Forum: HF, Funk und Felder Antennenpole bei UKW Sender


von Fabian G. (fabulousmc)


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Hi,
ich habe hobbymäßig mit Funkmikros zu tun. Nun wollte ich mich näher mit 
der dahinterliegenden HF-Technik beschäftigen.

Nach einigem lesen über Antennen habe ich nun festgestellt, dass ja 
immer zwei Pole benötigt werden. Bei Monopolantennen kann einer dieser 
Pole, wenn ich das richtig verstanden habe ja die Erdung, bzw. ein 
Groundplane sein.

Jedoch haben die Funkmikros (Sender) nur eine einzige Antenne, genauso 
wie die Empfänger. Dabei sind beide auch nicht geerdet und bei den 
kleinen (ca 5x4 cm) Sendern kann ich mir auch kein Groundplane 
vorstellen.

Wie funktionieren diese Sender/Empfänger also?

Ähnliches habe ich auch z.B. hier festgestellt: 
http://mosfetkiller.de/?s=ukwpruefsender
Da gibt es ja auch nur eine Antenne, oder hab ich da was falsch 
verstanden?

Fabian

von TAFKASOH (Gast)


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Die Masseflaeche auf der Platine oder das eventuell vorhandene 
Metallgehaeuse bilden das Gegengewicht zum Strahler. Das Gegengewicht 
muss nicht zwingend die gleichen Abmessungen wie der Strahler haben, 
siehe z.B. 5/8 Lambda Strahler.

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von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Fabian.

Fabian Geißler schrieb:

> Doch haben die Funkmikros (Sender) nur eine einzige Antenne, genauso
> wie die Empfänger. Dabei sind beide auch nicht geerdet und bei den
> kleinen (ca 5x4 cm) Sendern kann ich mir auch kein Groundplane
> vorstellen.
> Wie funktionieren diese Sender/Empfänger also?

Es dienen eben andere Teile der Schaltung als Gegenpol. Z.B. Die 
Leiterbahnen für die Versorgung. Also Versorgungsspannung und Masse. 
Unter HF Gesichtspunkten sind die oft als gegeneinander kurzgeschlossen 
zu betrachten.

Wenn diese zu klein für Lambda 1/4 sind, leidet halt die Effizienz der 
Antenne. Das ist halt der Kompromiss, den man eingeht, um nicht mit 
großen Antennen durch die Gegend laufen zu müssen. Bei drahtlos 
Mikrophonen sind es ja meist nur ein paar Meter, die überbrückt werden 
müssen. Dazu sollte dann genug Sendeleistung vorhandensein und adäquat 
empfindliche Empfänger. Dann geht das schon.

Wenn Du einen relativ langen Antennendraht hast, können auch 
verschiedene Stellen des Antennendrahtes gegeneinander die "Pole" 
bilden. ;O)

Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Stehende_Welle Es bilden sich auf dem 
Draht dann Stellen mit unterschiedlicher Spannung. Was in dem Beispiel 
für Akustik gezeigt ist, gilt im übertragenen Sinne für die Elektritität 
genauso. Zum Verstehen ist hier etwas Transferdenken nötig.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

: Bearbeitet durch User
von Fabian G. (fabulousmc)


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Vielen Dank für die Antworten! Das hat erstmal etwas für Klarheit 
gesorgt ;)

Bernd Wiebus schrieb:
> Unter HF Gesichtspunkten sind die oft als gegeneinander kurzgeschlossen
> zu betrachten.

Das bedeutet, dass die Versorgungsspannungen über einen Kondensator, 
dessen Blindwiderstand bei den entsprechenden Frequenzen ziemlich 
niedrig ist, verbunden sind, richtig?

Jetzt hab ich doch noch deinen Edit gelesen :-)
Mit Akustik kenn ich mich recht gut aus, das dann in die Antenne zu 
übertragen, fällt mir dann doch etwas schwerer. Darf ich mir dann 
praktisch die Verbindung der Antenne zum Schwingkreis als Erregunspunkt 
für die Schwingung vorstellen? Aber wo entstehen dann die Antennenpole?

Fabian

: Bearbeitet durch User
von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Fabian.

Fabian Geißler schrieb:

>> Unter HF Gesichtspunkten sind die oft als gegeneinander kurzgeschlossen
>> zu betrachten.
>
> Das bedeutet, dass die Versorgungsspannungen über einen Kondensator,
> dessen Blindwiderstand bei den entsprechenden Frequenzen ziemlich
> niedrig ist, verbunden sind, richtig?

Richtig. Wobei es je nach Frequenz unter Umständen auch opportun ist, 
nicht nur diskrete Kondensatoren einzusetzten, sondern auch komplette 
Versorgungslagen (Flächen), deren Kapazität gegeneinander einen sehr 
schnellen, verteilten Kondensator bildet.

> Mit Akustik kenn ich mich recht gut aus, das dann in die Antenne zu
> übertragen, fällt mir dann doch etwas schwerer. Darf ich mir dann
> praktisch die Verbindung der Antenne zum Schwingkreis als Erregunspunkt
> für die Schwingung vorstellen?

Richtig. Die Antenne ist ein elektrisch schwingungsfähiges Gebilde, 
genau wie eine Gitarrenseite oder die Luftsäule in einer Flöte ein 
schwingungsfähiges Gebilde in der Akustik ist.


> Aber wo entstehen dann die Antennenpole?

"Pol" ist in der Antennentechnik eigentlich anders "besetzt". Eher als 
"Pol" im Bode-Diagramm, wenn Du die Antenne als frequenzselektives, 
filterndes bauteil siehst.

Vermutlich meinst Du, gegen was Du jetzt die Spannung am Speisepunkt der 
Antenne messen sollst?

Wenn das der Fall ist, dann z.B. gegenüber der Massefläche UNMITTELBAR 
in der Nähe des Antennenanschlusses. Oft wird aber beim Design 
geschludert bzw. ein Kompromiss geschlossen....dann ist der 
Antennenspeisepunkt NICHT der Punkt, an dem der Antennendraht 
angeschlossen ist, sondern irgendwo auf der Schaltung, wo die Leiterbahn 
zum Antennendrahtanschluss zusammen mit ihrer Umgebung die passenden 
Eigenschaften aufweist. Das ist mitunter schwer einzuschätzen, und hängt 
an Details.

Wenn eine Antenne Schwingt, dann weisst sie entlang ihrer Ausdehnung 
eine sinusförmige Strom- und Spannungsverteilung auf. So wie die Seite 
einer Gitarre an den Enden eingespannt ist, und in der Mitte einen 
Schwingungsbauch hat. Diese Stellen unterschiedlicher Spannungen sind 
eventuell auch das, was Du als "Pol" meinen könntest.
Und so wie die Enden der Gitarrenseite immer fest eingespannt sind, 
kannst Du bei einem Draht abschätzen, das sein "offenes", "blindes" Ende 
ein Spannungsmaxima (Spannungsbauch) sein muss, und ein Stromnullpunkt. 
Die weiteren Verteilungen ergeben sich dann in entsprechend 
Wellenlängenabstand. Insbesondere können auch Spannungs und Strommaxima 
und Nullstellen mitten auf dem Draht entstehen, analog zu dem Fall, das 
eine Gitarrenseite in Oberwellen angeregt wird.

Analog dazu kann auch eine Fläche, z.B. eine Massefäche schwingen. Das 
Analogon aus der Akustik wären dann die Flächenschwingungen, die 
Chladnische Klangfiguren erzeugen können.
http://de.wikipedia.org/wiki/Chladnische_Klangfigur

Der Ausdruck "Pol" für einen Anschluss in der Elektrotechnik ist 
eigentlich nur sinnvoll, wenn Du Frequenzen hast, deren Wellenlänge sehr 
groß gegenüber den betrachteten Abmessungen sind.


Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

: Bearbeitet durch User
von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Nachtrag:

Bernd Wiebus schrieb:

> Richtig. Die Antenne ist ein elektrisch schwingungsfähiges Gebilde,
> genau wie eine Gitarrenseite oder die Luftsäule in einer Flöte ein
> schwingungsfähiges Gebilde in der Akustik ist.

Genaugenommen: Die Antenne ist ein in sich selber UND gegenüber Ihrer 
Umgebung elektrisch schwingungsfähiges Gebilde.

Insbesondere ist die Antenne auch immer induktiv UND kapazitiv mit Ihrer 
Umgebung verkoppelt.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Bernd Wiebus schrieb:
> Wenn diese zu klein für Lambda 1/4 sind, leidet halt die Effizienz der
> Antenne.

Außerdem reagiert das Ding dann aber extrem auf Änderungen seiner
Umgebung.

Wenn die Antenne aber groß genug ist, kann man auch in einem einzigen
Stab einen Halbwellendipol samt Viertelwellensperrtopf (Anpassung und 
Asymmetrierung, damit man den Halbwellendipol an 50 Ω asymmetrisch
betreiben kann) unterbekommen. Bei 860 MHz wäre das Gebilde dafür dann
etwa 25 cm lang.

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