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Messtechnische und rechnerische Ermittlung der Verluste in Antennensystemen
6. Optimale Länge der Zuleitung zur Antenne und optimale Länge der
Antenne
6.1 Optimale Länge der Zuleitung
Die Speiseleitung zwischen den Ebenen 1 und 2 nach Bild 1 transformiert die komplexe Impedanz der
Antenne Z A = R A ± j X A in eine ebenfalls komplexe Impedanz in die Ebene 1. Die komplexe Eingangimpedanz
der Leitung ist zugleich Lastimpedanz der Anpassschaltung und muss z.B. auf 50 transformiert werden. Nun
sind die Verluste der Anpassschaltung in starkem Maße abhängig von dieser Lastimpedanz. Da die
Antennenimpedanz vorgegeben ist und sich daraus die Lastimpedanz ergibt, kann nur durch Variation des
Wellenwiderstandes der Speiseleitung sowie deren Länge, die Lastimpedanz beeinflusst werden. Die Verluste
einer Anpassschaltung sind immer dann am geringsten, wenn der Anpassschaltung eine reelle Last angeboten
wird und besonders gering, wenn der Innenwiderstand der Quelle und der Lastwiderstand von der gleichen
Größenordnung sind. Das Minimum wird erreicht bei der klassischen Anpassungsbedingung Ra = Ri.
Bei der 2 - Element LC - Anpassschaltung mit reellen Lasten sind die Verluste meist so gering, dass diese
vernachlässigt werden können. Die Verluste in der Anpassschaltung steigen erst mit Zunahme von induktiven
bzw. kapazitiven Lastimpedanzen (siehe Tab 2).
Die maßgebende Impedanz, die alle Vorgänge im Antennensystem steuert , ist die Impedanz der Antenne.
Wird die Antenne unterhalb ihrer natürlichen Resonanz betrieben, ist der Realteil niederohmig und der
imaginäre Anteil kapazitiv. Durch richtige Wahl der Länge der Zuleitung kann immer durch die
Transformationseigenschaft der Leitung erreicht werden, dass die Lastimpedanz für die Anpassschaltung reell,
nahezu reell oder mindestens induktiv wird.
Der einfachste Weg für die Ermittlung der richtigen Länge der Zuleitung ist das elegante Leitungs-
Diagramm. Auf dem äußeren Kreis sind die Werte für l/ aufgetragen. Wird die Antennenimpedanz auf den
verwendeten Wellenwiderstand der Speisleitung normiert und in das Smith-Diagramm eingetragen, ergibt sich
der Startwert l 1 / . Die richtige Länge ergibt sich nun aus der Tatsache, das der Startwert und die Länge der
Zuleitung umgerechnet in l/ zusammen den Wert l/ = 0.5 ergeben muss. Dann liegt die Impedanz auf der
negativen reellen Achse zwischen r = 0 und dem Kurzschlusspunkt r = - 1. Wird die erhaltene Leitungslänge
zu kurz, kann ein weiterer reeller Punkt durch Ergänzung der Leitung durch Verlängerung um l = /4 erreicht
werden. Hier ist die Impedanz allerdings hochohmig.
Dr. Schau, DL3LH 10