Hallo ihr, mal eine Frage, welche mich im Moment besch$ftigt: Kann mir jemand von euch einfach erklären, wie eine Antenne funktioniert? Ich habe ebreits auf Wikipedia nachgeschaut, aber nichts gefunden, was für einen nicht-HF-Profi wie mich verständlich wäre. Also: Wenn man ein Signal in eine Antenne einspeist - wie kommt es schlussendlich dazu, dass eine Welle abgestrahlt wird? Wenn ihr mir diese Frage beantworten könntet wäre ich froh ;) Grüsse Tobias
"Einfach-Erklärung" für einen Dipol: Der Sender pumpt mit der Sendefrequenz während der positiven Halbschwingung Elektronen von einem Dipolzweig ab, zum anderen hin, bei der negativen Halbschwingung genau umgekehrt. Dadurch entsteht ein zeitlich veränderlicher Stromfluss, der um den Leiter ein veränderliches Magnetfeld erzeugt bzw. eine zeitlich veränderliche Ladungsverteilung auf dem Dipol, die ein veränderliches elektrisches Feld erzeugt. Insgesamt entsteht ein gekoppeltes elektro-magnetisches Feld. Dieses kann sich von der Antenne lösen und in den Raum ausbreiten, dabei transportiert es Energie mit in den Raum. Die Länge der beiden Dipolzweige ist dabei wichtig, damit die Strom- und Ladungsverteilung bei diesem Vorgang zur Sendefequenz passt. Besonders gut ist das erfüllt, wenn die Dipollänge Lambda/2 beträgt. Einfacher kann ich es nicht sagen, ohne auf Maxwellgelichungen zu kommen ... MfG
@Netbird: Danke, das ist doch schon mal etwas. Weisst du auch, wie der Typ von Antnne funktioniert, welcher einfach ein langer, gestreckter Draht ist mit der Länge Lambda Virtel? Grüsse Tobias
Hallo, bei einer Lamda-Viertel- Antenne ist das "fehlende" Gegenstück manchmal eine große Massefläche (z.B. beim Auto), manchmal ein bis vier ebenfalls Lambda-Viertel lange "Beinchen", Radials genannt. Manchmal werden auch die zur Verfügung stehenden Masseflächen als "Gegengewicht" genommen. Die Funktion ist ähnlich wie beim 2. Dipolzweig, allerdings ändert sich die Abstrahl- und Empfangscharakteristik der Antenne dadurch.
Netbird hat das schon richtig erklärt. Die Massefläche kannst du dir wie einen Spiegel vorstellen, der Quasi die zweite Dipolhälfte "simuliert". MfG Owz
Also eine "normale" Antenne funktioniert genauso wie ein Dipol, und der zweite Dipolzweig wird durch die Masseflächen repräsentiert (bzw. durch Erde bei einem Empfänger, oder?) Vielen dank auch für diese Erklärung. Das hilft mir sehr weiter! Grüsse Tobias
Man kann es einfacher erklaeren. Die Impedanz des freien Raumes ist 377 Ohm fuer eine TEM Welle. Wie generiert man nun so eine TEM Welle ? Das geht so direkt nicht. Eine Antenne erreicht eine mehr oder weniger gute Approximation im Nahfeld. Die Nahfeld Strahlung ist einer Kombination aus TEM, TE und TM Wellen. Im Fernfeld breiten sich nur die TEM Anteile aus. Um die Anpassung und Abstrahlung zu erreichen muss man die TEM Feldverteilung auf Oberflaechen oder in Volumina nachbilden.
@2918: > Man kann es einfacher erklaeren. Die Impedanz des freien Raumes ist 377 > Ohm fuer eine TEM Welle. Wie generiert man nun so eine TEM Welle ? Das > geht so direkt nicht. Eine Antenne erreicht eine mehr oder weniger gute > Approximation im Nahfeld. Die Nahfeld Strahlung ist einer Kombination > aus TEM, TE und TM Wellen. Im Fernfeld breiten sich nur die TEM Anteile > aus. > Um die Anpassung und Abstrahlung zu erreichen muss man die TEM > Feldverteilung auf Oberflaechen oder in Volumina nachbilden. Ach, was du nicht sagst :D Das war einfacher?? ;) (bitte nimm mir diesen Kommentar nicht übel, er ist nciht böse gemeint :)) --> Kann mir jemand von euch einfach erklären ... Danke trotzdem für deine Auskunft ;) und natürlich @alle anderen auch: herzlichen Dank dass ihr mir hier weitergeholfen habt. Als nicht-HF-und-Antennen-Experte findet man so schnell nichts in Wikipedia oder über Google, was einem das Zeug so einigermassen verständlich macht. Aber jetzt ists mehr oder weniger klar. Danke also ;) Grüsse Tobias
also ich bin auch insofern kein experte, dass ich mich nie mit antennen beschäftigt habe. allerdings hatte ich schon mal mit maxwell gleichungen zu tun. die erklärung von 2918 fand ich klasse was mich speziell interessieren würde wie man diese wellenarten visualisieren könnte. gibts dazu vielleicht gängigäre programme oder damit erstellte simulationsvideos zb als lernmaterial? gruss, daniel
Über Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Hertzscher_Dipol http://de.wikipedia.org/wiki/Dipolantenne findet man zu dieser "Animation" von Antennenfeldern: http://www.ikg.rt.bw.schule.de/fh/eldy/hertz.html Zitat: "Es ist wunderbar, der Natur beim Stricken zuzusehen!" von dort linkt man weiter zum Beispiel zum animierten Quantensprung http://www.mikomma.de/fh/hydrod/h71.html Mich wundert ja immer noch, dass eine stark verkürzte Streifenleitungsantenne (z.B. für 2,4 GHz in USB-WLAN-Sticks, auf Keramik mit hohem Epsilon) an die 377 Ohm des freien Raums so ohne weiteres angepasst ist. Normalerweise wird der Wirkungsgrad einer Antenne mit schrumpfender Größe (im Verhältnis zur Wellenlänge) immer schlechter.
Ich meine z.B. diese SMD-Antennen für GPS, 2,4 GHz und 5,6 GHz: http://www.murata.com/catalog/k99/k99e23_u0700.pdf http://www.murata.com/nproduct/index.html Die Größe eines 50 Ohm-Widerstands, aber angeblich strahlt sowas auch HF ab und versumpft sie nicht nur - ich finde nur keine Angaben in den Datenblättern dazu.
Wie das So klein (4mm) geht kann ich auch nicht erklären. Aber ein kleines Zahlenbeispiel kann ich geben.Lambda ist bei 2,45 GHz 122 mm. Die Antennen sind assymetrisch gespeist. Also nimmt man mal Lambda-Viertel an, sprich 30mm. Jetzt hat man noch ein Dielektrikum mit epsilon = 4 dadurch halbiert sich die Wellenlänge und schon ist man bei 15 mm. Ich vermute allerding die Chipantennen sind irgend eine Art Rahmen- oder Ringantenne die sind noch kleiner wie man von der Mittelwelle weiß.
Man kann Antennen beliebig klein machen, wenn man in anderen (elektrischen) Parametern Kompromisse macht. Diese SMD-Teile sind in der Tat seeehr klein. Da wird der Wirkungsgrad wohl saumässig sein. Aber manchmal ist das nicht so wichtig, dafür muss es halt klein sein. Drin in dem SMD Teil ist wohl, wie Michael auch vermutet, ein Lambda-Viertel-Stäbchen, evtl. gefaltet oder gewickelt, evtl. auch elektrisch verlängert mit einem Spülchen und/oder Dielektrikum.
Naja, man kann, soweit ich das verstanden habe, fast beliebig klein werden und im Wirkungsgrad nicht allzuschlecht werden, wenn man die Bandbreite einschränkt. Allerdings ändert sich die Fußpunktimpedanz dann beim geringsten Furz (Änderung der Anordnung im reaktiven Nahfeld), was es nahezu unmöglich macht das Ding vernünftig anzupassen.
Um Ihre Frage zu beantworten, ist es möglicherweise einfacher das Entgegengesetzte zu erklären, warum nicht alles ausstrahlt. Jede Leitung strahlt. Die Tatsache, daß Stromkreise im allgemeinen nicht ausstrahlen, bezieht der Tatsache das damit ein Strom fließt, wir einen Rückweg benötigen. Dieser Rückweg strahlt außerdem aus, aber, da der Strom in eine entgegengesetzte Richtung fließt, annulliert er mit dem Vorwärtsstrom. Was wir mit Antennen tun, ist der Leitungen weiter auseinander zu setzen, damit die Ströme nicht annullieren. Dieses kann nur für bestimmte Richtungen getan werden. Deshalb zeigen die Antennendiagramme Minimum und Maxima für bestimmte Winkel. Entschuldigt mich bitte für mein schlechtes deutsches Schreiben, es ist nicht meine Muttersprache. Kire.
Ich beachtete einen Fehler in meiner letzter Beitrag. Die Ströme annullieren sich nicht. Die Felder erzeigt durcfh die Ströme annullieren sich. Kire.
Diese Miniaturantennen sind vermutlich auf einem Dielektrikum mit einem Epsilon >100 als Lambda-Viertel aufgebracht. Vor vielen Jahren hat EMV-Guru Dirks das in der Funkschau mal für Trapezkondensatoren gezeigt. http://www.stelco.de/pdf/0020_Trapezkond.pdf Die haben nach seinen Messungen eine Lambda/4-Resonanz irgendwo im UHF-Gebiet, um 500 MHz, trotz ihrer kleinen Länge. Da die Metallisierung schmal und lang ist, ergibt das eine Microstrip mit großem Verkürzungsfaktor. Vermutlich könnte man so einen Trapez-C als Antenne benutzen.
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