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Dipolantenne
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Eine Dipolantenne (Di, lat. zwei - Zweipolantenne), ist die Bezeichnung für zwei gleich lange gerade Metallstäbe, die bei Speisung mit einem hochfrequenten Wechselstrom elektromagnetische Wellen erzeugen und in den Raum abstrahlen. Die Stäbe befinden sich auf einer gemeinsamen Achse (kollinear) und werden normalerweise in der Mitte in einem definierten Zwischenraum gespeist.
Der sog. Faltdipol ist eine spezielle Art des λ/2-Dipols, bei dem die Speisung in der Mitte zweier paralleler Drähte erfolgt, die an den Enden kurzgeschlossen sind. Seine Impedanz ist 4 mal höher als die des gestreckten Dipols. Die optimale Länge einer solchen Antenne ist in Resonanz die Hälfte der Wellenlänge des speisenden hochfrequenten Wechselstromes - der sogenannte λ/2 - Dipol. Eine Verkürzung oder Verlängerung der Stäbe hat somit eine Änderung der Resonanzfrequenz zur Folge.
Die Impedanz eines idealen (theoretischen) Lambda/2-Dipols mit einem Leiterdurchmesser von 0 ist (73+j42,5) Ohm, seine Halbwertsbreite ist 78°. Das Richtdiagramm des elektrischen Feldes eines horizontalen λ/2 - Dipols ähnelt einer querliegenden Acht. Um den idealen Dipol resonant zu machen, muss ein Verkürzungsfaktor von 0,96 gegenüber der Freiraumwellenlänge angewandt werden. Das heißt, ein λ/2 - Dipol ist eigentlich 0,48 λ lang. Das gilt für einen Dipol, der unendlich dünn ist. Da aber in der Realität der Durchmesser der Dipolelemente > 0 ist, sinkt der Verkürzungsfaktor in Abhängigkeit vom realen Durchmesser weiter ab.
Die Richtwirkung einer Dipolantenne kann durch Hinzufügung weiterer Elemente gesteigert werden, siehe dazu bei Yagi-Antenne.
In Fällen, bei denen die Richtwirkung gerade nicht erwünscht ist, z. B. bei angestrebtem Rundum-Empfang oder -Senden, kann man zu einem Knickdipol greifen, bei dem die beiden Metallstäbe im Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.
Das Prinzip der Dipolantenne geht auf den deutschen Physiker Heinrich Rudolf Hertz zurück, der als erster elektromagnetische Wellen experimentell nachweisen konnte. Sein Dipol (Hertzscher Dipol), der wesentlich kleiner als λ/8 war, hat nur noch theoretische Bedeutung.
Der Antennengewinn G eines λ/2-Dipols (bezogen auf einen isotropen Strahler) beträgt 2,2 dBi und, auf sich selbst bezogen, 0 dBd:
- G = 2,2dBi = 0dBd
Die Wirkfläche AW hängt im Resonanzfall nur ab von der Wellenlänge:
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Siehe auch
Literatur
- Martin Gerhard Wegener: Moderne Rundfunk-Empfangstechnik. Franzis-Verlag, München 1985, ISBN 3-7723-7911-7
