Antennentechnik
 

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Antennentechnik

Antennentechnik


Bei der Antennentechnik geht es um die drahtlose Übertragung elektromagnetischer Wellen. Erst mit dieser Technik wurde die Kommunikation aus größeren Entfernungen ermöglicht. Ende des 19. Jahrhunderts konnten vom deutschen Physiker Heinrich Hertz erste Erfolge in diesem Bereich gefeiert werden. Er schaffte es, elektromagnetische Wellen im heute bekannten UKW-Bereich von einem Sender zu einem Empfänger zu übertragen. Dazu verwendete Heinrich Hertz einfach gestreckte Drähte und musste aufgrund fehlender Nachweisgeräte mit Wellenlängen von mehreren 100 m experimentieren.

Ein weiterer Pionier in diesem Bereich ist der serbische Wissenschaftler Nikola Tesla. Er schaffte es Ende des 19. Jahrhunderts, in New York eine Sendestation aufzustellen und anschließend Signale an eine etwa 30 km entfernte Empfangsantenne zu senden. An seine Errungenschaften in der drahtlosen Energieübertragung, die er mit zwei Patenten sicherte, konnten in den folgenden Jahrzenten zahlreiche Wissenschaftler wie der Italiener Guglielmo Marconi anknüpfen. Marconi war es dann auch, der Signale erstmals über den Atlantik übertragen konnte. Aus dieser Zeit entwickelte sich auch der Begriff der Antenne. Marconi befestigte seine Drähte nämlich an Zeltstangen, was im italienischen l´antenna centrale genannt wird. Für seine Arbeiten erhielt er wenige Jahre nach seinen Veröffentlichungen im Jahre 1909 den Physik Nobelpreis.

DipolentstehungDas Verfahren der drahtlosen Übertragung beruht je nach Funktion der Antenne auf die Umwandlung der Signale. Das Wichtigste dabei ist der Wellenwiderstand des freien Raumes. An diesen passt sich nämlich der Wellenwiderstand der Leitung an. Die Sendeantenne wandelt die elektromagnetischen Wellen in Freiraumwellen um, wobei bei der Empfangsantenne genau das Gegenteil passiert.

Die Wellenlänge ist auch entscheidend für die Größe der Antenne. Bei Antennen, dessen Wellenlänge vergleichsweise kleiner sind, zeigt das Strahlungsdiagramm ein entsprechend kompliziertes Bild. Die Teilchen überlagern sich nämlich in ihrer schwingenden Bewegung, obwohl sie räumlich voneinander getrennt sind. Je kleiner eine Antenne in Relation zur halben Wellenlänge ist, desto kleiner ist dann auch der Strahlungswiderstand. Die Folge ist ein geringerer Wirkungsgrad.

Beim Bau einer Antenne wird dementsprechend darauf geachtet, die Größe so an die Wellenlänge anzupassen, dass ein idealer Wirkungsgrad entstehen kann. Mittlerweile sind zahlreiche Antennen in den verschiedensten Formen und Größen entstanden. Dazu gehören beispielsweise die Reflektorantennen, die Flächen- und Gruppenantennen sowie die magnetischen und linearen Antennen.

Antennen können inzwischen viel mehr als noch die bügelähnlichen Gebilde, die früher die Dächer verunstaltet haben. Gleichzeitig sind sie viel kleiner geworden und können auf Leiterplatten fixiert sogar in einem Gehäuse verschwinden. Das Verbinden diverser elektronischer Bauteile ist ohne Leiterplattentechnik gar nicht mehr vorstellbar. Dabei ist diese Technik eigentlich recht simpel. Das Material selbst muss elektrisch isolierend sein wie z.B. Kunststoff, dann werden leitende Verbindungen z.B. aus Kupfer auf die Platte aufgebracht. Das ist schon das eigentliche Prinzip.




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