Antennendesign — der vollständige Leitfaden

Der Antennengewinn verbindet Richtfaktor und Wirkungsgrad. Ein Halbwellendipol hat etwa 2,15 dBi Gewinn — bescheiden, aber in der Azimutebene rundstrahlend. EIRP = Sendeleistung + Antennengewinn − Kabelverlust. Mit dem EIRP-Rechner prüfen Sie die Einhaltung der Vorschriften und berechnen die effektive Strahlungsleistung in dBm oder dBW.

Ein resonanter Halbwellendipol hat im freien Raum eine Speiseimpedanz von etwa 73 Ω und braucht bei Speisung über Koaxialkabel einen Balun, um Gleichtaktströme zu unterdrücken. Der Dipolantennen-Rechner liefert die Resonanzlänge aus der Frequenz unter Berücksichtigung des Verkürzungsfaktors. Für kompakte Installationen vervierfacht ein Faltdipol die Speiseimpedanz auf etwa 300 Ω — ideal für Bandleitung oder gefaltete Anpassabschnitte.

Patchantennen sind flach und lassen sich ab 1 GHz leicht in Leiterplattendesigns integrieren. Die Resonanzlänge beträgt etwa λ/2 im Dielektrikum des Substrats. Der Patchantennen-Rechner berechnet Patchmaße, Lage des Speisepunkts und geschätzten Gewinn aus Permittivität und Dicke des Substrats. Die Bandbreite liegt bei einem einzelnen resonanten Element typischerweise bei 1–5 %.

Yagi-Antennen erreichen mit einem einfachen Aufbau aus Boom und Elementen hohen Gewinn (6–20 dBd). Zusätzliche Direktoren erhöhen den Gewinn; Elementabstand und Längenabstimmung sind entscheidend für ein gutes Vor-Rück-Verhältnis. Der Yagi-Antennen-Rechner berechnet Elementlängen und Abstände für eine gegebene Boomlänge und Elementanzahl nach dem Leeson-Algorithmus.

Loop-Antennen sind im Verhältnis zur Wellenlänge kompakt und zeigen ein Achter-Diagramm mit einer tiefen Nullstelle abseits der Achse. Der Loop-Antennen-Rechner berechnet Strahlungswiderstand, Wirkungsgrad und Güte Q kleiner Loops mit einer oder mehreren Windungen. Hohe Güte bedeutet geringe Bandbreite, daher sind meist Abstimmnetzwerke nötig.

Parabolreflektoren erreichen die höchsten praktisch nutzbaren Antennengewinne (20–50 dBi), indem sie die Strahlung eines Speiseelements bündeln. Gewinn = η·(πD/λ)². Der Parabolantennen-Rechner berechnet Gewinn, Halbwertsbreite und Aperturwirkungsgrad aus Spiegeldurchmesser und Frequenz. Prüfen Sie mit dem Rechner für die Antennen-Strahlbreite, ob die 3-dB-Keule Ihre Anforderung an die Abdeckung erfüllt.