HF-Übertrager

HF-Übertrager sind elektromagnetische Vorrichtungen, die zwischen einer oder mehreren Schaltungen eingefügt werden und mithilfe von Änderungen elektrischer Signale und dem Induktionsprinzip in einem Leiter ein magnetisches Wechselfeld (Fluss) erzeugen, das Energie über einen anderen Leiter koppelt. Die Kopplung entsteht dadurch, dass das magnetische Wechselfeld eine elektromotorische Kraft (EMF) in den anderen Leiter induziert, der oft als Wicklung oder Spule bezeichnet wird. Übertrager koppeln proportional zu der magnetischen Permeabilität des Kernmaterials, durch das das die beiden Spulen verbindende Magnetfeld wechselt, und sind üblicherweise hoch leistungsfähig, wenn sie auslegungsgemäß eingesetzt werden. HF-Übertrager sind für Signalanwendungen mit sehr hohen Frequenzen optimierte Transformatoren.

 

Übertrager kommen in Anwendungen zum Einsatz, bei denen das Signal von einer Impedanz zur anderen geändert werden muss. Des Weiteren werden sie eingesetzt, wenn eine eingangsseitige Wechselspannung von ihren Eingangsimpedanzen dereferenziert werden muss. Üblicherweise ist dann vom Erdpotenzial die Rede. Unterschiedliche Impedanzen an den beiden Drähten am Eingang relativ zur Erde führen zu einem als unsymmetrisch bezeichneten Zustand, bei dem es in der Schaltung zu Störspannungen relativ zur Erdreferenz kommt. Übertragerausgänge haben keinen festen Referenzpunkt (der mittlere Punkt der Wicklungen der sekundären Spule lässt sich als schwebender Referenzpunkt vorstellen) und können daher symmetrische Lasten in symmetrischen Schaltungen ansteuern. Die Symmetrie bezieht sich hier auf die Impedanz. In anschließenden symmetrischen Leitungen gekoppeltes Rauschen koppelt dann unter Umständen gleichsinnig. Dies wird als Gleichtaktstörung bezeichnet. Gleichtaktstörungen werden durch Erkennung der Differenzialspannung im Empfänger behoben. Übertrager werden außerdem eingesetzt, um Spannungs- und Stromverhältnisse mithilfe einer unterschiedlichen Anzahl an Spulen auf seiner Primär- und Sekundärseite zu ändern („aufwärts“ und „abwärts“ beziehen sich auf die relative Spannungsänderung).

 

HF-Übertrager erfüllen alle üblichen allgemeinen Transformatoraufgaben, nur bei wesentlich höheren Frequenzen. HF-Übertrager sind in verschiedenen physischen Typen verfügbar. Transformatoren für Übertragungsleitungen werden in abstandsgleichen bifilaren leitenden Wicklungen oder in um einen beispielsweise aus Ferrit oder einer anderen geeigneten Verbindung bestehenden Kern gewickelten Leitungen implementiert. Es gibt Viertelwellentransformatoren, die so heißen, weil ihre physikalische Länge auf eine Viertelwellenlänge der betreffenden Mittenfrequenz eingestellt ist. Sie können als gekoppelte Wellenleiter oder Mikrostreifenleitungen auf Leiterplatten implementiert sein.

 

Baluns sind speziell optimierte HF-Übertrager, die HF-Signale von einer unsymmetrischen Schaltung in eine symmetrische Schaltung umsetzen. Sie kommen in einer Vielzahl von Kommunikationsanwendungen zum Einsatz, in denen Antennenschaltungen abgestimmt (Anpassung zwischenliegender Impedanzen) und symmetrische/unsymmetrische Punkte in der Schaltung in den jeweils anderen Zustand umgesetzt werden müssen. Sie können auch in einer Art von Gleichtakt-Drosseln verwendet werden, um zu verhindern, dass Strahlung von dem mit der Antenne verbundenen Kabel statt von der Antenne abgegeben wird.

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