Antenne - Abstrahlung der Freiraumwelle

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Das Video spiegelt ausschließlich meine persönliche Meinung wieder. Es gibt keine inhaltliche Beeinflussung durch Hersteller.

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[michaelzimmer]

Ich möchte WETTEN (!), daß so mancher angehende Profi sich still und heimlich z.B. DIESES Video ansieht, weil man davon so unglaublich profitieren kann. Dir, Arthur, allerherzlichsten Dank für Deine Arbeit, die Du Dir in Bezug auf unser so schönes Hobby machst. Genau das bringt uns alle weiter.

[manfredkowalewski]

Auch als Physiklehrer kann ich bestätigen, dass das eine sehr eingängige und korrekte Erläuterung eines relativ komplizierten Sachverhaltes ist. Mit Wiederholung des Schwingkreises! Vielen Dank dafür! Ich wette, es wird auch meinen Schülern morgen sehr zum Verständnis helfen!

[philippgeheim]

Mit solchen Videos wird der Amateurfunk wieder Salonfähiger und du tust damit unglaublich viel für den Nachwuchs, der unbedingt gebraucht wird. Mehr davon! Danke und 73

[hanswurtz]

Hallo Arthur, prima Video!
Klar ergänzen kann man immer etwas; aber ein Einsteiger-Video darf mit Informationen nicht überfrachtet werden; andernfalls ist der Newcomer überfordert.
Vielleicht kannst Du in einem weiteren Video über Antennen noch einige Ergänzungen bringen:

Was soll eine Antenne bewerkstelligen?

1. Sie wandelt die vom Sender kommende Leitungswelle in eine Freiraumwelle, die zur Abstrahlung kommt, um.
2. Sie entnimmt aus bestimmten Raumteilen Energie und bündelt diese Energie in Vorzugsrichtungen (Abstrahlrichtungen).
3. Sie sorgt mit Hilfe ihres Strahlungswiderstands für eine optimale Leistungsanpassung zwischen dem Wellenwiderstand der Zuführungsleitung und des Freiraums.

In der Antennentheorie unterscheiden wir drei Ausbreitungsbereiche:

1. Das reaktive Feld, das extreme Nahfeld

2. Das Übergangsfeld (Fresnel-Region)

3. Das Fernfeld (Frauenhofer-Region)

Reaktives Feld:
Das reaktive Feld ist extrem blindleistungsbelastet (90 Grad phasenverschoben zwischen E und H) Je nachdem; ob es sich um eine elektrische oder magnetische Antenne handelt, ist im Ursprung die Hauptkomponente magnetischer oder elektrischer Natur. Die Antenne selbst erzeugt nur Wirbel. Strahlt aber keine Welle ab. Die Welle bildet sich erst im Raum.
Im extremen Nahfeld kann man dem Sender über die Antenne Energie entziehen. Die Senderendstufe merkt das (siehe resonante Warenhaus-Etiketten).
Im extremen Nahfeld kommt es zu keiner Energie-Übertragung durch Strahlung sondern durch magnetische bzw. elektrische Kopplung.
Beim elektrischen Dipol nimmt die elektrische Feldstärke mit Entfernung hoch drei ab. Die magnetische Feldstärke mit Entfernung hoch zwei.
Umgekehrt ist es beim magnetischen Dipol. Die 1/Abstands-Komponente ist noch sehr schwach ausgeprägt.
Elektrisch leitende Gegenstände beeinflussen die Wirbelbildung. Meist negativ. Positiv nur dann, wenn die Feldlinien so geformt werden, das sie die Hauptstrahlrichtung positiv unterstützen.
Das Gleiche gilt für den magnetischen Dipol. Hier müssen im extremen Nahfeld Kurzschluss-Ringe vermieden werden oder gezielt angeordnet werden, um so den Gewinn im Fernfeld zu steigern.
Der Feldwellen-Widerstand ist hier sehr ortsabhägig.
Umso größer der Antennengewinn einer Antenne ist, umso weiter entfernt ist der Übergang vom Nah- in das Fernfeld. Meine dienstliche In Orbit Test - Antenne im 11 GHz - und 14 GHz- Bereich (Wellenlänge 2, 15 cm) hatte einen Durchmesser von 11 m. Ihr Gewinn lag etwas über 60 dB. Ihr Übergang vom Nah- in das Fernfeld erfolgte erst nach 7, 5 Kilometer. Die Antennen-Diagramme waren stark entfernungsabhängig. In der Nähe der Antenne hatte sie keine Nebenkeulen. Die Strahlung befand sich quasi innerhalb eines Tunnels. Die Nebenkeulen der Antenne entwickelten sich erst mit zunehmender Entfernung.
Bei der IOT-Antenne war ein großer Baum in der Nähe. Die Umweltschützer wollten nicht das der Baum gefällt wurde. Ich sagte den Naturschützern ganz klar, dass dann keine Messungen erfolgen können. Das Gebäude samt teuren Messeinrichtungen und großem Spiegel auf dem Flachdach ist dann in den Sand gesetzt worden.
Ergebnis: Der Baum wurde gefällt. Über physikalische Gesetze kann man nicht diskutieren.

Übergangsfeld:
Das Übergangsfeld ist nicht mehr so sehr blindleistungsbelastet. Die 1/Abstands-Komponente tritt hier schon deutlich stärker hervor. Die anderen höheren Komponenten sind bereits deutlich abgeklungen.

Fernfeld:

Das Fernfeld ist in der Telekommunikation meist das Nutzfeld. Im Fernfeld kommt die 1/Abstands-Komponente sowohl für die magnetische als auch die elektrische Feldstärke maximal zur Geltung. Der Phasenwinkel in Ausbreitungsrichtung beträgt zwischen E und H = 0 Grad. Beide stehen geometrisch 90 Grad aufeinander.
Alle anderen Komponenten, sind längst abgeklungen, wirkten in verschiedene Richtungen mit unterschiedlichen Phasenwinkel senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und in Ausbreitungsrichtung.
Es wirkt nur noch die 1/Abstands-Komponente sowohl für E als auch für H. Der Feldwellenwiderstand beträgt 377 Ohm.
Ein Leistungsentzug im Fernfeld merkt die Senderendstufe nicht; wohl aber im Nahfeld.
Die elektromagnetische Welle im Fernfeld ist transversaler Natur. E und H liegen quer zur Ausbreitungsrichtung der Welle. D. h., dass der wirkleistungstragende Poytingsche Vektor in Ausbreitungsrichtung der Welle zeigt.

Damit die transversale elektromagnetische Welle entstehen kann, ist es notwendig, dass z. B. auf dem elektrischen Lambda/2-Dipol eine Stehende Welle sich bilden kann. Sie breitet sich auf dem Antennenleiter in Längsrichtung aus und hat zwischen E und H ein Phasenverschiebung von 90 Grad. Damit trägt sie nur Blindleistung und ist eine elektromagnetische Longitudinalwelle.
Sie wird in den heute genutzten Maxwellschen Gleichungen nicht berücksichtigt. Die Maxwellsche Theorie hatte zu Anfang 20 Gleichungen. Es zeigt sich, dass es bei den Nicht-Hertzschen Wellen verschiedene Wellentypen gibt, die keine Energie tragen; aber Information.
Wir kommen hier in ein völlig neues Anwendungsgebiet, was ich nicht erläutern kann. Das würde den Umfang des Themas völlig sprengen.

Vl55, vy73 Hans (DL2FA)

[hennero.]

Danke Arthur! 🙂Ich lerne auch gerade für die E ...

[larrylawnchair]

Als angehender Elektrotechniker im 4. Semester muss ich sagen: Du weißt mehr über Antennen als ich und ich konnte aus Elektrotechnischer sicht keine Fehler erkennen :D

[Klythia]

Sie erklären es besser wie ein Professor! Unsere Hochauchtung!

[jacqueline]

Super erklärt! Es ist das beste Video, was ich zu diesem Thema gefunden habe,

[KevinTPW]

Ich mache momentan die Ausbildung zum Elektriker Energie und Gebäudetechnik und ich weiß dass wir im dritten lehrjahr noch einen antennenlehrgang haben wenn ich diesen vollendet habe werde ich vielleicht noch mal was dazu sagen können. ansonsten war das ein top video, vielen Dank!

[jurgenbornschlegl]

Respekt! Genau aus Interesse wie sich elektromagnetische Impulse von der Antenne ablösen habe ich damals RF Techniker gelernt! 73 DL8BJ

[guntherlohmann]

War ganz gut und stimmt auch so ungefähr. Alles Wesentliche hast Du ja gesagt und kam auch didaktisch gut rüber. Lass Dir das sagen anerkennend von einem Dr.-Ing. der Elektrotechnik, der gerne mal in den Kanal hin schaut. Herzliche Grüße, G.

[felixmeyer]

Hallo Arthur
besten Dank für Deine Erklärungen zur Antenne
dies hast Du sehr gut gemacht
mit besten 73, Felix HB9ABX

[FelixGoebel]

Hey Arthur, das Niveau deiner Produktion macht Spaß zu gucken! Mach bitte noch viele tolle Videos! ✌️

[MySwinter]

Hey Arthur, schönes Video. Mega illustriert.

Du hattest um Feedback "gebeten" daher gebe ich das gern.
Bei 4:55 sagst du "nicht schnell genug zusammenbrechen". Das ist so nicht ganz richtig.

Informationen können maximal mit Lichtgeschwindigkeit (c) übertragen werden. Also du hast 2 Teilchen

(Teilchen 1) (Teilchen2)

und dazwischen ist eine Strecke.

Wenn jetzt die Elektronen durch den Leiter "sausen" wie du so schön sagst, dann ist das einem Teilchen an einem weiter entfernten Ort erst nach der Zeit: Entfernung/c bekannt.
Also die Elektromagnetische Welle breitet sich sozusagen (da sie sich ja selbst auch mit Lichtgeschwindigkeit bewegt) Auf Basis der Information fort, die sie hatte, als dieser spezielle Punkt der Elektromagnetischen Welle "erzeugt" wurde.
Dadurch kommt diese Stauchung zustande.

Der Große Bauch "sieht" die Ladung noch ganz oben in der Antenne, da die Information, dass sich die Ladung bewegt hat, noch nicht an diesem Punkt des Raumes angekommen ist. Erst später (5:29) Wüsste man am gleichen Punkt im Raum, dass die Ladung in etwa auf der Hälfte ist.

So "sieht es so aus" als würde sich die EM-Welle im Raum fortbewegen, tatsächlich verhält sie sich an einem entsprechenden Ort danach, wie die Ladung vor der Zeit "Entfernung/c" aussah.

Ich hoffe das konnte man halbwegs verstehen. Tatsächlich sehr schwierig nur in Worten zu erklären :D

[robmicrochip]

Super Video. Sehr verständlich erklärt. Vielen Dank

[Jens_Heinich]

Besser steht es in den Lehrbüchern auch nicht. Tolles Erklärvideo.
Interessanter wird es erst, was ein Elektron ist und was es macht, wenn es die Bahn zum Atom hin und her springt und was es mit dem Hyperraum auf sich hat. Das sind nochmals spannende Themen für Profis.

[deltatom]

hallo Arthur, anders als bei vielen anderen ''Experten'' deren Qualität mit zunehmender Quantität sinkt, ist es bei dir umgedreht.... ich verfolge schon eine geraume Zeit deine Videos und muss feststellen sie werden immer besser😊 sowohl vom Informationsgehalt als auch der Präsentation... 👍👍👍

[geizhals]

Endlich mal ein Video, in dem die Zusammenhänge anschlaulich und verständlich erklärt werden, vielen Dank dafür! Ich freue mich schon darauf, wenn Du mal das Smith-Diagramm erklärst :-)

[txwgnd]

Hi Arthur, Vielen Dank für das Video. bin zur Zeit auch an meiner E-Lizenz. Gerade der Satz "Die Polarisation folgt dem E-Feld" ist meiner Meinung nach ein Guter Merksatz der mir bei der ein oder anderen Frage hilft! Weiter so! Viele Grüße Tom

[mathiastan]

Sehr schön und eingängig erläutert!! Vielen Dank dafür!! ;-)