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Physik – Hochfrequenzstrahlung

Antennen

Der elektrische Schwingkreis

Für das Verständnis einer Antenne sind elektrotechnische Kenntnisse unumgänglich. Das Grundprinzip ist der Schwingkreis. Schaltet man eine Spule und einen Kondensator zusammen so erhält man einen resonanzfähigen elektrischen Schwingkreis: die Energie wird (auf der Basis des Induktionsprinzips) zwischen dem elektrische Feld des Kondensators und dem magnetischen Feld der Spule periodisch ausgetauscht. Die Stromstärke und die Spannung schwanken versetzt zueinander (wenn der Strom maximal ist, ist die Spannung Null und umgekehrt). Eine Antenne ist nichts anderes, als eine solche Schaltung, deren Kondensator „geöffnet“ und deren Spule „ausgewickelt“ ist (sog. Dipolantenne, Figur). Ein Dipol ist mit anderen Worten ein einfacher Draht der als Schwingkreis mit einer Kapazität und einer Induktivität wirkt.

Dipolantenne: offener elektrische Schwingkreis. Quelle: FSM

Dipolantenne

Feldlinien einer Dipolantenne. Blau eingezeichnet sind beispielhaft einige elektrische Feldlinien, rot einige magnetische Feldlinien; Quelle: wikimedia commons

Ladungsmaxima befinden sich bei einer Dipolantenne an den Enden des Drahts, Strommaxima in der Mitte (Figur). Die stärksten elektrischen Felder misst man dann, wenn kein Strom in der Antenne fliesst, die stärksten magnetischen Felder, wenn keine Spannung messbar ist. Gute Abstrahlung liefern Dipolantennen, die so bemessen sind, dass sie so lang sind wie eine oder zwei Wellenlängen, bzw. eine halbe oder eine viertel Wellenlänge. 

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