Goubau-Leitung
Als Goubau-Leitung, häufig auch als Harms-Goubau-Leitung (auch Goubot-Leitung oder G-Leitung), bezeichnet man eine Eindraht-Wellenleitung für technisch genutzte Frequenzen. Diese Leitung ist verlustarm, wird jedoch selten verwendet, z. B. für die Versorgung abgelegener Empfangsgebiete mit UKW-Rundfunk und Fernsehen. Die Leitung ist nach Georg Goubau benannt, welcher sie 1950 entwickelte,[1] nachdem Friedrich Harms sie bereits 1907 theoretisch beschrieben hatte.[2]
Sie ist eine Freileitung, benötigt einen großen Abstand zu metallischen und (insbesondere verlustbehafteten) dielektrischen Teilen und darf möglichst nicht geknickt verlegt werden, um die Abstrahlung gering zu halten.
Prinzipieller Aufbau
Ein Koaxialkabel wird auf den Innenleiter reduziert. Der Draht ist mit einer Schicht Dielektrikum umgeben, welche die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle in der unmittelbaren Umgebung des Leiters reduziert. Dadurch entsteht ein leicht zum Leiter hin gerichteter Poynting-Vektor, der die Welle gegenüber einer unisolierten Eindraht-Wellenleitung enger entlang des Leiters führt. Die Reduzierung der Verluste gegenüber einem Koaxialkabel entsteht, weil ein Großteil des elektrischen Feldes der Welle außerhalb des verlustbehafteten Dielektrikums liegt.
Zum Einspeisen und Abschließen der Leitung werden Exponentialtrichter verwendet, die den allmählichen Übergang des Wellenwiderstandes vom Koaxialkabel in denjenigen der Eindrahtleitung herstellen. Die Trichter können auch in materialsparender Skelettbauweise hergestellt werden. Dabei muss der Abstand der einzelnen Segmente aber kleiner als eine halbe Wellenlänge sein. Die Aufweitung der Trichter muss größer als die halbe Wellenlänge sein.
Aufgrund dieser Vorgaben ist die Konstruktion nur für höhere Frequenzen ab rund 50 MHz aufwärts geeignet. Darunter sind die Konstruktionen wegen der sich ergebenden Abmessungen der Trichter und der nötigen Höhe über Grund nicht mehr praktikabel.
Literatur
- Friedrich Harms: Elektromagnetische Wellen an einem Draht mit isolierender zylindrischer Hülle. Ann. Phys. 23, 1907, S. 44–60.
- Alois Krischke: Rothammels Antennenbuch. 11. Auflage, Franckh-Kosmos-Verlags-GmbH, Stuttgart 1995, ISBN 3-440-07018-2
- Otto Zinke, Heinrich Brunswig: Hochfrequenztechnik 1. Springer, 1999, ISBN 978-3-540-66405-5 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
Weblinks
- Inhaltsverzeichnis der Annalen der Physik, Band 23, 1907. PDF;0,4 MB Abgerufen: 27. März 2015
Einzelnachweise
- Georg Goubau: Surface waves and their Application to Transmission Lines. Journal of Applied Physics, Volume 21, Nov. (1950)
- Friedrich Harms: Elektromagnetische Wellen an einem Draht mit isolierender zylindrischer Hülle. Ann. Phys. 23, 1907, S. 44–60.