| Wie kommt eine Radiowelle in die Luft? |
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In einem Schwingkreis
strahlen Spule und Kondensator das magnetische bzw. elektrische Feld
abwechselnd ab und es entsteht die elektromagnetische Welle. Das
Magnetfeld der Spule wird gut abgestrahlt, da die Feldlinien frei um
die Spule liegen.
Anders verhält es sich mit dem elektrischen Feld des Kondensators. Da seine Platten sehr dicht beieinander liegen, kann das Feld kaum entweichen. |
| In der Praxis der
Sendetechnik auf niedrigen Frequenzen ist die obere Platte ein in
die Luft ragender Metallteil, die Antenne. Die untere Platte ist die
Erde selber bzw. ein Metallteil, das in der Erde liegt. Antenne und Erde bilden also einen Kondensator, durch den der im Schwingkreis bereits enthaltene Kondensator vergrößert wird. Deshalb verringert das Anschließen von Antenne und Erde die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises. |
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Die praktische Umsetzung
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Ein Sender ist ein Generator, der einen Strom
mit einer bestimmten Frequenz erzeugt. Wird dieser Strom – nach meist mehrstufiger Verstärkung – durch einen nicht abgeschirmten Leiter
geschickt, bildet sich darum ein elektromagnetisches Feld. Der "Trick" einer Antenne besteht nun darin, den nicht isolierten, strahlenden Leiter an die Wellenlänge des Wechselstromes anzupassen, wodurch eine Resonanzwirkung entsteht und der Wirkungsgrad der Abstrahlung erheblich gesteigert werden kann. Sinn und Zweck einer Sendeantenne ist, möglichst viel von der Sendeenergie in ein dem Zweck angepasstes elektromagnetischen Feldes umzuwandeln. In den Anfangsjahren der Funktechnik bereitete es große Schwierigkeiten, hohe Frequenzen stabil zu halten, obwohl die Antennentechnik dafür wegen der geringen Abmessungen einfach wäre und viele Variationen zuließe. Niedrige Frequenzen waren dagegen einfach zu beherrschen, erforderten aber wegen der großen Wellenlängen riesige Antennengebilde. Außerdem mussten viele Tricks angewendet werden, um zu einer brauchbaren Anpassung der Antenne an die Wellenlänge zu gelangen. Das Grundprinzip der meisten Antennen beruht auf einem "Dipol", der nichts anderes ist als ein um 180 Grad auseinander gezogener Kondensator (siehe oben). Dieser Dipol hat in idealer Weise die halbe Wellenlänge. Ist auf Grund der großen Wellenlänge ein Dipol technisch schwer zu realisieren - bei Lang- und Mittelwellensendern eigentlich immer der Fall - muss man den Effekt eines Dipols simulieren. Die einfachste Methoden besteht darin, nur ein Hälfte des Dipols als Mast aufzustellen (idealerweise in Höhe etwa einer viertel Wellenlänge). Während bei einem "richtigen" Dipol der zweite Anschluss nur mit einer größeren Masse verbunden ist (in idealer Weise mit der Erde verbunden, daher der Ausdruck "geerdet"), benützt man bei Lang- und Mittelwellenantennen die tatsächliche Erde, die dafür allerdings eine möglichst gute Leitfähigkeit haben sollte. Lang- und Mittelwellensender besitzen daher meist ein umfangreiches Erdnetz aus Metallkabeln oder -bändern, die um die oberirdische Antenne im Erdboden vergraben sind. Da die Bodenleitfähigkeit auch für die optimale Ausbreitung der Wellen entscheidend ist, werden Lang- und Mittelwellensender vorzugsweise in sumpfigen Gebieten errichtet. |
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 Dieser Mast in Königs-Wusterhausen bei Berlin hat allerdings keinen Isolator, da er nur als Träger einer Drahtantenne verwendet wurde. |
 Ein Plan des Erdnetzes des ehemaligen Mittelwellensenders Dobl bei Graz. |
Die Abspannseile müssen natürlich auch isoliert werden. Bei leistungsstarken Sendeanlagen sind die Abspannseile mehrfach mit Isolationsgliedern unterteilt, um verlässlich die so genannte Strahlungskopplung gering zu halten. Unter Strahlungskopplung versteht man, dass auch die Seile als Teil der Antenne wirken und Energie abstrahlen. Bei manchen Antennen ist dieser Effekt gewollt (so genannte Dachkapazitäten); in der Regel wird aber dadurch die Effektivität der Antenne negativ beeinflusst.
Speziell bei leistungsstarken Anlagen und Langwellenantennen gibt es jedoch zahlreiche Varianten, um die Effektivität der Ausstrahlung zu verbessern. Genauere Erläuterungen dazu enthält ein...
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Beitrag aus der Zeitschrift FUNKSCHAU, 1975/76 |
