Frage zum Strahlungswiderstand von Antennen.

[do7kw]

Hallo zusammen!

Bei meinen Bemühungen die Antennentechnik ein wenig besser zu verstehen bin ich an einer Frage hängen geblieben:

Ein Beispiel:
Man denke an einen Faltdipol. In der Literatur liest man von einem theoretischen Strahlungswiderstand von 240 Ohm bei Resonanz. Der Strahlungswiderstand ist bei Resonanz "rein ohmisch". Mit einem Ohmmeter würde ich allerdings niemals 240 Ohm messen, sondern einen äußerst geringen Widerstand. Welche Widerstände kommen im Vergleich zur Gleichspannung bei der Hochfrequenz noch hinzu???

Meine einzige Vermutung: Skin-Effekt vielleicht?

Moltrecht und Rothammel helfen mir da leider nicht weiter. Vielleicht liegt es an mir

So bin ich für jeden Hinweis dankbar!

vy 73 und ein schönes Pfingstwochenende,

Jens, DO7KW

[df8fe]

Hallo Jens,

hochfrequenztechnisch verhält sich das Teil ganz anders als gleischstrommäßig.
Hättest Du ein Ohmmeter, dass nicht mit Gleichstrom, sondern mit Hochfrequenz arbeitet (in diesem Fall mit der Resonanzfrequenz des Faltdipols) würdest Du natürlich (in etwa, wegen einiger weiterer Effekte) 240 Ohm messen.
Der Witz an der Sache ist, dass die Antenne ja Leistung abstrahlt (sonst wäre es ja keine Antenne). Diese abgestrahlte Leistung ist für den Sender (scheinbar) verloren. D.h. für den Sender verhält sich die Antenne, was die abgestrahlte Leistung betrifft, wie ein ohmscher Widerstand (der die Leistung allerdings nicht abstrahlen sondern in Wärme umwandeln würde). Der Strahlungswiderstand ist also nichts anderes als ein angenommener ohmscher Widerstand, der die gleiche Leistung in Wärme umwandelt, die die Antenne abstrahlt.

vy 73
Martin
DF8FE

[do7kw]

Hallo Martin,

mir ist schon klar, dass sich das ganze bei Hochfrequenz anders verhält. Aber worin, in der Antennentheorie, liegt die Begründung dafür? Antennenberechnungsprogramme wie MMANA und EZNEC scheinen ja sehr wohl die Lösung zu kennen.

vy 73 de DO7KW

[1335306]

Hallo zusammen!

... . Aber worin, in der Antennentheorie, liegt die Begründung dafür? Antennenberechnungsprogramme wie MMANA und EZNEC scheinen ja sehr wohl die Lösung zu kennen.

Martin hat es schon sehr schön formuliert: indem die Antenne Energie abstrahlt - so ergibt sich das aus der Antennentheorie.
Die Antennensimulationsprogramme "wissen" da auch nicht mehr

Und damit man Martin und mir glaubt ein: Zitat von W8JI (http://www.w8ji.com/radiation_resistance.htm):
-The resistive part of an antenna's feedpoint impedance that is caused by radiation from the antenna.

-The total EM power radiated in all directions divided by the square of net current causing the radiation.

Das sind beides korrekte Definitionen des Terminus Strahlungswiderstand - hätte ich in Englisch kaum besser ausdrücken können. Bei beiden spielt die Abstrahlung die Hauptrolle! Der Rest ist P = U x I bzw. Z = U / I.

Beide Definitionen lesen, versuchen zu verstehen - nicht nur auswendig lernen - und auf sich einwirken lassen. Das braucht Zeit und dann, klack, sieht man ein, dass die Definitionen brauchbar und vernünftig sind.

Ist beim Wellenwiderstand auch so!

Viele Grüße, Peter

[dj1zb]

Diese Antworten gelten scheinbar nur für den Sendefall. aber auch schon wenn eine Antenne nur Rauschen empfängt, gilt diese Beziehung, denn auch dann fließen schon HF-Ströme.

Beim Faltdipol kommt noch hinzu, daß dies ein zweiteiliger Strahler ist. Durch diese Aufteilung der Ströme auf zwei Wege erhöht sich der Anpaßwiderstand um den Faktor vier gegenüber dem einfachen Dipol.

Denn damit der Faltdipol die gleiche Leistung abstrahlt wie ein einfacher Dipol, muß bei halbem Strom in einem Ast die Spannung am Speisepunkt doppelt so hoch sein wie beim Dipol. Dadurch ist der Anpaßwiderstand des Faltdipols vier mal so hoch wie der des einfachen Dipols.

Anpaßwiderstand und Strahlungswiderstand brauchen also nicht gleich zu sein, denn der Faltdipol strahlt genau so gut ab wie der einfache Dipol. Der Strahlungswiderstand jedes Lambda/2-Dipols ist ca 60 Ohm. Für den Faltdipol werden zur Bestimmung des Strahlungswiderstandes die HF-Ströme in beiden Teilen der Antenne zusammengefaßt.

Den Anpaßwiderstand eines Dipols kann man auch direkt messen, indem man den Dipol an eine Meßbrücke anschließt, die mit HF bzw VHF gespeist ist. Durch Drehen eines rein ohmischen Potentiometers in dieser Brücke auf Brückengleichgewicht kann man dann an der Skala dieses Potentiometers den Anpaßwiderstand der Antenne ablesen.

Wenn man so eine Messung einmal durchgeführt hat, wird einem die Realität dieses Anpaßwiederstandes im HF-Bereich wohl besonders deutlich.

[do7kw]

Hallo liebe OM's!!

Ich habe eure Antworten gelesen und auch die aufschlußreichen Erklärungen von W8JI. Ich denke das ich nun in etwa erfasst habe, was der Strahlungswiderstand ist. Interessant: manchmal braucht man einfach einen gewissen Seitenhieb.

Nochmals vielen Dank!

Euer,

Jens, DO7KW

[dl5ym]

Hallo liebe OM's!!

Ich habe eure Antworten gelesen und auch die aufschlußreichen Erklärungen von W8JI. Ich denke das ich nun in etwa erfasst habe, was der Strahlungswiderstand ist. Interessant: manchmal braucht man einfach einen gewissen Seitenhieb.

Nochmals vielen Dank!

Euer,

Jens, DO7KW

jau... das steht aber so (z.B.) im Rothammele auch drin!
Zum anderen ... wozu braucht man den ??? doch eigentlich *nur* für Monobandantennen (?). Bei Merhbandbetrieb geht es eh' eheher gegen aussichtslos! (Ja - ich weiss: es gibt trickreiche schmalbandige Varianten) Letztlich wird oft ein relativ verlustreiches Koaxkabel als abgestimmte Leitung verwendet.. dann lieber gleich konsequent ne (verlustärmere) Hühnerleiter! ...wenn man die Antenne mal mit nem Kilowatt füttert, merkt man, wo es merklich (!) warm wird! ... wenn sich der Innenleiter langsam zum Aussenleiter "durchschmilzt"..hmmm.
Bei 100 W wird zwar nix mehr "handwarm" .. aber 3 dB weg sind 3 dB weg (oder anders: 50 % Wärme)... auch bei Pout= 5Watt, nur ab einem Kilowatt kann man die Wärme "anfassen".
Theoretisch kann man alles berechnen - praktisch wird du deine Umgebung nicht modellmässig erfassen können!
Soll heissen: aufgebaut ist alles anders als berechnet!
Also nimm die Berechnungen als Näherung, besonders als Hinweis auf das Verhalten (was passiert, wenn ...) und macht den Rest in einem Bruchteil der Zeit experimentell!

73
Fred
dl5ym

[do7kw]

Hallo Fred,

warum ich das alles wissen will? Weil ich auf der Suche nach dem war, was dahinter steckt. Ich bin jetzt wieder ein Stück weiter aber mir wurde auch wieder klar, dass ich mit meinem jetzigen Wissensstand nicht tiefer komme. Maxwellsche Gleichungen etc. Ich hoffe das Studium wird es bringen.

Klar. In der Praxis sieht das teilweise ganz anders aus. Aber es ist niemals schlecht zu wissen womit man da überhaupt hantiert und welche Zusammenhänge sich dahinter verbergen.

Ein schönes Wochenende!

73 de DO7KW

[dg9mfk]

Hallo

dann freu dich mal aufs studium...
da wirst du bis zum erbrechen mit dem ganzen sch***önen sachen geplagt.
danach denkst du sicher anders über die ganze geschichte...
irgendwann wünschst du dir, es hätte maxwell, hertz und die ganzen kameraden niemals gegeben...

73s de Fabian DG9MFK

[dk3fb]

Hallo
...
irgendwann wünschst du dir, es hätte maxwell, hertz und die ganzen kameraden niemals gegeben...

73s de Fabian DG9MFK

Dann hätteste hier aber auch nicht schreiben können


73 de Rüdiger

[dj4ct]

[Hallo Jens,
Du hast hier schon viele Erläuterungen gefunden. Geht man z. B. mit EZNEC nach dem Verständnis zum Strahlungswiderstand noch etwas ins 'Eingemachte', so wirst Du bald feststellen, dass in häufigen Fällen der am Fusspunkt der Antenne gemessene Wirkanteil sich noch mal aus diversen Komponenten zusammensetzt. Davon ist einer der tatsächliche Strahlungswiderstand der Antenne (und nur dieser ist für die Kommunikation zuständig), dazu kommen besonders bei niedrigen Frequenzen die über das Feld in die Antenne hineintransformierten Erdverlustwidstände und der Skineffekt bzw. die Leitfähigkeit des Antennenmaterials für HF. Bei einer Mobilantenne für das 80 m Band wirst Du wahrscheinlich um die 10 Ohm messen, dabei ist der Anteil der Erdverluste bei ca 95-99%, also sehr wenig für die Kommunikation. Du wirst Dich leichter tun, wenn Du mit diesem Vorwissen später in die Theorie einsteigst, denn diese gibt Dir nach einiger Zeit einen tiefen Einblick in das komplexe aber sehr interessante Geschehen, wobei man noch garnicht alles genau weiß eben Theorie.
Dann wirst du evtl. auch den technischen Unfug im Nahfeld der Antennen in Sachen BEMFV besser verstehhen.
Vy 73 es gl, Lebrecht, DJ4CT