. E ka ach als i Maß fü di asäk ipi d. Bi d klassisch AM gil m. Das lif m AM cos ϕ cos m ϕ ϕ m cos m ϕ ϕ m. d fü di isg häl ma c isg im äg ai B B m isg im ibad lo sidbad 4 m isg im ob ibad pp sidbad 4 Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig D f

54 -54- m AM gsam isg di a di A übag id. Di isg is AM-ds is vom Modlaiosgad abhägig d bäg maimal das.5-fach d äglisg. 6.. Klassisch Ampliddmodlaio Di Dmodlaio, also di ückgig ds Modlaiossigals ka bi dis Modlaio ifach dch i lichich safid. Bild 64: ifach AM-Dkoschalg Di pag am chigkis is im Bild 6 dagsll. Nach d Eigglichsichg oh d adkodsao ha di Dkospag d folgd Vlaf: Bild 65: Dkospag D oh adkodsao Bild 66: Das pkm ds Dkosigals oh adkodsao Nach d idal lichichg häl das Dkosigal i lichspagskompo, di d Amplid ds ägs spich. Di bid ibäd d id i di spüglich Fqzlag gschob, sodass dch i gig ifpass mh das lichspagssigal d das spüglich Modlaiossigal am Asgag afi. Mi im ifach -ifpass kö scho g Egbiss zil d. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

55 -55- Bild 67: Das pkm ds Dkosigals am adkodsao sichli: Fqzgag ds ifpasss mi i zfqz Modlaiosfqz D lichspagsail id mi im Hochpass abg, so dass mh das fomaiossigal mi si Obll am Asgag af. Bild 68: Das ückgo fomaiossigal am Asgag ds ifachs AM-Empfägs Das igal is ggüb dm Oigialsigal phasvschob. Das is af di hasdhg ds ifpasss zückzfüh. Das igal is ach ichlia vz. Dabi sh z d güsch igal ach i pkalail, di af di ichlia Balm z.b. lichich zückzfüh sid. Das igal im Bild 68 is ichlia z, d Klifako bäg 9.9%. m AM-Millldfk is bi i Modlaiosfqz vo.4 khz ob z ds pachfqzbichs d bi i ägfqz vo MHz i Klifako.5% ichba. Bild 69: Das Asgagssigal bi f m 4 Hz d f. MHz, k.46% Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

56 Amplidmodlaio mi dückm äg, DB Dis Modlaiosfom id ach dobl sidbad spssd cai DB ga. m dis Modlaio mi im idal Aalog-Mlipliz z zg, ka di chalg, i si im Bild 6 dagsll is, igsz d. Das lichspagssigal D. is dabi Nll. dism Fall id di cos-fömig ägschigg mi dm cosfömig Modlaiossigal mliplizi, d s sh di mm- d Diffzfqz as äg- d Modlaiossigal, also di bid ibäd d ki ägsigal. Am Asgag ds Modlaos sh das igal m DB cos ϕ cos m ϕ m DB f f m cos ϕ ϕ cos ϕ ϕ m m z Vfügg. Es sh zi igal mi d Diffzfqz d mmfqz as dm äg- d dm Modlaiossigal. Di Kompo mi d Diffzfqz is das ibad, di Kompo mi d mmfqz is das ob ibad. d bid ibäd bfid dislb fomaio. Di fomaio üb di Amplid ds Modlaiossigals bfid sich i d Amplid d ibäd, di Fqzifomaio is i d Fqz d ibäd hal. m m Bild 7: Das Modlaiossigal V s,.5khz Bild 7: Das ägsigal V s, MHz Bild 7: Das Asgagssigal ds DB-Modlaos Di Amplidifomaio ds Modlaiossigals sck i d Amplid ds DB- igal, di Fqzifomaio is im Fqzschid zisch d ägfqz d dm ibad hal. Di slb fomaio sck ach im Fqzschid zisch dm ob ibad d d ägfqz. Di hasifomaio is bso Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

57 -57- im Agm d osis-fkio hal i di Fqzifomaio. Es ka also di gsam fomaio dch Dmodlaio id zück go d. Bild 7: Das Amplidspkm, bshd as dm ibad khz d dm ob ibad.5 MHz 6..4 DB mi adamodlao DB id di isibadmodlaio mi dück äg dobl sid bad spssd cai vsad. Dis Modlaiosa ka mi im ig- od gakmodlao ich d. oll ab zi fomaio glichziig modli d, ka daz d adamodlao igsz d. E is i slich Bagpp i d Hochfqzchik d ka z Modlaio d Dmodlaio vo AM- d FM- M- igal igsz d. Ei lokal Oszillao lif zi m 9 vschob igal mi d glich Kisfqz d glich Amplid, di i d i Asfühg mi V agomm id. Da di igal m 9 z iad phasvschob sid, spich ma vo zi igal di z iad i ada sh. Di bid ig z ih Eshg sh ziad skch, i ada. Bild 74: das izip ds adamodlaos Di Eigagssigal, lch af dm äg modli d soll, hab im Allgmi schidlich Amplid d schidlich Fqz. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

58 -58- Bild 75: Di Eigagssigal m d m ds Modlaos Nach d bid Aalogmliplizi sh im - d -ig di folgd igal z Vfügg: Bild 76: igal im -ig Bild 77: igal im -ig Am Asgag ds Modlaos sh isgsam vi ibäd z Vfügg, lch di fomaio d bid Modlaiossigal bihal. Bild 78: Das Asgagssigal im ibich Es kö mi dis Aodg glichziig zi fomaio übag d, obi d d fomaio im ob d s ibad sck. Bild 79: Das Asgagssigal im Fqzbich pkm Di bid ibäd sh ziad skch, si sid ziad ohogoal d kö im Empfäg id g d. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

59 Dmodlaio d DB mi adadmodlao D adadmodlao is pizipill glich i d adamodlao afgba. Bild 8: Di Blockschalg ds adadmodlaos Bild 8: Das Eigagssigal z Dmodlaio Das Eigagssigal id mi im igal mi d ägfqz mliplizi. Dadch sh i d bid ig di mm- d Diffzfqz. D zilich Vlaf is im Bild 8 d Bild 8dagsll. Bild 8: Das igal im -ig Bild 8: Das igal im -ig Wil ma am igal mi d Diffzfqz issi is, id das igal a d Eigag is ifpasss glg. Di Asgagssigal sid im Bild 84 dagsll. i spch d Modlaiossigal as Bild 75. Af gd d vmidba hasdhg im ifpass komm s ldiglich z i Vzögg d igal spchd si pplafzi. Bild 84: Das Asgagssigal im - d -ig ach d ifpassfilg Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig

60 Eisibadmodlaio, B-Modlaio Filchik oll i izls ibad z Übagg glag, müss all ad Fqzkompo dück d. Das ka mi gig Fil dchgfüh d Hilb-asfomao Mi dm adamodlao ka B-Modlaio ifach ich d. Daz is s odig, das Modlaiossigal m m cos m ϕ m m 9 i d has z dh. Da s sich bim Modlaiossigal im Allgmi m i laiv bibadigs igal hadl, is s schiig, i 9 -hasdhg, abhägig vo d Fqz hzsll. pachsigal lig im Fqzbich vo Hz bis 4Hz; das spich i Fqzvaiaio vo. :. Di 9 -hasdhg ka mi Hilf is digial igalpozssos d dm Hilb-asfomaios-Algoihms od i aalog chalgschik dch gig -hasschib ypisch: 4 -lid alisi d. Bild 85: B-Modlaio mi adamodlao d Hilb-asfomao Af d d ak hasdhg m 9 d d ak glich Amplidgäg im - d -ig komm s z völlig Aslöschg ds ibads. Es sh alli das Asgagssigal mi d mmfqz z i Vabig z Vfügg. Wid sa d mmbildg ds - d -igals di Diffz d bid öß gbild, id das ob ibad völlig dück, das ibad sh am Asgag z Vfügg. Dch olaz bi d hasdhg vo ± id di völlig dückg ich mh möglich si; ma ich ab och i Abschächg vo 5dB Mhod vo Wav Bi d Mhod vo Wav id d bibadig hasschib mi Hilf is adamodlaos alisi. Hochfqzchik - ENWF 5.. Dipl. g. D. Föhlig