Lamda, Antennen, Berechnungen und gewinn

[Phoenix123]

Servus,
Wieder Mal eine Anfängerfrage.

Ich bin mir irgendwie nicht ganz sicher was lamda ist, bzw eher wie man damit arbeitet.

Was ich bisher denke zu wissen:
Lamda ist die Wellenlänge.
Im 2m Band beträgt die Wellenlänge 2 Meter, im 11 meter Band 11 meter. Somit wäre 1/4 lamda im 2m Band ja eine 50cm lange Antenne, im 11m Band eine 2,75 Meter lange Antenne.

Was macht es aus wenn ich 1/4, 5/8 etc nehme?
Wo ist der entscheidende Unterschied zwischen einer Groundplane, einem Dipol, einem Strahler und was es sonst noch so gibt an Antennen?

Wie berechne ich eigentlich den Antennengewinn?
Was bringt der effektiv? (Pep und eap)

Hoffe ihr könnt mir ein paar der fragen beantworten


73

[mibo666]

Hier findest du Antworten auf deine Fragen:

https://hb9fee.ch/rund-um-die-antenne-hb9acc/

Alles anfängerfreundlich erklärt, es lohnt sich das Material Stück für Stück durchzulesen.

Gruß

MiBo

[Landfunker-SA]

Hallo!

Oh, die Seite kannte ich noch nicht. Sehr anschaulich.

Danke

Andreas

[Eisbär]

Warum so umständlich ? Gib einfach mal Antenne oder Antennenformen ein und Wikipedia bzw. Electronic Kompendium wird Dir so viel Wissen
vermitteln, wie benötigt. (und sicher in 10 Beiträgen hier nicht reinpasst)
73 Wieland
Sorry, mibo66 war schneller!

[Eisbär]

Doppelpost! Bitte löschen.

[Wellenangler]

Was ich bisher denke zu wissen:
Lamda ist die Wellenlänge.

Ja, Lambda (griechischer Buchstabe "λ") steht für die Wellenlänge.

Im 2m Band beträgt die Wellenlänge 2 Meter, im 11 meter Band 11 meter. Somit wäre 1/4 lamda im 2m Band ja eine 50cm lange Antenne, im 11m Band eine 2,75 Meter lange Antenne.

Im Prinzip ja . Die Bandbezeichnungen (2m, 11m) sind natürlich nur grobe Näherungen - die Freiraum-Wellenlängen der Trägerfrequenzen im deutschen 11m-CB-Band liegen beispielsweise zwischen ~11,29m (Kanal 41) und ~10,95m (Kanal 40). Außerdem ist die Wellenlänge abhängig vom jeweiligen Ausbreitungsmedium - bei gleicher Frequenz ist die Wellenlänge innerhalb eines Leiters (wie einer Antenne) kürzer als im Freiraum, weshalb eine Lambda/4-Antenne aus Draht, die auf CB-Kanal 40 abgestimmt ist, nicht 10,95m/4 (also ~2,74m) lang ist sondern (abhängig vom Material und der Dicke) eine Länge irgendwo im Bereich zwischen 2,60m und 2,68m hat. Mehr dazu in dem Link weiter unten.

Wo ist der entscheidende Unterschied zwischen einer Groundplane, einem Dipol, einem Strahler und was es sonst noch so gibt an Antennen?

Zu den Begriffen Dipol, Groundplane und Strahler schau bitte mal hier:
https://www.funkbasis.de/viewtopic.php?p=621090#p621090

Was macht es aus wenn ich 1/4, 5/8 etc nehme?

Es gibt physikalisch bedingt nicht "die" ideale Antenne, weil sich die verschiedenen Eigenschaften einer Antenne gegenseitig beeinflussen und Verbesserungen bei einer Eigenschaft immer auch zu Änderungen bei anderen Eigenschaften führen. Auch kann sich ein und die selbe Eigenschaft je nach Anwendungsfall positiv oder negativ auswirken. Eine 5/8-Lambda-Vertikalantenne hat beispielsweise bauartbedingt einen etwas flacheren Hauptabstrahlwinkel als eine 1/2-Lambda-Vertikalantenne. Das ist im CB-Funk in den meisten Fällen hilfreich, es gibt aber auch Situationen (z.B. bei einer Station in einem engen Talkessel), in denen ein etwas höherer Hauptabstrahlwinkel zu besseren Ergebnissen führen kann. Die Auswahl des Antennentyps hängt also immer vom konkreten Anwendungsfall ab und über das Thema kann man ganze Bücher schreiben, so dass sich die Frage leider nicht in ein paar Sätzen beantworten lässt.

Wie berechne ich eigentlich den Antennengewinn?

Auch das ist ein komplexes Thema. Die in Prospekten zu findenden pauschalen Angaben wie "Gewinn: 3,2 dBi" haben nur eine sehr eingeschränkte Aussagekraft, weil in der Regel die zugehörigen Rahmenbedingungen nicht angegeben sind (wie beispielsweise bei welchem Erhebungswinkel dieser Gewinn erreicht wird).

Was bringt der effektiv? (Pep und eap)

Ich vermute, Du meinst "ERP" statt "EAP"?

PEP beschreibt die elektrische Leistung am Senderausgang, ERP beschreibt dagegen die effektive Strahlungsleistung bezogen auf einen Halbwellendipol.

Man kann sich die unterschiedlichen Bedeutungen von PEP und ERP recht gut am Bild einer freistehenden Kerze und einer Spiegellaterne verdeutlichen. Eine freistehende Kerze gibt eine gewisse Lichtmenge ab und verteilt diese Lichtmenge (mehr oder weniger) gleichmäßig in alle Richtungen. Wenn ich jetzt ein Buch lesen möchte, dass rechts von der Kerze liegt, fällt natürlich nur ein Teil des Kerzenlichts auf das Buch, d.h. das Buch ist nur schwach beleuchtet. Stelle ich nun links neben die Kerze einen Spiegel, der das von der Kerze nach links abgestrahlte Licht nach rechts reflektiert, fällt mehr Licht auf das Buch. Die Kerze selbst liefert insgesamt noch genauso viel Licht wie ohne den Spiegel, d.h. die "Senderausgangsleistung" bleibt gleich, aber das Licht wird durch den Spiegel auf der rechten Seite konzentriert, d.h. der Spiegel erzeugt einen "Gewinn" auf der rechten Seite und die dortige Strahlungsleistung ist höher als ohne den Spiegel. Dafür ist die Strahlungsleistung links vom Spiegel natürlich entsprechend geringer.

Bei Antennen ist das genauso. Je nach Bauform strahlen Antennen in bestimmte Richtungen stärker und in andere Richtungen schwächer. Je höher die Bündelungswirkung der Antenne in Zielrichtung ist, desto weniger Sendeleistung muss man der Antenne zuführen, um im Empfänger die gleiche Signalstärke zu erzeugen bzw. man erzielt mit der gleichen Sendeleistung im Empfänger ein stärkeres Signal als ohne diese Bündelungswirkung. Dafür wird das Signal in andere Richtungen aber natürlich auch entsprechend schwächer.

Ein Extrembeispiel dafür sind UHF-Yagi-Antennen für EME (Erde-Mond-Erde)-Kommunikation mit extrem starker Bündelung des Signals und damit extrem hohem Gewinn in Hauptstrahlrichtung. Bei solchen Antennen werden Gewinne von über 20 dBd erreicht, das ist ein Gewinnfaktor von mehr als 100 bezogen auf einen Halbwellendipol. Wenn man sich zwei nebeneinander stehende Sender vorstellt und an dem einen Sender hinge eine einfache Halbwellen-Dipol-Antenne und an dem anderen eine auf den Empfänger ausgerichtete Yagi mit 20dBd Gewinn, müsste der Sender am Dipol mit der 100-fachen Sendeleistung senden, um im Empfänger die gleiche Signalstärke zu erzeugen wie der Sender an der Yagi-Antenne. Anders ausgedrückt: wenn der Sender 4 Watt Senderausgangsleistung (PEP) hat, erzeugt er am Dipol in Hauptstrahlrichtung eine Strahlungsleistung von 4 Watt ERP. An der Yagi mit 20dBd Gewinn ergäbe sich bei 4 Watt Senderausgangsleistung (PEP) in Hauptstrahlrichtung dagegen eine Strahlungsleistung von 400W ERP.

[Seawolf]

Alles über unsere CB-Antennentypen, Gewinn und Vergleiche findet man gebündelt und sehr einfach erklärt auf der folgenden Webseite. https://digisolutions.de/hobbykeller/cb ... ennen.html

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