 |
DARC e.V. Offline-Version des Amateurfunk-Lehrgangs Klasse E |
Achtung! Dies ist die Offline-Version nur für Ausbilder des Amateurfunk-Lehrgangs für die Klasse E von Eckart K. W. Moltrecht, DJ4UF, einschließlich des Lehrgangs für Betriebstechnik und Vorschriften. Links ins Internet funktionieren natürlich nicht.
Die Antenne hat die Aufgabe, hochfrequente Energie in Form eines elektromagnetischen Feldes abzustrahlen (siehe Lektion 8) beziehungsweise umgekehrt ein elektromagnetisches Feld aufzufangen und in hochfrequente Energie umzuformen, die über ein HF-Kabel dem Empfänger zugeführt wird. Empfangs- und Sendeantennen unterscheiden sich grundsätzlich nicht. Eine gute Sendeantenne ist immer auch eine gute Empfangsantenne. Während man allerdings mit einer sehr mäßigen Antenne (eventuell Zimmerantenne) noch ganz gut empfangen kann, ist der Betrieb eines Senders mit dieser Antenne kaum mehr möglich. Wir besprechen hier im Amateurfunklehrgang nur Sendeantennen. Jeder lang gestreckte Draht, durch den ein hochfrequenter Wechselstrom fließt, erzeugt ein elektromagnetisches Feld und ist damit eine Sendeantenne. Das Feld wird umso stärker, je mehr HF-Strom durch den Leiter fließt. Das Feld wird umso besser abgestrahlt, je länger die Antenne bezogen auf die Wellenlänge ist und je höher sich die Antenne über dem Erdboden befindet. Mit einer Länge von Lambda-Viertel bei Vertikalantennen beziehungsweise Lambdahalbe bei Dipolantennen hat man das Optimum schon erreicht. Sehr kurze Antennen haben einen sehr niedrigen Hochfrequenzwiderstand. Deshalb fließt ein sehr hoher Strom, der natürlich auch ein starkes elektromagnetisches Feld erzeugen kann. Allerdings muss dann der Leiterwiderstand sehr klein sein, um die Verluste gering zu halten. Man verwendet zum Beispiel für sehr kleine so genannte Magnetantennen dicke Kupferrohre.
Sie wissen aus Lektion 8 (Bild 8-5), dass man sich einen Halbwellendipol als auseinander gezogenen Schwingkreis vorstellen kann. Der Draht stellt eine Induktivität dar Außerdem verhalten sich die Drähte zueinander wie ein Kondensator aus vielen kleinen Kapazitäten. Nehmen wir der Einfachheit halber an, der Dipol besteht wie in Bild 11-1a aus fünf Induktivitäten L1 bis L5 und drei Kapazitäten C1 bis C3. Durch die angelegte Wechselspannung haben alle Kondensatoren im gleichen Augenblick eine bestimmte Ladung (hier zum Beispiel links positiv). Dann entlädt sich der Kondensator C1 über L3 und verursacht in der Antenne einen Strom I1, der im Bild 11-1b als Pfeil gezeichnet ist. C2 entlädt sich über L2, L3 und L4 und erzeugt einen Strom I2. Durch L2 fließen also beide Ströme I1 und I2. Schließlich entlädt sich C3 über L1 bis L5 und liefert den Strom I3. In der Mitte des Strahlers fließt die Summe aller drei Ströme.
Da es sich um Wechselstrom handelt, werden die einzelnen Ströme I1 bis I3 zunächst kleiner und dann negativ. In der nächsten Halbwelle sind die Kondensatoren mit umgekehrter Polarität geladen und die Ströme fließen in umgekehrter Richtung. Diese Richtung wurde im Diagramm Bild 11-1c durch i’ und u’ angedeutet. Man verwendet hier kleine Buchstaben für Strom und Spannung, um anzudeuten, dass es sich um zeitlich veränderliche Größen handelt, nämlich um hochfrequente Wechselgrößen. Zeichnet man für jeden Augenblick eine Stromkurve (i bzw. i’), erhält man ein Diagramm wie im mittleren Teil von Bild 11-1c. Man sagt: In der Mitte liegt der Strombauch, an den Enden der Stromknoten. Anders verhält es sich mit der Spannung. Durch die Aufladung der Kondensatoren war die Spannung auf der linken Seite positiv, auf der rechten Seite negativ. Zur Mitte hin wird die Spannung immer kleiner und genau in der Mitte null. Dort, wo der Strombauch liegt, befindet sich der Spannungsknoten und umgekehrt. Merke: In der Mitte einer Halbwellen-Antenne ist immer der Strombauch. Dort wo ein Strombauch ist, muss ein Spannungsknoten sein und umgekehrt.In der Praxis zeichnet man nicht so viele Strom- und Spannungskurven, sondern nur die äußeren, wie im folgenden Bild.
Das Verhältnis aus Spannung zu Strom an der Einspeisestelle der Antenne stellt einen Wechselstromwiderstand Z dar, den man mit Impedanz oder Fußpunktwiderstand oder auch mit Speisewiderstand bezeichnet. Beispielsweise ergäbe eine Hochfrequenz-Spannung von 10 V geteilt durch einen HF-Strom von 200 mA eine Impedanz von 50 Ω. In der Praxis liegt dieser Fußpunktwiderstand bei etwa 30 bis 80 Ω. Dieser Wert hängt im Wesentlichen von der Höhe der Antenne über dem Erdboden ab. In Bild 11-3 ist die Abhängigkeit von der Höhe eingetragen. Hieraus erkennen Sie, dass die Impedanz sich bei großer Höhe (über ein Lambda) dem Wert 70 Ohm annähert. Der höchste Wert bei einem Drittel von Lambda ist 87 Ohm. Bei 0,15 λ Höhe (12 m im 80-m-Band) lese ich 50 Ohm ab.
Prüfungsfrage:
Aus dem Diagramm Bild 11-2 auf der vorigen Seite erkennen Sie, dass bei einem Draht, dessen Länge gerade eine halbe Wellenlänge beträgt, in der Mitte der meiste Strom fließt (Stromknoten). Man sagt, die Antenne ist an dieser Stelle stromgespeist. Für die Stromspeisung eignet sich Koaxialkabel, das es mit Wellenwiderständen von üblicherweise 50 und 75 Ohm gibt. Es ist grundsätzlich möglich, die Hochfrequenzenergie auch an anderen Stellen des Antennendrahtes einzuspeisen. Die Einspeisung bei zirka einem Drittel der Länge führt zur Windom-Antenne, die in dieser Lektion noch besprochen wird. Als endgespeiste Antennen werden später die Fuchs-Antenne und die Zeppelinantenne behandelt. Endgespeiste Antennen mit der Länge λ/2 sind allerdings hochohmig, wie Sie in Bild 11-2 erkennen, denn dort ist die Spannung hoch und der Strom hat sein Minimum. Dies gibt eine hohe Impedanz. Man sagt, die Antenne wird in diesem Fall spannungsgespeist. In der Praxis liegt die Impedanz bei Spannungsspeisung etwa zwischen 300 und 600 Ohm. Die Speisung mit Koaxialkabel ist nicht mehr sinnvoll. Wenn sich der Sender in der Nähe der Antenne befindet, kann man den Ausgang des Senders über ein Antennenanpassgerät direkt anschließen. Ansonsten ist für Spannungsspeisung die Paralleldrahtleitung (siehe Lektion 10) geeignet.
Prüfungsfrage:
Ein Antennendraht darf grundsätzlich beliebig lang sein. Soll die Antenne allerdings ohne Zusatzanpassung mit einem Koaxkabel gespeist werden, kommen nur bestimmte Längen in Bezug auf die Wellenlänge infrage. Der Halbwellendipol mit Mitteleinspeisung ist die „klassische“ Lösung.
Lösung: In der Praxis müssen bei Kurzwellenantennen, die ja relativ bodennah hängen, zirka 3 bis 5% von dieser Länge abgezogen werden. Den genauen Wert ermittelt man später messtechnisch mit einem SWR-Meter (Lektion 18). Für einige Kurzwellenbänder sind die ungefähren Längen eines Halbwellendipols in folgende Tabelle eingetragen.
Lösung: Für das 40-m-Band passt genau eine halbe Wellenlänge hinein. 21 MHz ist die dreifache Frequenz, also ein Drittel der Wellenlänge. Es passen drei halbe Wellenlängen hinein (siehe Bild 11-5). Interessanterweise entsteht in diesem Fall auch im 15-m-Band in der Mitte ein Strombauch. Damit kann die 20 m lange Antenne nicht nur im 40-m-Band sondern auch im 15-m-Band in der Mitte ohne Anpassgerät mit Koaxkabel gespeist werden. Antennen, bei denen sich an beiden Enden Spannungsknoten ergeben, heißen resonante Antennen. Antennen müssen aber nicht unbedingt resonant sein. Jede beliebige Länge kann verwendet werden. Allerdings muss solch eine Antenne dann mit einem Anpassgerät angepasst werden (Bild 11-6 und TH210).
Es gibt praktisch keinen Strahler, der seine Hochfrequenzenergie wie eine Kugel nach allen Seiten gleichmäßig abstrahlt. Jede lang gestreckte Antenne hat eine Richtcharakteristik. Um eine bessere Vorstellung von solch einem Diagramm zu bekommen, bearbeiten Sie bitte folgende Aufgabe.
Das Horizontaldiagramm einer Antenne zeigt, in welche Himmelsrichtung eine Antenne vorwiegend strahlt. Die größte Feldstärke ergibt sich senkrecht zur Richtung des Drahtes, also in Richtung 0° und 180°. Eine sehr geringe Feldstärke ergibt sich in Verlängerung der Strahlerachse (90°, 270°). Das Vertikaldiagramm zeigt, wie flach eine Antenne abstrahlt. Denn je flacher sie strahlt, desto größer ist die Sprungentfernung, gut für Weitverkehrsverbindungen.
Was man in der Funktechnik unter Gewinn versteht, soll an einem Beispiel erklärt werden. Nehmen wir an, wir wären in einem dunklen Raum und würden ein Glühlämpchen von 1 Watt rundherum leuchten lassen. Es wäre noch ziemlich dunkel im Raum. Bringt man dasselbe Glühlämpchen an die richtige Stelle vor den bündelnden Spiegel eines Autoscheinwerfers, wird es in der Richtung des Scheinwerferstrahls deutlich heller, so dass man auf der anderen Seite des Raumes vielleicht eine Zeitung lesen könnte. Ohne den Scheinwerferspiegel hätte man vielleicht eine rundum strahlende 100-Watt Glühlampe gebraucht, um an derselben Stelle dieselbe Helligkeit zu erreichen. Der Scheinwerferspiegel bringt also in einer Richtung mit einer 1-Watt-Lampe genau so viel Helligkeit wie die rundherum strahlende Glühlampe mit 100 Watt. Dies wäre ein Gewinn mit dem Faktor 100. Nur ein Hundertstel der Leistung ist notwendig gegenüber dem Fall, bei dem in alle Richtungen gleichmäßig abgestrahlt wird. Ähnlich verhält es sich mit Antennen. Strahlt eine Antenne nicht gleichmäßig in alle Richtungen, sondern bevorzugt in eine oder mehrere Richtungen, ist in diesen Richtungen das Signal stärker, als wenn die Antenne rundherum strahlen würde. Ein Strahler, der in alle Richtungen gleichmäßig abstrahlt, ist ein isotroper Strahler. Er wird wegen des kugelförmigen Strahlungsdiagramms auch Kugelstrahler genannt. Ein Dipol gewinnt in den Hauptstrahlrichtungen gegenüber dem isotropen Strahler einen Faktor 1,64, ein λ/4-Vertikalstrahler 3,28. Diesen Faktor bezeichnet man als Gewinn G einer Antenne. Bei einem Richtstrahler kann dieser Gewinn durchaus einen Faktor 100 aufweisen. Multipliziert man die Hochfrequenzleistung, die man einer Antenne am Speisepunkt zuführt mit dem Gewinnfaktor G, erhält man eine Leistung, die man mit EIRP bezeichnet.
In der Formelsammlung der BNetzA wird eine Formel zur Berechnung der EIRP aus der Senderleistung angegeben.
Die Formel besagt: Um die äquivalente isotrope Strahlungsleistung PEIRP zu erhalten, muss man von der Senderleistung die Verlustleistung (Kabel, Stecker, Anpassung) abziehen und diesen Wert mit dem Gewinnfaktor GAntenne isotrop multiplizieren.
Lösung: Hier sind Verluste und Gewinn in dB angegeben. Diese darf man miteinander verrechnen. Von den 11 dBi Gewinn ziehen wir die 1 dB Kabelverluste ab. Es bleiben 10 dB Gewinn, also ein Faktor 10 bei der Leistung.
Aus den 20 Watt Senderleistung sind 200 Watt isotrope Strahlungsleistung geworden. Diese Tatsache ist vom Funkamateur zu berücksichtigen, wenn er die Einhaltung der Personenschutzgrenzwerte nachweisen muss (Lektion 18).
Früher hat man in Deutschland den Gewinn einer Antenne vorwiegend auf den Dipol als Vergleichsantenne bezogen. Diese mit dem Gewinnfaktor multiplizierte Antenneneingangsleistung bezeichnet man mit ERP.
Die ERP (PERP in der Formel) erhält man, indem man von der Senderleistung PSender die Kabelverluste PVerluste abzieht und dann mit dem Gewinnfaktor GAntenne Dipol bezogen auf den Dipol multipliziert. Die Formel dafür lautet:
Wenn der Gewinn gegenüber einem Dipol bekannt ist, kann man die EIRP errechnen, indem man die ERP mit dem Gewinnfaktor 1,64 eines Dipols multipliziert.
Prüfungsfrage:
Kommentar: Von den 11 dB Gewinn ziehen wir die 1 dB Kabelverluste ab. Es bleiben 10 dB Gewinn, also ein Faktor 10 bei der Leistung.
Für die Berechnung der EIRP multiplizieren wir dies mit 1,64.
Aus 0,6 Watt Senderleistung sind fast zehn Watt isotrope Strahlungsleistung geworden.
Prüfungsfrage:
Es werden von den 5 dB Gewinn die 2 dB Verlust abgezogen. Es bleiben 3 dB Gewinn. 3 dB Gewinn bedeutet doppelte Leistung, also werden daraus 10 Watt ERP. Weil der Gewinn auf einen Dipol bezogen ist, muss wieder mit einem Faktor 1,64 multipliziert werden und wir erhalten 16,4 Watt EIRP. Prüfungsfrage:
In der vorigen Lektion haben wir unter „Verstärkung in dB“ den Zusammenhang zwischen 2,15 dB und Faktor 1,64 bereits kennengelernt. Aber rechnen wir den Gewinn noch einmal nach. Also heben sich die 2,15 dB Verluste mit dem Gewinn eines Dipols gegenüber dem isotropen Strahler genau auf und es bleiben 100 Watt EIRP.
DipolDer gestreckte Dipol mit einer Länge von Lambdahalbe ist die Grundform einer Sendeantenne. Weil der Draht nicht unendlich dünn und nicht unendlich weit von der Erde entfernt ist, verstimmt sich eine Dipolantenne in der Praxis nach niedrigeren Frequenzen. Um dies auszugleichen, macht man die Antenne je nach Bauhöhe um drei bis sieben Prozent kürzer. Man nennt dies den Verkürzungsfaktor einer Antenne. Die mechanische Länge wird mit folgender Formel berechnet. Hierzu passt (noch einmal) die Prüfungsfrage TH206.
Außer dem gestreckten Dipol gibt es davon abgewandelte Bauformen. Dazu gehören die „Inverted Vee“, der Faltdipol, die quadratische Schleife, die Delta Loop und auch Multibandversionen wie die W3DZZ. Durch das Herunterziehen der Dipol-Enden wird das horizontale Richtdiagramm der Antenne verändert. Bei einem Spreizwinkel von 90° (Bild 11-10) entsteht aus der typischen Achtercharakteristik des Dipols nahezu eine Rundstrahlcharakteristik, das heißt diese Antenne strahlt gleichmäßig in alle Himmelsrichtungen.
Multibanddipol
Eine Möglichkeit ist es, für jedes gewünschte Band einen Halbwellenstrahler zu bemessen, diese untereinander zu hängen und mit einem gemeinsamen Kabel einzuspeisen. Dann wird immer die Antenne, die niederohmig ist, die Energie aufnehmen. Die im Speisepunkt hochohmigen Antennen stören dann nicht. Für die fünf klassischen Bänder genügen vier Dipole, denn der Strahler für das 40-m-Band ist ja, wie gezeigt wurde, auch für das 15-m-Band niederohmig.
W3DZZ-AntenneDie von dem Amerikaner W3DZZ erfundene Antenne wird wegen ihrer relativ geringen Länge von 33 m (anstatt 41 m eines normalen Halbwellendipols) von Funkamateuren gern verwendet. Die Sperrkreise haben eine Resonanzfrequenz in der Mitte des 40-m-Bandes (7,05 MHz) und wirken auf diesem Band als Isolatoren, so dass die Antenne hier als λ/2-Dipol arbeitet. Auf 80 m wirken die Induktivitäten der Sperrkreise wie Verlängerungs-spulen. Die Antenne arbeitet deshalb im 80-m-Band ebenfalls als λ/2-Dipol.
Prüfungsfrage:
Endgespeiste Antennen
Wenn man beispielsweise seinen Sender in der Nähe des Befestigungspunktes des Drahtes hat, ist eine Verlegung eines Koaxialkabels, das nicht zum Antennendraht parallel laufen sollte, etwas schwierig. In diesem Fall kann man die Antenne auch am Ende direkt einspeisen. Allerdings ist die Impedanz dort am Ende hochohmig. Man muss ein Anpassgerät verwenden. Diese Antenne heißt Langdrahtantenne. Die Sendeleistung wird entweder mit einem HF-Transformator, den man auf der Sekundärseite mit einem abstimmbaren Drehkondensator zu einem so genannten Fuchskreis ergänzt (Bild 11-13) angepasst oder man verwendet eine Lambda-Viertel-Leitung zur Transformation (Bild 11-14, Zeppelinantenne). Diese Leitung besteht einfach aus zwei parallelen Drähten, die durch Abstandshalter gehalten werden. Diese Leitung nennt man Zweidraht- oder Feederleitung. Im Sprachgebrauch wird sie meist als Hühnerleiter bezeichnet.
Schleifenantennen
Schaltet man zwei Halbwellendipole in einem geringen Abstand parallel, speist aber nur einen dieser Drähte, nennt man diese Antenne Faltdipol (Bild 11-15 A). Die Fußpunktimpedanz des Faltdipols wird je nach Aufbauhöhe etwa 200 bis 300 Ohm betragen, das ist das Vierfache von 50 bis 75 Ohm eines gestreckten Dipols. Abgewandelte Bauformen (Bilder 11-15 B, C) des Faltdipols entstehen durch Auseinanderziehen. Die Anordnung kann quadratisch werden (Quad Loop) oder dreieckig sein (Delta Loop). Die Drahtschleife lässt sich auch waagerecht parallel zum Erdboden aufhängen. Hängt sie zirka λ/4 über dem Erdboden, ergibt sich eine starke Steilstrahlung und damit große Feldstärken im innerdeutschen Funkverkehr. Allerdings benötigt man drei hohe Aufhängepunkte.
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Windom-AntenneBereits im Jahr 1923 wurde in den USA eine Antenne vorgestellt, die mit einer Eindrahteinspeisung auskommt. Dabei geht die Eindrahtspeiseleitung von der Tatsache aus, dass ein einzelner Draht gegenüber einer guten Erde einen Wellenwiderstand von etwa 500 Ohm aufweist.
Die Eindrahtspeisung wird heutzutage nicht mehr angewendet, weil man es kaum vermeiden kann, dass diese Speiseleitung doch strahlt und es in unmittelbarer Nachbarschaft zu störenden Beeinflussungen kommen kann. Es gibt eine Abwandlung dieser Antenne, die kommerziell unter der Bezeichnung FD4 (Fritzel-Dipol für 4 Bänder – 80 m, 40 m, 20 m, 10 m) bekannt ist. Sie arbeitet mit einem Breitbandübertrager, der die Impedanz 1 : 6 herunter transformiert. Es kann ein 50- Ω-Kabel angeschlossen werden.
Yagi-Antenne
Bringt man in das elektrische Feld eines Halbwellenstrahlers in einem Abstand von etwa 1/10-λ einen um etwa 5 % kürzeren Stab, so stellt man eine deutliche Zunahme der Feldstärke in dieser Richtung fest. In der Gegenrichtung wird das Feld geschwächt. Das heißt, eine solche Anordnung mit einem so genannten parasitären Zusatzelement (Direktor) bündelt die HF-Energie (Bild A). Ähnliches Verhalten zeigt ein um 5% längerer Stab, der in etwa 1/5-λ Entfernung vom Strahler in das Feld gebracht wird. Allerdings bündelt er die HF-Energie in entgegen gesetzte Richtung. Er reflektiert das elektrische Feld. Man nennt ihn deshalb Reflektor. Eine solche Antenne mit Direktor und Reflektor heißt 3-Element-Yagi nach dem japanischen Antennenforscher Yagi.
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Cubical Quad
Eine wegen ihres angeblich flachen Abstrahlwinkels bei bereits geringer Aufbauhöhe gern verwendete DX-Antenne ist die Kubische Quad (gesprochen: kwott). Man benötigt aber eine Menge Platz für diese räumliche Anordnung. Im Prinzip ist die Cubical Quad eine quadratische Schleife (Loop) aus vier λ/4-Stücken (a) und einem Schleifenreflektor aus vier um 5 % längeren Stücken (b) oder aus einem Direktor-Rahmen aus vier um 5 % kürzeren Stücken. Die Antenne kann horizontal (A) oder auf der Spitze stehen (diamond shape, B) aufgebaut werden. Der Abstand der beiden Rahmen ist entweder 0,1 λ (Strahler - Direktor) oder 0,2 λ (Strahler - Reflektor). Insgesamt ergibt sich ein Gebilde wie ein Quader, daher der Name.
Magnetantenne
Durch einen sehr hohen HF-Strom in einem Leiter lässt sich die magnetische Komponente des elektromagnetischen Feldes nutzen. Dazu wird eine Spule mit einer oder zwei Windungen mit mindestens λ/4-π Umfang mit einem Kondensator großer Kapazität zusammengeschaltet. Diese Antenne hat für die oberen Kurzwellenbänder einen Durchmesser von nur etwa 0,8 bis 1,3 m und ist deshalb leicht unterzubringen. Die Magnetantenne bewährt sich für Portabelzwecke, da man sie am Balkongeländer des Hotels oder auf dem Wagendach befestigen kann. Der Wirkungsgrad einer solchen Antenne ist für ihre Größe recht gut. Allerdings ist sie sehr schmalbandig, so dass man sie bei Frequenzwechsel sogar innerhalb eines Bandes nachstimmen muss.
Prüfungsfrage:
Vertikalantennen
Senkrecht stehende Antennen heißen Vertikalstrahler. Sie haben in der horizontalen Ebene Rundstrahlcharakteristik. Das horizontale Richtdiagramm ist ein Kreis. Das ist für den Amateurfunk sehr praktisch, da die Antenne in allen Richtungen gleich gut abstrahlt. Vertikalstrahler haben außerdem die Eigenschaft, einen flachen Abstrahlwinkel zu besitzen, was aus Bild 11-23 hervorgeht. Den günstigsten Abstrahlwinkel hat ein 5/8-λ langer Vertikalstrahler (Bild C). Wenn man die Vertikalantenne noch länger macht, steigt die Steilstrahlung an. Antennen, die gegen Erde oder gegen ein Gegengewicht erregt werden, sind unsymmetrische Antennen.
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Groundplane-Antenne
Wegen der oft schwer übersehbaren Bodenverhältnisse wird die natürliche Erde durch ein Netz von Gegengewichten ersetzt. Diese meist radial vom Strahlerfußpunkt ausgehenden λ/4-langen Gegengewichte nennt man Radiale (englisch: radials), das gesamte Netz Groundplane, was Erdebene bedeutet. Eine solche λ/4-Vertikalantenne nennt man im Amateurfunk Groundplane-Antenne (GP oder GPA, Bild 11-24). Meistens werden drei oder vier Radiale verwendet. Bei drei Radialen ergibt das horizontale Strahlungsdiagramm ungefähr einen Kreis (Bild 11-25). Die GP hat allerdings einen relativ niedrigen Fußpunktwiderstand von zirka 30 bis 50 Ω, je nach Neigungswinkel der Radiale.
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
UKW-Yagi-AntenneGenau wie bei Kurzwelle (Bild 11-18), kann man die Yagi-Anordnung auch für das 2-m- oder das 70-cm-Band verwenden. Da die Elemente zirka λ/2 lang sind, ergeben sich Elemente von nur 1 m beziehungsweise nur 35 cm Länge. Deshalb kann man noch viel mehr Direktoren verwenden und erhält dadurch eine so genannte Langyagi-Antenne (Bild 11-26 A oder 11-26 B).
Kreuzyagi-Antenne
Eine Doppelantenne, deren Elemente für horizontale und für vertikale Polarisation auf einem gemeinsamen Trägerrohr (Boom) aufgebaut werden, ist die Kreuzyagi-Antenne (Bild 11-27-A). Führt man die beiden Speisekabel einer Kreuzyagi-Antenne an ein Koaxrelais oder direkt bis hinunter zur Funkstation, kann man zwischen horizontaler und vertikaler Polarisation umschalten. Man kann die beiden Antennensysteme aber auch über eine λ/4-Umwegleitung parallel schalten. Man erhält dadurch eine ständig rotierende Polarisation (zirkular polarisiert), die besonders für Satellitenfunk von Vorteil ist (Bild 11-27 B). Im Normalfall bringt eine zirkular polarisierte Antennenanordnung einen geringfügigen Verlust gegenüber der einfachen linearen Polarisation. Dafür benötigt man aber keine Umschaltung und es gibt weniger Polarisationsfading beim rotierenden Satelliten.
UKW-RundstrahlantennenBeim Mobilfunk im 2-m- und im 70-cm-Band ist vertikale Polarisation mit Rundstrahlantennen üblich. Für das Fahrzeug werden λ/4-Stabantennen mit dem Wagenchassis als Gegengewicht oder λ/2-Antennen zum Anklemmen an die Fensterscheibe in der Tür oder 5/8-λ-Antennen mit einer Verlängerungsspule als Federfuß verwendet. FM-Feststationen arbeiten mit Groundplane-Antennen (Bild 11-28 E) oder λ/2-Antennen mit einer speziellen Anpassung als Sperrtopf (Bild B). Für Handfunkgeräte werden meistens Wendelantennen eingesetzt. Der Antennendraht wird dabei zu einer Spule aufgewickelt. Diese Antennen sind zwar sehr klein, haben aber einen geringeren Wirkungsgrad als eine λ/4-Antenne.
Prüfungsfrage:
Kommentar: Die richtigen Zuordnungen sind folgende.
Prüfungsfrage:
Kommentar: Die richtigen Zuordnungen sind folgende.
© Eckart K. W. Moltrecht, aus dem Buch 411 0064 5.Auflage 2007 nach HTML konvertiert
Anhang Formelsammlung zur Prüfung zum Amateurfunklehrgang Klasse E
Hinweis *) Dies ist eine Lektion aus dem Buch Amateurfunk-Lehrgang für das Amateurfunkzeugnis Klasse E von Eckart K. W. Moltrecht, 5. Auflage 2007.
Letztes Update dieser Seite: 28.3.2007 (by DJ4UF) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
