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1. (WO2019030051) DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING A TEMPERATURE-DEPENDENT IMPEDANCE CURVE ALONG AN ELECTRICAL CONDUCTOR
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Patentansprüche

Eine Vorrichtung für die Ermittlung eines temperaturabhängigen Impedanzverlaufs entlang eines elektrischen Leiters, aufweisend:

eine Signalgeneratoreinheit, welche dazu angeordnet und ausgebildet ist, ein multifrequentes elektrisches Signal zu erzeugen, welches einen elektrischen Leiter durchläuft,

eine Frequenzspektrumerfassungseinheit, welche dazu angeordnet und ausgebildet ist, ein Frequenzspektrum eines den Leiter verlassenden multifre-quenten elektrischen Signals zumindest in einem vorbestimmten Frequenzbereich zu erfassen,

eine Frequenzspektrumdifferenzermittlungseinheit, welche dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine Frequenzdifferenz zwischen dem erfassten Frequenzspektrum und einem vorbestimmten Frequenzspektrum zu ermitteln, und

eine Frequenzdifferenzumwandlungseinheit, welche dazu angeordnet und ausgebildet ist, einen Amplitudenverlauf der ermittelten Frequenzdifferenz entlang des elektrischen Leiters zu ermitteln.

Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei

das multifrequente elektrische Signal ein Rauschsignal, insbesondere ein kontinuierliches weißes Rauschen, ist, oder

das multifrequente elektrische Signal ein zeitvariantes Signal, insbesondere ein Frequenzsweep, ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend

eine Verstärkereinheit, welche dazu angeordnet und ausgebildet ist, das multifrequente elektrische Signal zu verstärken.

Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiter aufweisend einen Richtkoppler, welcher mit einem Leiterende des elektrischen Leiters elektrisch leitfähig verbunden und dazu angeordnet und ausgebildet ist, das durch die Signalgeneratoreinheit erzeugte multifrequente elektrische Signal in den elektrischen Leiter einzuleiten, und

ein durch den elektrischen Leiter reflektiertes multifrequentes elektrisches Signal als das den elektrischen Leiter verlassende multifrequente elektrisches Signal auszuleiten, wobei

der elektrische Leiter insbesondere ein offenes Leiterende aufweist, welches zumindest einen Teil des in den elektrischen Leiter eingeleiteten Signals reflektiert.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei

die Frequenzspektrumerfassungseinheit dazu angeordnet und ausgebildet ist, zumindest eine Phaseninformation des den Leiter verlassenden mul- tifrequenten elektrischen Signals zu ermitteln, und/oder

die Frequenzspektrumerfassungseinheit ein Software Defined Radio, SDR, ist, und/oder

die Signalgeneratoreinheit ein SDR ist, und/oder

die Frequenzspektrumerfassungseinheit einen Frequenzerfassungsbereich von 25 bis 1750 MHz aufweist, und/oder

die Frequenzspektrumerfassungseinheit eine softwarebasierte Signalverarbeitung aufweist, und/oder

die Frequenzspektrumerfassungseinheit einen USB-Anschluss aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei

das vorbestimmte Frequenzspektrum ein durch die Frequenz- spektrumerfassungseinheit erfasstes Frequenzspektrum des den elektrischen Leiter oder einen elektrischen Referenzleiter unter vorbestimmten Bedingungen verlassenden elektrischen Signals ist, wobei

die vorbestimmten Bedingungen insbesondere eine Beschädigungsfreiheit und/oder eine konstante Temperatur, bevorzugt von 20 Grad Celsius, des elektrischen Leiters oder des Referenzleiters umfassen.

7. Vorrichtung einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei

die Frequenzdifferenzumwandlungseinheit dazu angeordnet und ausgebildet ist, den Amplitudenverlauf entlang des elektrischen Leiters mit einer in- versen Fourier-Transformation, insbesondere mit einer schnellen inversen Fourier-Transformation, der Frequenzdifferenz zu ermitteln, und/oder

die Frequenzdifferenzumwandlungseinheit weiter dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine Phaseninformation zu einer Laufzeit- oder Leiterlängenre- ferenzierung des Amplitudenverlaufs heranzuziehen.

8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der elektrische Leiter von einem Dielektrikum mit temperaturvarianten Eigenschaften umgeben ist, insbesondere von einem Dielektrikum mit einer temperaturabhängigen dielektrischen Konstante.

9. Verfahren für die Ermittlung eines temperaturabhängigen Impedanzverlaufs entlang eines elektrischen Leiters mit den Schritten:

- Erzeugen eines multifrequenten elektrischen Signals, welches einen elektrischen Leiter durchläuft,

- Erfassen eines Frequenzspektrums, zumindest in einem vorbestimmten Frequenzbereich, eines den Leiter verlassenden multifrequenten elektrischen Signals,

- Ermitteln einer Frequenzdifferenz zwischen dem erfassten Frequenzspektrum und einem vorbestimmten Frequenzspektrum, und

- Ermitteln eines Amplitudenverlaufs der Frequenzdifferenz entlang des elektrischen Leiters.

Verfahren nach Anspruch 9, weiter umfassend zumindest einen der Schritte:

- Verstärken des multifrequenten elektrischen Signals

- Einleiten des multifrequenten elektrischen Signals in den elektrischen

Leiter

- Ausleiten eines durch den elektrischen Leiter reflektierten multifrequenten elektrischen Signals als das den Leiter verlassenden multifrequenten Signal, wobei

der elektrische Leiter insbesondere ein offenes Leiterende aufweist, welches zumindest einen Teil des in den elektrischen Leiter eingeleiteten multifrequenten Signals reflektiert.