Grundsätze, Parameter und Antennentypen

Grundsätze der Antennen

Die Antenne: Anwendung eines elektrischen Leiters, an den eine elektrische Spannung angelegt wird, die in eine elektromagnetische Welle umgewandelt wird.

Tank-Schaltung

Tank-Schaltung: Parallelschaltung aus einem Kondensator und einer Spule.

Parameter einer Antenne

• Resonanzfrequenz: Frequenz, bei der die reaktiven Komponenten entfallen, sodass eine optimale Strahlung erreicht wird.
• Bandbreite: Frequenzbereich, in dem die Sende- oder Empfangsantenne mit ausreichendem Gewinn arbeitet.
• Elektrische Länge: Beziehung zwischen physikalischer Länge und der übertragenen Wellenlänge.
• Impedanz: Widerstand der Antenne gegenüber dem anliegenden Signal.
• Widerstandsverluste: Anteil der Leistung, der durch Erwärmung der Antenne verloren geht.
• Strahlungswiderstand: Anteil des Widerstands, der die abgestrahlte Leistung repräsentiert.
• Stehwellenverhältnis (SWR): Faktor, der das Missverhältnis zwischen Sender, Kabel und Antenne misst.
• Richtcharakteristik: Abgegrenzter Bereich, in dem die Antenne Strahlung abgibt.
• Richtgewinn: Verstärkung der Fähigkeit einer Antenne zum Senden oder Empfangen von Leistung, abhängig vom Einfallswinkel.
• S-Öffnung: Winkel, in dem die Antenne sendet oder empfängt mit weniger als 3 dB Abfall gegenüber dem Maximalwert.
• Polarisation: Orientierung des elektrischen Feldes, das erzeugt oder empfangen wird.
• Performance: Effizienz der Antenne im Vergleich zum Ideal.
• Windlast: Belastung einer am Mast montierten Antenne durch den Wind.

Radio- und Fernsehempfangsantennen

• Einfache Dipol-Antenne: Antenne, bestehend aus zwei Stäben; gewöhnlich Resonanz bei λ/2.
• Geklappt- oder gefalteter Dipol: Die äußeren Enden eines λ/2-Dipols werden verbunden, wodurch ein einzelner gebogener Stab entsteht; die Impedanz erhöht sich auf etwa 300 Ω.
• Marconi-Antenne: Dipol, gebildet aus einem einzelnen Stab und einer Erdfläche; gewöhnlich λ/4.
• Logarithmisch-periodische Antenne: Verband von λ/2-Dipolen mit zunehmender Größe und Abstand.
• Yagi-Antenne: Einfacher Dipol mit einer Reihe passiver Elemente, die seine Merkmale verändern.
• Phased-Dipol-Antennen: Gruppen von Dipolen mit Phasensteuerung, um Gewinn und Richtwirkung zu ändern.

Fehlersuche an Antennen

Reflexionen in der vertikalen Ebene: Häufig im städtischen Umfeld. Wenn eine Antenne über anderen Objekten montiert ist, kann sich die Strahlung in vertikaler Richtung verengen.

Reflexionen in der horizontalen Ebene: Treten auf, wenn zwischen Sender und Empfänger große glatte Flächen vorhanden sind. Eine Lösung kann darin bestehen, zwei gleich große phasengesteuerte Antennen aufzustellen, wodurch sich der horizontale Öffnungswinkel ändert.

Antennen für Satelliten-TV

• Hornantenne: Erweiterung eines Wellenleiters, um Signale abzustrahlen bzw. aufzunehmen.
• Prime-Focus-Antenne: Satellitenschüssel, bei der der Feed auf der Achse des Hauptspiegels liegt.
• Cassegrain-Antenne: Satellitenschüssel mit einem Sekundärreflektor, der die Wellen zum Hauptreflektor zurücklenkt; der Feed befindet sich meist in der Mitte des Hauptreflektors.
• Offset-Antenne: Satellitenschüssel, deren Feed von der Achse des Reflektors versetzt ist.
• Planare Antenne: Phasengesteuerte Dipole in einer Ebene zum Empfang elektromagnetischer Wellen.
• Multisatelliten-Antennen: Antennen, die Signale von mehreren Satelliten gleichzeitig empfangen können.