Strom- und Spannungsverlauf auf dem Dipol

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Die eingangs betrachtete (Langdraht-)Antenne konnte man mit Oberwellen, den Harmonischen, erregen. Wie sieht dies beim Dipol aus? Die nachfolgenden Skizzen verdeutlichen den Verlauf von Strom und Spannung. Nun vergleiche:

  • Dipol mit einer Wellenlänge
  • Dipol einer halben Wellenlänge

Bild:Dipol_1Lambda_StromSpannungsVerlauf.jpg


Bild:Dipol_1_2Lambda_StromSpannungsVerlauf_standard.jpg

Der 1/2-Lambda-Dipol wird stromgespeist betrieben. Die Spannung ist im Speisepunkt gering. Daher kann der Speisepunkt in einer Yagiantenne direkt mit dem Erdpotenzial verbunden werden - es liegt schließlich keine Spannung an; Isolierung überflüssig. Der Speisepunkt ist niederohmig.

Die Spannung am Speisepunkt ist in Realität nicht gleich null, sonst wäre keine Impedanz von rund 65 Ohm vorhanden. In der Praxis kann man diese Spannung hier jedoch vernachlässigen. Da die Impedanz höhenabhänig ist, beträgt diese Impedanz bei Aufhängung von mindestens einer Wellenlänge über dem Erdboden ca. 75 Ohm. Pauschal kann man eine Impedanz je nach Aufbauhöhe von 40 bis 80 Ohm zu Grunde legen.

Die Spannung an den Enden eines 1/2-Lambda-Dipols ist hoch, dort fließt praktisch kein Strom. Da wo ein Strombauch liegt, liegt kein Spannungsbauch und umgekehrt.

Die nächste Skizze, die auf den ersten Blick verwirrend erscheint, beinhaltet alle wichtigen Merkmale zum Strom- und Spannungsverlauf eines λ/2-Dipols. Die blau gestrichelten Kreise kennzeichnen die Stellen der Knoten bzw. Bäuche von Strom und Spannung. Du benötigst dies um das Abstrahlverhalten beurteilen zu können. Bild:Dipol_1_2Lambda_StromSpannungsVerlauf.jpg

Im Strombauch ist eine Antenne am niederohmigsten. Speist man sie an anderen Stellen, steigt die Impedanz des Speisepunktes an. Es gibt Punkte, in denen die Impedanz bei unterschiedlichen Bändern gleich ist. Das wird bei Windom-Antennen genutzt. Im Spannungsbauch steigt die Impedanz bis in den kΩ-Bereich an.

Was landläufig als endgespeiste Antenne bezeichnet wird, mag mechanisch so aussehen. Elektrisch gilt das aber nur für die Speisung im Strombauch. Das gelingt in aller Regel nur mit resonanten Anpassgliedern, wie bei der Fuchsantenne. Wegen der hohen Spannungen im Anpassglied sind endgespeiste Antennen nur für kleinere Leistungen zu verwirklichen. Im Portabelbetrieb sind sie aber durchaus attraktiv, weil man kein Gegengewicht braucht und nur einen Draht bestimmter Länge aufzuhängen braucht.

Sonstige endgespeiste Antennen haben meist Impedanzen im Bereich mehrerer 100 &Omega. Deshalb verwendet man hier häufig Baluns mit einem Windungsverhältnis von 1:2 bis 1:4. Der weit verbreitete 1:9-Balun hat ein Windungsverhältnis von 1:3, das Verhältnis 1:9 bezieht sich auf die Impedanztransformation. Der meist übersehene Schwachpunkt dieser Antennen ist, dass der Antennenstrom durch den Balun hindurch fließen muss. So macht man zwangsweise Koaxkabel, Mast usw. zum Teil der Antenne. Das ist in aller Regel unerwünscht, weil dann z.B. der Masterder zum Teil der Antenne wird.


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