Anpassungsnetzwerk
Ein Anpassungsnetzwerk (auch Anpassnetzwerk, aus dem Englischen auch häufig als Matchbox bezeichnet) ist in der Elektrotechnik eine Schaltung zum Anpassen der Impedanz zwischen einer Quelle für hochfrequente Signale (zum Beispiel Hochfrequenzgenerator) und einem Verbraucher, beispielsweise einer Antenne. Anpassungsnetzwerke zwischen einem Funkgerät und einer Antenne werden auch als Antennentuner bezeichnet und verbessern die Sende- und Empfangseigenschaften. Mit Hilfe dieses Geräts wird so die elektrische Länge der Antenne ohne Änderung der mechanischen Länge verändert. Ähnliche Anpassungsnetzwerke werden auch bei anderen Anwendungen von Hochfrequenzgeneratoren wie zum Beispiel beim Plasmaätzen verwendet.
Die Schaltung enthält hierzu schaltbare oder variable Reaktanzen (Induktivitäten und Kapazitäten – nahezu verlustfreie Transformation, selten auch Widerstände – verlustbehaftete Transformation). Der Aufbau kann in verschiedenen Schaltungen erfolgen.[1] Häufig werden Schaltungen wie die Pi-Schaltung mit Resonanztransformator eingesetzt. Neben der verbesserten Anpassung kann durch solche Schaltungen auch eine Reduktion der Oberwellen erzielt werden.
Durch manuelle oder automatische Veränderung der Bauelementwerte, wie beispielsweise bei Einsatz von variablen Kondensatoren, wird erreicht, dass die transformierte Impedanz der Antenne derjenigen des Funkgerätes entspricht. Es handelt sich um eine Impedanztransformation. Diese Anpassung ist in der Regel schmalbandig und muss für geänderte Frequenzen neu eingestellt werden.
Insbesondere für Sender ist eine gute Anpassung notwendig. Fehlanpassung führt dazu, dass ein Teil der Sendeleistung reflektiert wird und im Sender oder dem Leistungsverstärker als Wärme vernichtet werden muss. Ziel ist daher, dem Sender ein Stehwellenverhältnis möglichst nahe 1 anzubieten. Diese Problematik ist bei reinen Empfängern nicht vorhanden. Hier ergibt sich der Nutzen des Anpassnetzwerks aus einem höheren Signalpegel am Eingang des Empfängers.
Antennentuner werden manchmal auch vereinfacht als Tuner (nicht zu verwechseln mit der Empfangsschaltung) bezeichnet.[2]
Literatur
- O. Zinke, H. Brunswig (Hrsg.): Hochfrequenztechnik 2. Elektronik und Signalverarbeitung, 5. Auflage, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 1999, ISBN 978-3-642-63678-3.
- Rainer Geißler, Werner Kammerloher, Hans Werner Schneider: Berechnungs- und Entwurfsverfahren der Hochfrequenztechnik 1. Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 1993, ISBN 978-3-528-04749-8.
- J. Peters: Einschwingvorgänge Gegenkopplung, Stabilität. Theoretische Grundlagen und Anwendungen, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 1954.
- G. Zimmer: Hochfrequenztechnik. Lineare Modelle, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2000, ISBN 978-3-642-63082-8.
- Frieder Strauß: Grundkurs Hochfrequenztechnik. Eine Einführung, 2. Auflage, Springer Fachmedien, Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-11899-0.
Einzelnachweise
- Alois Krischke, Karl Rothammel: Rothammels Antennenbuch. 12. Auflage. DARC, Baunatal 2002, ISBN 388692033X, S. 174ff.
- Alois Krischke, Karl Rothammel: Rothammels Antennenbuch. 12. Auflage. DARC, Baunatal 2002, ISBN 388692033X, S. 172.
Weblinks
- Von der Antenne zur Anpassung (abgerufen am 31. August 2017)
- Patent EP1495513B1: Elektrisches Anpassungsnetzwerk mit einer Transformationsleitung. Angemeldet am 21. März 2003, veröffentlicht am 31. Mai 2006, Anmelder: Epcos AG, Erfinder: Andreas Przadka.
- Embedding- und De-Embedding-Verfahren in Hochfrequenzanwendungen (abgerufen am 31. August 2017)
- Signalübertragung und Leitungen (abgerufen am 31. August 2017)