Hallo,
radiobastler hat geschrieben:
Wie sich das physikalisch mit dem Wellenwiderstand verhält kann ich jetzt auch nicht erklären.
das ist auch nicht so einfach. Auf keinen Fall ist der Wellenwiderstand der Gleichstromwiderstand des Kabels. Wenn man maximal viel Leistung von einer Quelle zu einem Verbraucher transportieren will, muß der Widerstand des Verbrauchers (z.B. der Eingang eines Radios) genau so groß sein wie der Innenwiderstand der Quelle (wäre dann die Antenne oder auch ein Meßsender, Antennenanschlußdose,...), das nennt man Leistungsanpassung. Dann kommt die Hälfte der gesamten Leistung beim Verbraucher an, die andere wird im Innenwiderstand der Quelle verbraten.
Deshalb hat man z.B. bei der 230V Versorgung keine Leistungsanpassung, sondern eine Spannungsanpassung (Verbraucherwiderstand erheblich größer als Innenwiderstand), so hat man die geringsten Verluste. Nahezu 100% der Leistung kommen beim Verbraucher an - aber eben nicht die maximal mögliche Leistung. So ist es auch bei einer Endstufe, die den Lautsprecher speist. Man legt sie so aus, daß sie die gewünschte Leistung bei nahezu Spannungsanpassung liefert und hat so die geringsten Verluste. Liefert die Quelle aber nur sehr wenig Leistung und man will soviel wie möglich davon haben, so wie das bei einem Empfang mit Antennen ist, macht man eine Leistungsanpassung. Die Quelle wird hier ja dann nicht überlastet. Daher muß die Impedanz des Empfängereingangs genau so groß sein wie der Innenwiderstand der Quelle. Antennendipole haben oft 200-300Ohm, je nach Bauweise. Mit passenden Übertragern kann man das z.B. auf 75Ohm umsetzen (Impedanzverhältnis ist Quadrat des Wicklungsverhältnisses).
Wenn die Kabellänge in etwa 1/4 der Wellelänge erreicht oder überschreitet, macht sich auch der Wellenwiderstand des Kabels bemerkbar. Ist ein Kabelende offen, wird die Welle an diesem Ende reflektiert, bei einem Kurzschluß ebenfalls (nur andere Phasenlage). d.h. es kommt keine Leistung an dem Ende an. Schließt man das Ende mit einem Widerstand ab, wird ein Teil der Leistung im Widerstand absorbiert und ein anderer reflektiert, auch dann, wenn der Innenwiderstand der Quelle genau so groß ist. Es gibt aber einen Widerstandswert, bei dem der Reflektionsanteil Null wird - und das ist genau der Wellenwiderstand des Kabels. Er hängt von der Induktivität (pro Längeneinheit) und der Kapazität (auch pro Längeneinheit) ab und ist SQRT(L/C), das "pro Längeneinheit" kürzt sich dabei heraus. Deshalb ist der Empfang am besten, wenn das Antennenkabel den richtigen Wellenwiderstand hat. Auch die alten Stegleitungen haben einen Wellenwiderstand, der * SPAM-Verdacht! Werbung nicht erlaubt* die 200-300Ohm hat.
Der Wellenwiderstand wird umso wichtiger, je höher die Frequenzen werden, bei Mittelwelle mit ca. 300m (ca. 200m im Kabel, da die Signale dort oft nur noch ca. 2/3 Lichtgeschwindigkeit haben) ist das eher noch unwichtig, da die Kabel normalerweise viel kürzer sind. Bei UKW mit ca. 3m und beim Fernsehen mit noch höheren Frequenzen ist der Wellenwiderstand des Kabels entscheidend. Aus dem Grund ist der Wellenwiderstand von NF-Kabeln extrem egal, die Wellenlänge liegt eher bei ca. 10km - und man hat auch nur Spannungsanpassung...
Gruß
Andy