Umwegleitung

Eine weitere Möglichkeit zur Unterdrückung von Mantelwellen besteht darin, eine $\lambda / 2$-Umwegleitung zu verwenden.

Wie eine solche Umwegleitung funktioniert, sei im Folgenden erklärt.

Eine symmetrische Antenne benötigt an beiden Anschlusspunkten eine HF-Spannung gegenüber Erde. Hierbei müssen die Spannungen betragsmäßig gleich groß sein, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen, also $180 °$ phasenverschoben.

Eine solche Phasenverschiebung lässt sich mittels einer $\lambda / 2$-Umwegleitung erreichen. So kann man beispielsweise beide Anschlusspunkte eines Faltdipols an den Innenleiter anschließen, wobei der eine Anschlusspunkt hinter einer Umwegleitung angeschlossen wird, die eine $180 °$-Phasenverschiebung erzeugt.

Der Schirm des Koaxialkabels weist dann Erdpotential auf und es entstehen keine Mantelwellen.

Aufpassen muss man jedoch mit den Impedanzen. Obwohl die Umwegeleitung nicht direkt die Impedanz transformiert, so ergibt der Anschluss einer Antenne auf diese Weise dennoch eine Transformation der Impedanz. Die Antenne muss einen vier mal höhere Impedanz als das Koaxialkabel aufweisen, damit Anpassung vorliegt. Ursache hierfür, ist dass jeder Anschlusspunkt der Antenne gegenüber Erde nur den halben Widerstand aufweist, beide Anschlusspunkte jedoch parallel, d.h. beide am Innenleiter, angeschlossen werden.

Prüfungsfrage AG423

Was zeigt diese Darstellung?

1. A Sie zeigt einen $\lambda$/2-Dipol mit symmetrierender $\lambda$/2-Umwegleitung. Durch die Anordnung wird der Fußpunktwiderstand der symmetrischen Antenne von 120 Ohm an ein unsymmetrisches 60 Ohm-Antennenkabel angepasst.
2. B Sie zeigt einen symmetrischen 60 Ohm-Schleifendipol mit einem koaxialen Leitungskreis, der als Sperrfilter zur Unterdrückung von unerwünschten Aussendungen eingesetzt ist.
3. C Sie zeigt einen $\lambda$/2-Faltdipol mit $\lambda$/2-Umwegleitung. Durch die Anordnung wird der Fußpunktwiderstand der symmetrischen Antenne von 240 Ohm an ein unsymmetrisches 60 Ohm-Antennenkabel angepasst.
4. D Sie zeigt einen symmetrischen 60 Ohm-Schleifendipol mit Koaxialkabel-Balun. Durch die Anordnung wird die symmetrische Antenne an ein unsymmetrisches 60 Ohm-Antennenkabel angepasst.

Prüfungsfrage AG424

Zur Anpassung von Antennen werden häufig Umwegleitungen verwendet. Wie arbeitet die folgende Schaltung?

1. A Der $\lambda$/2-Dipol hat eine Impedanz von 240 Ohm. Durch die $\lambda$/2-Umwegleitung erfolgt eine Widerstandstransformation von 4:1 mit Phasendrehung um 360 °, womit an der Seite der Antennenleitung eine Ausgangsimpedanz von 60 Ohm erreicht wird.
2. B Der $\lambda$/2-Faltdipol hat eine Impedanz von 240 Ohm. Durch die $\lambda$/2-Umwegleitung erfolgt eine Widerstandstransformation von 4:1 mit Phasendrehung um 360 °, womit an der Seite der Antennenleitung eine Ausgangsimpedanz von 60 Ohm erreicht wird.
3. C Der $\lambda$/2-Faltdipol hat an jedem seiner Anschlüsse eine Impedanz von 120 Ohm gegen Erde. Durch die $\lambda$/2-Umwegleitung erfolgt eine 1:1-Widerstandstransformation mit Phasendrehung um 180 °. An der Seite der Antennenleitung erfolgt eine phasenrichtige Parallelschaltung von 2 mal 120 Ohm gegen Erde, womit eine Ausgangsimpedanz von 60 Ohm erreicht wird.
4. D Der $\lambda$/2-Dipol hat eine Impedanz von 60 Ohm. Durch die $\lambda$/2-Umwegleitung erfolgt eine Widerstandstransformation von 1:2 mit Phasendrehung um 180 °. An der Seite der Antennenleitung erfolgt eine phasenrichtige Parallelschaltung von 2 mal 120 Ohm gegen Erde, womit eine Ausgangsimpedanz von 60 Ohm erreicht wird.