Lecherleitung

Einen interessanten Sonderfall der Impedanztransformation mittels Übertragungsleitungen stellt die sogenannte Lecherleitung dar. Dies ist eine am Ende offene Zweidrahtleitung. Bei Frequenzen, für die die Lecherleitung eine elektrische Länge von $\lambda/4$ aufweist, wird das offene Ende ($\qty{\infty}{\ohm}$) in einen Kurzschluss ($\qty{0}{\ohm}$) transformiert. Die Lecherleitung ist in diesem Resonanzfalle dann am anderen Ende leitend, obwohl die beiden Drähte gar nicht miteinander verbunden sind.

Umgekehrt gilt, dass eine am Ende kurzgeschlossene Leitung im Resonanzfalle sehr hochohmig wird.

AG320: Eine Lecherleitung besteht aus zwei parallelen Leitern. Wovon ist ihre Resonanzfrequenz wesentlich abhängig? Sie ist abhängig ...
AG411: Eine Viertelwellen-Übertragungsleitung ist an einem Ende offen. Die Impedanz am anderen Ende ...

Einen ähnlichen Effekt können wir mit Koaxialkabeln erreichen.

AG410: Wie groß ist die Impedanz am Punkt X, wenn die elektrische Länge der abgebildeten Koaxialleitung $\lambda$/4 beträgt?
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1) Kurzfassung: Schaltbild mit einer bei „Z = 50 Ω“ beschrifteten Leitung, die an einem Knoten zwei rechtwinklige Zweige speist, welche rechts jeweils in offenen Anschlusspunkten enden.

2) Details: Links oben ist ein Leitungssymbol mit konzentrischem Mantel und gestricheltem Innenleiter zu sehen, daneben die Beschriftung „Z = 50 Ω“. Dieses Leitungssymbol führt nach rechts zu einem Knoten (schwarzer Punkt). Vom Knoten verläuft eine horizontale Leitung nach rechts bis zu einem kleinen offenen Kreis am rechten oberen Rand. Vom selben Knoten geht eine senkrechte Leitung nach unten bis zur unteren Kante und anschließend eine horizontale Leitung nach rechts bis zu einem zweiten kleinen offenen Kreis am rechten unteren Rand. In der rechten Bildhälfte steht der Buchstabe „X“. Weitere Bauteile, Achsen oder Maßangaben sind nicht vorhanden; alle Linien sind schwarz auf weißem Hintergrund.
AG409: Wie groß ist die Impedanz am Punkt a, wenn die elektrische Länge der abgebildeten Koaxialleitung $\lambda$/4 beträgt?
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Kurzfassung: Schaltbild mit einer horizontalen Leitung, einem eingesetzten zylindrischen Abschnitt mit der Beschriftung „Z = 50 Ω“ und einem senkrechten Abzweig nach unten zu einem zweiten Anschluss; rechts steht der Buchstabe „a“.

Detailbeschreibung: Eine dünne horizontale Linie verläuft von links nach rechts und endet rechts in einem offenen Anschluss (kleiner Kreis). In diese horizontale Leitung ist nahe der Mitte ein kurzer, zylindrisch gezeichneter Abschnitt mit elliptischen Enden eingefügt; darin verläuft eine gestrichelte Mittellinie. Unter bzw. im Bereich dieses Abschnitts steht die Textbeschriftung „Z = 50 Ω“. An beiden Enden des zylindrischen Abschnitts markieren kleine ausgefüllte Punkte die Verbindungsstellen zur horizontalen Leitung. Vom rechten Verbindungs­punkt führt eine senkrechte Linie nach unten und endet rechts unten in einem zweiten offenen Anschluss (kleiner Kreis). Rechts neben der senkrechten Strecke steht der Buchstabe „a“. Am linken Rand ist der Beginn der horizontalen Leitung als schmaler, hell gefüllter Rechteckbereich erkennbar.

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