Eine Antenne braucht Masse
Auch Gegengewicht. Ground oder Gegenpol genannt. Ohne funktioniert es auch so halbwegs, aber eben nicht richtig.
Bei einer Glühlampe weiß jeder, es braucht zwei Leitungen damit Strom fließen kann und sie leuchtet. Bei einer Funkantenne ist es genau gleich, ein Strom muß fließen können, damit die Antenne vernünftig abstrahlt. Allerdings kann ein Wechselstrom auch“ durch die Luft“ fließen.
Hier veranschaulicht als Schwingkreis: links der“ Generator“ also unser Funkgerät, daneben die Antenne. Wenn wir nun die beiden Platten weiter auseinander ziehen ( Bildmitte ) haben wir eine Antenne und diese gibt elektromagnetische Wellen an die Umgebung ab. Also sie sendet „ Funkwellen“. Aber was, wenn wir den Gegenpol abschneiden, wie rechts im Bild ?
Grafik wird noch eingefügt !
Der Gegenpol muss in einem bestimmten Verhältnis zum Pol, also den für uns sichtbaren Teil der Antenne liegen. Stimmt dieses Verhältnis nicht, weil die Masse zu weit weg, zu nahe an der Antenne oder zu klein ist, ändert sich die Impedanz ( Wechselstromwiderstand ) der Antenne und wir können nicht die gesamte Sendeenergie an sie abgeben. Trotzdem können wir damit funken, aber nur ein Bruchteil der möglichen Sendeleistung wird an die Umwelt abgegeben. Der Rest wandert entlang des Kabels zurück in die Endstufe unseres Funkgerätes und muß dort „verbrannt“ werden. Die Endstufe wird heiß und unsere Reichweite läßt zu wünschen übrig. Desweiteren kann auch schon mal dabei eine Endstufe kaputt gehen und dann ist das Gerät hin !
Verhindern kann man das nur, indem man die Antenne an ihrem Antennensockel mit einer genügend großen Metallfäche verbindet „ Kükendraht, Fliegendraht, Kupferklebeband. Mit einem Maß von mindestens 50 x 50 cm „ wenn möglich größer und auch dafür sorgt, daß Massekontakt existiert. D.h das Drahtgeflecht mit einem Kabel oder Masseband mit dem Rahmen verbinden. Nur so stimmt die Impedanz ( bei Fahrzeugantennen normalerweise 50 Ohm ). Nur so kann das Funkgerät die Sendeenergie an die Umgebung abgeben und auch unter der Berücksichtigung der landschaftlichen Verhältnisse eine maximale Reichweite erzielen.
Das Verhältnis zwischen abgegebener und zurückgegebener Sendeenergie kann mit einem SWR Meter gemessen werden. Die sogenannte „Stehwelle“ oder „Standing Wave Ratio“.
Bei einer Stehwelle von 3zu1 ( also roter Bereich ) ca. 50% Leistungsverlust
Am besten wäre natürlich eine Stehwelle von 1 zu 1 = 0% Leistungsverlust. Aber dieses hinzubekommen wird immer schwieriger und tut auch nicht wirklich nötig 1
Wenn die Stehwelle bei 2 zu 1 liegt, dann ist das in Ordnung und reicht völlig aus. Der geringe Leistungsverlust ist in der Praxis nicht spürbar.
Auch wenn jetzt die Masseverhältnisse optimiert sind, dann ist dies schon mal ein großer Fortschritt, das heißt aber nicht, daß die Stehwelle gleich gut ist. Denn eine Antenne muss für die die angewendete Frequenz eingemessen werden. Im Regelfall sind die Antennen für einen Frequenzbereich von 136 – 174 Mhz ausgelegt, daß bedeutet, daß die Antenne meistens zu lang ist. Ca. 60 – 65 cm
Längenberechnung der Antenne.
Beispiel.
Angewendete Frequenz 160.370 Mhz
Rechnung. Lichgeschwindigkeit = 300000/pro Sek. geteilt durch 160370 = 1,8706740662 = ca. 2 Meter (Band)
Da es sich meistens um eine Viertelwellenantenne handelt, muss das Ergebnis durch 4 geteilt werden.
1,8706740662 geteilt durch 4 = 0,4676685166 cm.
Das bedeutet, die Antenne müßte bei optimalen Bedingungen ca 47 cm lang sein. Gemessen von dem Loch wo die Antenne befestigt wird.