Wie funktioniert die Induktivität an der Stabantenne?

[Lars.]

Hio,

eine Stabantenne erzeugt ja eine Induktivität, wodurch etwas per Funk gesendet wird.
Wie entsteht eigentlich die Induktivität an der Stabantenne?
Ich meine, mit einer Spule kann man eine Induktivität über Wechselstrom erzeugen.
Wie funkzioniert das an der Stabantenne?
An der hat man ja nur einen Pol, das eine Ende der Antenne.
Ist eine Stabantenne nur der Eisenkern einer Spule?
Oder welche Ströme werden an eine Antenne angeschlossen?
Man kann an die ja nicht einfach + und - Wechselstrom anschließen. (Ist ja nur ein Pol)


Ich hab mal irgendwo gelesen, dass ein weitere Pol die Erde ist.
Also nicht gnd, sondern die richtige Erde

Aber eine Fernbedienung ist doch nicht mit der Erde verbunden.

???

[Lars.]

Jups, meine eine einfache Radioantenne

Also einfach so ein Einsenstab

[kalledom]

Hallo Lars,
Fernbedienungen in klassischem Sinne sind mit Ultraschall oder Infrarot.
Die Garagentor-Steuerung z.B. ist mit Hochfrequenz / Funk.
Ich versuche es mal etwas verständlich zu erklären.
Eine Antenne wirkt bei Hochfrequenz gegen Erde kapazitiv. Dadurch fließt ein Strom in die Erde. Jeder Strom ist von einem Magnetfeld umgeben, also auch der Strom, der von der Antennenspitze kapazitiv in die Erde fließt.
Dieses Magnetfeld wiederum erzeugt wieder eine elektrische (Induktions-) Spannung, Strom fließt, Magnetfeld wird aufgebaut, .... Es entstehen so elektro-magnetische Wellen, die sich durch Luft ausbreiten können.
Ein UKW-Radio ist nicht mit Erde verbunden; stell Dir einfach vor, daß nicht nur die Stabantenne kapazitiv zur Erde wirkt, sondern das gesamte Radio; sinnbildlich einen Kondensator von der Stabantennen-Spitze zur Erde und einen Kondensator vom Platinen-GND / Blechgehäuse zur Erde, also eine Reihenschaltung aus Radio / Sender ... Antenne ... Kondensator ... Erde ... Kondensator ... Radio / Sender. Für Hochfrequenz ein wunderschöner geschlossener Stromkreis.

[Lars.]

Ok, das war jetzt die Verbindung vom Sender zum Empfänger.

Aber wie wird die Induktivität an der Antenne erzeugt?

Und kann man diese wieder mit einer normalen Spule mit Kern auffangen?

[Manf]

Felder von Antennen sind ein recht komplexes Thema, am besten man fängt mit einfachen Konstellationen an.
Das Gesagte ist ja schon richtig, hier ist noch ein einfacher Einstieg mit ein paar Erklärungen.
Manfred


http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/waves.../wpwaves6.html

http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/waves...ges/dipole.mov

Bild hier  

[kalledom]

Jetzt wird's kompliziert; ich versuchs mal.
Die elektro-magnetischen Wellen aller in Reichweite liegenden Sender kommen an der Stabantenne an und erzeugen dort wenige MikroVolt. Die Stabantenne ist für solche Sendefrequenzen am empfänglichsten, mit denen sie auf Grund der Antennenlänge (oder Lambda/2 ... /4 ...) am besten zusammen paßt, also die beste Resonanz hat.
Die ankommenden 'MikroVolt' einer bestimmten Frequenz werden im HF-Teil des Radios durch den Oszillator von den anderen Frequenzen 'getrennt'. Da Hochfrequenz schlecht zu verstärken ist (würde wieder zum Sender), hat der Oszillator eine um 10,7 MHz höhere / niedrigere Frequenz, als die Sendefrequenz. Diese 10,7 MHz Zwischenfrequenz kann wesentlich leichter verstärkt und zum Schluß demoduliert, also die NF von der HF getrennt werden.
Es gibt / gab Doppelsuper-Empfänger, die eine zweite Zwischenfrequenz hatte, da ja auch die 10,7 MHz nur begrenzt verstärkt werden können.
Bei LW, MW und KW ist die Zwischenfrequenz 455 kHz, beim Fernsehen 5,5 MHz

[shaun]

Mit einem grundsätzlich falschen Verständnis der Grundlagen wird es schwer, Sachverhalte zu erklären.
Induktivität wird nicht erzeugt, Induktivität ist eine Eigenschaft aller Leiter und beschreibt den Zusammenhang zwischen Stromänderung und Spannung. Beeinflusst wird sie durch die Ausdehnung (und damit die Geometrie) des Leiters und des Mediums, das von den magnetischen Feldlinien, die die Leiter umgeben, durchsetzt wird. Die relative Permeabilität des Mediums geht dabei als linearer Faktor ein. Wenn Du den Leiter mehrmals um die Fläche legst, steigt die Induktivität quadratisch mit der Anzahl der Windungen. Deine Frage zu beantworten fällt mir allerdings etwas schwer, zunächst solltest Du Dich mal damit anfreunden, das auch die Empfangsantenne im Fernfeld eine Impedanz hat und somit durch das vom Sender ausgestrahlte elektrische Feld durchaus ein Strom fliessen kann. Die Spule mit Kern, die Du erwähnst, ist bei niedrigen Frequenzen das geeignete Mittel, da im Nahfeld (geringe Frequenzen->grosse Wellellänge) die magnetische Feldstärke weniger stark abnimmt als die elektrische. Allen Sende-Empfangseinrichtungen, die nicht mit Licht oder Schall arbeiten, ist gemein, dass ein elektrisches oder magnetisches Feld sich durch die Luft ausbreitet und in der Empfängerantenne wieder in direkt messbare Spannung und Strom "umgewandelt" wird. Die Unterscheidung zwischen elektrischem und magnetischem Feld soll hier nur dazu dienen, die jeweils ausgenutzten Wirkmechanismen im Empfänger zu unterscheiden, das eine gibt es nicht ohne das andere; und auch Licht ist eigentlich eine elektromagnetische Welle, aber die Frequenzen setzen nun mal andere "Antennen" voraus - dort wird die Energie der Welle vornehmlich genutzt, auf atomarer Ebene Elektronen hüpfen zu lassen.

[Lars.]

aaahhh, das leutet mir ein

Die Induktivität an der Antenne ensteht
ja, weil die Elektronen an den Protonen vorbeischwingen und dadurch ensteht die Induktivität.
In einem einfachen Draht einer Spule wird die Stromrichtung bei Wechselstrom mit ca. 51 Hz gedreht.
Dadurch fließen die Elektronen immer an den festen Protonen vorbei und es entsteht die Induktivität. (Durch die Veränderung)

Und bei einer Antenne ist es dann so:
Die Elektronen fließen durch die Antenne, erzeugen Induktivität, "fließen" dann über die Luft zum Empfänger, durch den Empfänger, durch die Erde und schließlich zurück zum Sender.

Richig?

[kalledom]

shaun hat die Induktion bereits sehr gut erklärt.
Eine Stabantenne betrachte ich als eine Windung, die von der Spitze kapazitiv zur Erde verbunden ist. 'Unter' der Antenne befindet sich der Empfänger, dessen GND ebenfalls kapazitiv mit der Erde verbunden ist. Dadurch wird ein Stromkreis gebildet. Jede magnetische Welle 'induziert' in der Stabantenne / Windung eine elektrische Spannung. Da es sich um hochfrequente elektrische Spannung handelt, kann diese bequem über die 'kapazitiven Wege' zum Empfangsteil gelangen.
Die 'Induktionsspannung' an der Antenne ist um so höher (von der Entfernung zum Sender ganz abgesehen), je besser die Antenne mit ihrer Länge an die Wellenlänge (Länge einer Sinus-Schwingung) einer Sendefrequenz angepaßt ist. Was für ein Thema ....

PS: Betrachte doch Sender und Empfänger mehr als Primär- und Sekundär-Wicklung eines Trafos.

[PICture]

Hallo Lars!

Ich möchte nur kurz einige Begriffe korriegieren.

Jede Antenne ist ein geöfnetes LC Schwingkreis mit definierter Resonanzfrequenz und erzeugt keine Induktivität, sondern elektromagnetische Wellen die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Es gibt symetrische (Dipol) und asymetrische (Halbdipol) Antennen, die nur eine Hälfte des Dipols sind. Die symetrischen Antennen haben mit der Erdoberfläche nichts zu tun, sonst wäre die Funkverbindung mit aussererdischen Objekten nicht möglich. Die Stabantenne gehört zu asymetrischen (Halbdipol) und die fehlende Hälfte wird durch die Erdoberfläche oder künstliche Erde (z.B. eine Metaloberfläche) simuliert, sonst kann die Antenne nicht funktionieren. Die Antennentheorie ist sehr umfangreich und lässt sich nicht in ein paar Sätzen erklären. Dazu muss man leider mindestens ein dickes Buch lesen.

MfG