Höchstfrequenztechnik

Das vorliegende Werk ist eine Zusammenstellung der Grundlagen der Höchstfrequenztechnik. Die bewußt gewählte, umfangreiche Darstellung der Zusammenhänge sowie die weitgehend vollständige Angabe der Herleitungen dient zum einen dazu, daß der unbedarfte Leser die Möglichkeit erhält, sich in die komplizierten Bereiche der Höchstfrequenztechnik einzuarbeiten. Zum anderen kann diese Zusammenfassung als Nachschlagewerk benutzt werden. So sind neben den einführenden Grundlagen für Studierende die Spezialgebiete Mikrowellenmeßtechnik, Streifenleitungstechnik und Streifenleitungs-Antennentechnik für den erfahreneren Ingenieur vorgesehen. Im Vordergrund bei den Herleitungen steht aber stets eine komplette Darstellung und eine einfache Nachvollziehbarkeit.

1 Einleitung. - 1. 1 Die Beschreibung einer Kommunikationsverbindung. - 1. 2 Der Empfänger als Beispiel einer HF-Schaltung. - 2 Grundlagen zur Feldberechnung. - 2. 1 Die Maxwellschen Gleichungen. - 2. 2 Löstung, Energie und Poyntingvektor. - 2. 3 Lösung der Maxwellschen Gleichungen. - 2. 4 Harmonische Zeitabhängigkeit der Felder. - 2. 5 Stetigkeitsbedingungen für Feldgrößen. - 2. 6 Einführung fiktiver magnetischer Quellen. - 2. 7 Das Huygenssche Prinzip. - 2. 8 Bildtheorie. - 2. 9 Reziprozitätsgesetz. - 3 Wellenleiter. - 3. 1 Feldverteilung in Wellenleitern. - 3. 2 Wellenausbreitung auf TEM-Leitungen. - 3. 3 Die schwach verlustbehaftete Leitung. - 3. 4 Leitungstheorie. - 3. 5 Die Leitung als Schaltungselement. - 4 Wellengrößen. - 4. 1 Leistungswellen auf Leitungen. - 4. 2 Eintorparameter. - 4. 3 Zweitorparameter. - 4. 4 Streuparameter des n-Tors. - 5 Verfahren zur Schaltungsanalyse. - 5. 1 Analyse mit Hilfe des Signalflußdiagramms. - 5. 2 Schaltungsentwurfmit Hilfe des Smith-Charts. - 5. 3 Schaltungsanalyse im Smith-Chart. - 5. 3. Spannungs- und Stromvertei1ung auf der Leitung. - 5. 4 Zweitoranalyse. - 6 Streifenleitungstechnik. - 6. 1 Einführung. - 6. 2 Aufbau verschiedener Streifenleitungsbauformen. - 6. 3 Materialien zur Herstellung von Streifenleitungen. - 6. 4 Wellentypen auf Streifenleitungen. - 6. 5 Quasi-TEM-Verhalten der Mikrostreifenleitung. - 6. 6 Mikrostreifenleitungs-Diskontinuitäten. - 6. 7 Die gekoppelte Mikrostreifenleitung. - 6. 8 Mikrostreifenleitungskomponenten. - 6. 9 Konzentrierte Mikrostreifen1eitungsbauelemente. - 6. 10 Mikrostreifenleitungsresonator als Strahlerelement. - 7 Elektronische Bauelemente. - 7. 1 Ha1bleiterdioden. - 7. 2 Transistoren. - 8 HF-Meßtechnik. - 8. 1 StreuparametermeBtechnik. - 8. 2 Rauschzah1meBtechnik. - 9 Antennen. - 9. 1 Einführung. - 9. 2 Übersicht über plan are Antennenstrukturen. - 9. 3Grundlagen zur Antennenberechnung. - 9. 4 Strahlergruppen. - 9. 5 Streifenleitungsantennen. - A Grundlagen der Vektoranalysis. - A. 1 Einführung. - A. 1. 1 Das skalare Feld. - A. 1. 2 Das Vektorfeld. - A. 1. 3 Koordinatensysteme. - A. 2 Eigenschaften skalarer Felder. - A. 2. 1 Der Gradient eines skalaren Feldes. - A. 3 Eigenschaften von Vektorfeldern. - A. 3. 1 Die Divergenz. - A. 3. 1. 1 Satz von Gauß. - A. 3. 1. 2 Sätze von Green. - A. 3. 2 Die Rotation. - A. 3. 2. 1 Satz von Stokes. - A. 4 Differentielle Operatoren. - A. 5 Zusammenstellung mathematischer Formeln. . - A. 5. 1 Allgemeine Vektorrechnung. - A. 5. 2 Koordinatensysteme. - A. 5. 2. 1 Kartesische Koordinaten (x, y, z). - A. 5. 2. 2 Zylinderkoordinaten (r, ? , z). - A. 5. 2. 3 Kugelkoordinaten (r, ? , ?). - A. 5. 3 Integralsätze. - A. 5. 4 Umformungen der Differentialoperatoren. - A. 5. 4. 1 Umformungen des Gradienten. - A. 5. 4. 2 Umformungen der Divergenz. - A. 5. 4. 3 Umformungen der Rotation. - B Zweitorparameter. - B. 1 Bestimmung der Matrizenelemente. - B. 1. 1 Bestimmung der Impedanzparameter. - B. 1. 2 Bestimmung der Admittanzparameter. - B. 1. 3 Bestimmung der Kettenparameter. - B. 2 Umrechnung der Zweitorparameter. - B. 3 Einfache Zweitorersatzschaltungen. - B. 3. 1 Die T-Ersatzschaltung. - B. 3. 2 Die ? -Ersatzschaltung. - B. 4 Zusammenschaltung von Zweitoren. - B. 4. 1 Reihenschaltung. - B. 4. 2 Parallelschaltung. - B. 4. 3 Kettenschaltung. - B. 5 Reziprozität bei Zweitoren. - C Antennenkenngrößen. - C. 1 Richtcharakteristik, Strahlungsdiagramm. - C. 2 Polarisation. - C. 3 Hauptstrahlrichtung. - C. 4 Halbwertsbreite, Öffnungswinkel, Hauptkeulenbreite. - C. 5 Nebenmaximum, Nebenzipfel. - C. 6 Nebenzipfelamplitude. - C. 7 Strahlungsdichte. - C. 8 Abgestrahlte Leistung. - C. 9 Strahlstärke, Strahlungsintensität. . - C. 10 Äquivalenter Raumwinkel. - C. 11 Richtfaktor, Directivity. - C. 12 Wirkungsgrad. - C. 13 Gewinn. - C. 14Antennenwirkfläche. - C. 15 Übertragungsfaktor einer Übertragungsstrecke. . - D Greenschen Dyaden. - Stichwortverzeichnis.