Lösungsschlüssel
- Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen mit kurzen Wellenlängen, die Energie abstrahlen. Sie werden von der Ionosphäre nicht reflektiert, breiten sich geradlinig aus, werden von leitenden Oberflächen reflektiert und werden über kurze Distanzen stark abgeschwächt. Mikrowellenströme können auch durch eine dünne Schicht eines Kabels fließen.
- Die charakteristische Impedanz (Z₀) ist das Verhältnis der Amplituden von Spannung und Strom einer Welle, die sich in eine Richtung entlang einer verlustfreien, geradlinigen Leitung ausbreitet. Für eine verlustfreie Leitung, bei der Widerstand und Leitwert null sind, vereinfacht sich die Formel zu R₀ = √(L/C), wobei L und C die Induktivität bzw. Kapazität pro Längeneinheit sind.
- Im TEM-Modus (Transversal-Elektromagnetischer Modus) verlaufen sowohl das elektrische als auch das magnetische Feld exakt quer zur Ausbreitungsrichtung. Im TE-Modus (Transversal-Elektrischer Modus) verläuft das elektrische Feld exakt quer zur Ausbreitungsrichtung, das magnetische Feld jedoch nicht. Im TM-Modus (Transversal-Magnetischer Modus) verläuft das magnetische Feld exakt quer zur Ausbreitungsrichtung, das elektrische Feld jedoch nicht.
- Ein Wellenleiter ist ein hohles Metallrohr mit gleichmäßigem Querschnitt, das zur Übertragung elektromagnetischer Wellen durch Reflexion an seinen Innenwänden dient. Der Hauptunterschied besteht darin, dass ein Wellenleiter eine einleitende Struktur ist, die keine TEM-Wellen übertragen kann, während eine Übertragungsleitung eine zweileitende Struktur ist, die dies kann.
- Eine Varaktordiode ist ein Halbleiterbauelement, das als spannungsabhängiger Kondensator fungiert. Wird der pn-Übergang in Sperrrichtung betrieben, verringert sich die Anzahl der beweglichen Ladungsträger, wodurch eine Kapazität entsteht. Diese Sperrschichtkapazität lässt sich in Abhängigkeit von der angelegten Sperrspannung variieren und nimmt mit steigender Sperrspannung ab.
- Ein EH-Plane-Tee ist ein Vier-Port-Mikrowellenverbinder, der durch Anschließen eines seriellen (E-Plane) und eines parallelen (H-Plane) Wellenleiters an einen rechteckigen Hauptwellenleiter entsteht. Er ist auch unter den Bezeichnungen Magic Tee, Hybrid oder 3-dB-Koppler bekannt.
- Ein Richtkoppler ist ein 4-Port-Bauelement, das geringe Mikrowellenleistungen zu Messzwecken, wie z. B. einfallende und reflektierte Leistung, erfasst. Sein Kopplungsfaktor (C) ist das Verhältnis der einfallenden Leistung zur eingekoppelten Leistung und wird in dB gemessen.
- Ein Zwei-Resonator-Klystron verstärkt ein Signal durch Modulation eines Elektronenstrahls. Ein Eingangssignal erzeugt im ersten Resonator ein elektromagnetisches Feld, welches die Geschwindigkeit der hindurchfliegenden Elektronen verändert und so deren Bündelung im Driftraum bewirkt. Diese Elektronenbündel induzieren dann im zweiten Resonator ein wesentlich stärkeres Feld, was zu einem verstärkten Ausgangssignal führt.
- Ein Hohlraummagnetron ist eine Mikrowellenröhre, in der die elektrischen und magnetischen Felder senkrecht zueinander stehen. Es nutzt Resonanzhohlräume als Teil seiner Anodenstruktur, um hohe Spitzenleistungsschwingungen zu erzeugen, und findet vor allem in Radaranwendungen Verwendung.
- Eine Schlitzleitung ist ein Messgerät, bestehend aus einem geschlitzten Abschnitt einer Übertragungsleitung mit einer beweglichen Sonde. Sie dient zur Messung des Stehwellenmusters im Wellenleiter, woraus sich Größen wie das Stehwellenverhältnis (VSWR), die Impedanz und der Reflexionskoeffizient bestimmen lassen.