AfuTUB-Kurs. Technik Klasse E 11: Antennentechnik. Amateurfunkgruppe der TU Berlin. AfuTUB-Kurs. Einleitung. Dipol.

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1 Technik Klasse E 11: Antennentechnik Amateurfunkgruppe der TU Berlin WiSe 2017/18 SoSe 2018 cbea This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License. Amateurfunkgruppe der Technische Universität Berlin (AfuTUB), DKØTU, Stand: Fri Dec 8 22:45: / 33

2 Antenne Abb. 1: Satellite tracking-aquisition antenna (von Kingbastard cba) 2 / 33

Heinrich Hertz (1857-1894) Nachweis elektromagnetischer

3 Heinrich Hertz ( ) Nachweis elektromagnetischer Wellen 1888 Hertz sche Abb. 2: Heinrich Hertz (von cp) 3 / 33

4 Schwingkreis f = 1 2π LC Abb. 3: Schwingkreis 4 / 33

5 Abb. 4: entstehung 5 / 33

6 E- und H-Feld Abb. 5: Felder um (von Averse cba) 6 / 33

7 Allgemeines Jeder ungeschirmte Draht ist eine Antenne Grundsätzlich sind Sende- und Empfangsantennen ähnlich Alle guten Kurzwellen Sendeantennen sind auch gute Empfangsantennen Der Antennengewinn bei Sendeantennen gilt ebenso für den Empfang Umgekehrt nicht immer der Fall (z.b. Ferritantenne) 7 / 33

8 Abb. 6: Faltdipol (von Averse cba) 8 / 33

9 Wellenlänge λ = c f mit c = m s 9 / 33

10 Wellenlänge einfacher λ[m] 300 f [MHz] 10 / 33

11 Verkürzungsfaktor beachten Innerhalb von Feststoffen breiten sich EM-Wellen nicht mit Lichtgeschwindigkeit aus Deshalb: λ[m] = 300 f [MHz] Verkürzungsfaktor Beispiele: Kupfer 0,95 RG-213 Koaxialkabel 0,66 Glasfaser 0,67 11 / 33

12 Fertig? Abb. 7: Cat Antenna (von Jodi Summers ) 12 / 33

Strombauch in der Mitte (fast 0Ω Widerstand) Abb.

13 Strom und Spannungsverteilung Antennenlänge: 2 λ 4 Strahler Stromknoten und Spannungsbauch an den Enden (unendlich großer Widerstand) Spannungsknoten und Strombauch in der Mitte (fast 0Ω Widerstand) Abb. 8: Strom- (rot) und Spannungsverlauf (blau) entlang der Stäbe eines Halbwellendipols (von Averse in Zusammenarbeit mit Ulfbastel cba) 13 / 33

14 Fußpunktwiderstand Fußpunktwiderstand/Impedanz/Speisewiderstand Beim im Freien Raum: 70Ω Je nach höhe zwischen 40Ω und 80Ω Bei 0, 15λ Höhe 50Ω Speisewiderstand 14 / 33

15 Fußpunktwiderstand Erwünschter Widerstand: Real 50Ω Imaginär OΩ SWR-Meter (Standing wave Ratio) möglichst 1:1 15 / 33

16 SWR Aussage über Verhältnis Widerstand am Kabelende zu Widerstand an der Antenne Informationen darüber wie viel Leistung an die Antenne abgegeben wird Nicht an die Antenne gegebene Leistung wird zurück in die Endstufe reflektiert Keine Aussage über Abstrahleigenschaften der Antenne (50Ω R ist perfekt) Typische Werte für eine reale Antenne im WLAN-Bereich liegen etwa bei 2:1 bis 2,5:1. Für rad1o werden Antennen benötigt mit SWR besser als 2:1 16 / 33

17 Schwingkreis Abb. 9: Messung einer selbstgebauten Yagi für 10m bei DKØTU 17 / 33

18 Abb. 10: DB4UM Programm: cocoanec / 33

19 ERP und EIRP ERP Effective Radiated Power Bezug auf P ERP = G (P Sender P Verlust ) EIRP Equivalent Isotropically Radiated Power Bezug auf Isotropstrahler db ERP = 2, 15 + db EIRP P EIRP = 1, 64 P ERP 19 / 33

20 Isotropstrahler Abb. 11: Sphärische Welle (von Oleg Alexandrov cp) 20 / 33

21 : 2,15dBi Abb. 12: Antenne EA von EAntenna 21 / 33

22 G5RV Abb. 13: G5RV Antenne (von Gerolf Ziegenhain cba) 22 / 33

23 5dBi-30dBi Abb. 14: 3 Element Yagi Antenne (von Sankeytm cba) 23 / 33

24 Yagi Abb. 15: DKØTU 10m Yagi 28.1 MHz von DL2JAS Programm: EZNEC 24 / 33

25 Yagi - Richtung erkennen Abb. 16: 10M Yagi bei DKØTU von DK9GD 25 / 33

26 2.15dBi - Jeder Draht λ 4 Abb. 17: DB4UM mit cocoanec / 33

27 Spiegelladung Abb. 18: Spiegelladung einer positiven Ladung an einer Metallfläche (von Paeng cba) 27 / 33

28 Spiegelladung Abb. 19: Marconi Antenne (von n/a cp) 28 / 33

29 Magnetfuss-Antenne Abb. 20: Magnetfuss-Antenne 29 / 33

30 Abb. 21: Magloop bei DKØTU von DB4UM 30 / 33

31 Portabel Kurzwellenfunk Abb. 22: C-Pole Antenne für 20m im Mauerpark #berlinurbanhamradio 31 / 33

32 Welche Antennen sind vertikal, welche horizontal polarisiert? Wie ist die Antenne unten polarisiert? Abb. 23: DKØTU Fieldday 2014 von DL7BUR 32 / 33

33 /Links Moltrecht E 11: Strahlungsdiagramm (Youtube): 33 / 33

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