Messtechnische und rechnerische Ermittlung der ... - HAM-On-Air

DL3LH
Eine nützliche Beziehung ist auch der Zusammenhang zwischen elektrischer Feldstärke im Fernfeld und dem
Effektivwert des Antennenstromes eines Dipols. Die zugeschnittene Größengleichung ist
Eeff = 60 (l/ ) Ieff * 1/r (km) in (mV/m) (Gl 13.10)
oder als Funktion der Antennenleistung am Strahlungswiderstand Rs
E eff = 212 P/kW * 1 / r(km) in (mV/m). (Gl 13.11)
Im Fernfeld gilt weiterhin die Beziehung zwischen elektrischer und magnetischer Feldstärke
E/H = 120 . (Gl 13.12)
Dieses Verhältnis ist der Feldwellenwiderstand, der auch als Widerstand des freien Raumes bezeichnet
werden kann. Aus (Gl 13.12) kann in einfacher Form die magnetische Feldstärke H im Fernfeld berechnet
werden.
Die eben genannten Gleichungen gelten nur für Antennen mit sinusförmiger Stromverteilung! Um eine
gewisse Vorstellung vom Wirkungsgrad einer Antenne zu bekommen, berechnen wir nach der Momenten-
Methode den Resonanz-Widerstand eines Dipols in 10 m Höhe über idealem Grund für die Frequenz fo = 3.6
MHz.
Der Wert hinter dem Schrägstrich in Tab. 7 ist der erreichte Antennengewinn über isotropen Strahler.
Tab. 7: Resonanzwiderstand und Antennengewinn eines Dipols in 10 m Höhe über idealem
Grund als Funktion von Drahtdurchmesser und Drahtmaterial
Drahtdurchmesser
verlustlose Antenne Kupferdraht Alu Draht Eisendraht
mm
Resonanzwiderstand/
Antennengewinn
Resonanzwiderstand/
Antennengewinn
Resonanzwiderstand/
Antennengewinn
Resonanzwiderstand/
Antennengewinn
1 53.9/ 8.85 dBi 60.0/ 8.38 dBi 61.6/ 8.26 dBi 215/ 2.74 dBi
2 54.6/ 8.85 dBi 57.6/ 8.61 dBi 58.4/ 8.55 dBi 138/ 4.79 dBi
3 55.0/ 8.85 dBi 57.1/ 8.69 dBi 57.6/ 8.65 dBi 111/ 5.76 dBi
4 55.4/ 8.85 dBi 56.9/ 8.73 dBi 57.3/ 8.70 dBi 98.1/ 6.35 dBi
5 55.7/ 8.85 dBi 57.0/ 8.75 dBi 57.3/ 8.73 dBi 90.2/ 6.75 dBi
Drahtdurchmesser
mm
verlustlose Antenne
Wirkungsgrad in %
Kupferdraht
Wirkungsgrad in %
Alu Draht
Wirkungsgrad in %
Eisendraht
Wirkungsgrad in %
1 100 89.8 87.5 25
2 100 94.7 93.4 39
3 100 97.3 96.6 56
4 100 97.7 97.2 56.5
5 100 97.2 97.2 61.7
Tab. 8: Wirkungsgrad eines Dipols über idealem Grund in 10 m Höhe über idealem Grund als
Funktion von Drahtdurchmesser und Drahtmaterial
Die Tabellen 7 und 8 sprechen für sich. Der aus Gründen der Stabilität manchmal verwendete Eisendraht
verbietet sich wegen des geringen Antennenwirkungsgrades von selbst.
Dr. Schau, DL3LH 33