Fußpunktimpedanz II

Wie wir bereits für Klasse E gelernt haben, besitzt ein in der Mitte gespeister Halbwellendipol im Freiraum einen Speisewiderstand von etwa $\qty{73,1}{\ohm}$. In der Praxis wird der Speisewiderstand jedoch durch die Umgebung und insbesondere durch die Aufbauhöhe über dem Erdboden beeinflusst.

Ab einer Aufbauhöhe von ungefähr einer Wellenlänge nähert sich der Speisewiderstand dem Freiraumwert an. Je nach genauer Aufbauhöhe und Umgebung liegt er typischerweise im Bereich von etwa $\qtyrange{65}{75}{\ohm}$, wie in Abbildung NEA-19.15.1 dargestellt.

Kurzbeschreibung: Liniendiagramm mit einer orangefarbenen, wellenförmigen Kurve über die gesamte Länge in Wellenlängen bis 2,0λ, einem markierten Punkt bei 0,15λ und einer grauen Referenzlinie mit der Aufschrift „73Ω“.

DAusführliche Beschreibung: Rechteckiges Diagramm mit schwarzem Rahmen und feinem grauen Raster. Die x‑Achse beginnt bei einem nicht beschrifteten Wert 0 und zeigt Markierungen „0.4λ“, „0.8λ“, „1.2λ“, „1.6λ“, „2.0λ“. Die y‑Achse ist in Zehnerschritten von „20“ bis „90“ beschriftet und geht bis zu einem nicht beschrifteten Wert 100 (keine Einheit angegeben). Eine dicke orange Linie beginnt links bei 20 bzw. 0,1λ, steigt steil zu einem Maximum knapp unter 95 bei etwa 0,3λ, fällt auf etwa 60 bei etwa 0,6λ, steigt wieder auf ungefähr 83 bei etwa 0,85λ, fällt auf rund 65 bei etwa 1,1λ, steigt auf etwa 79 bei etwa 1,5λ, fällt auf ungefähr 68 bei etwa 1,7λ und endet rechts bei x=2,0λ bei etwa 77. Bei x≈0,15λ liegt auf der Kurve ein schwarzer Punkt auf y≈50 mit der danebenstehenden Beschriftung „0.15λ“. In Höhe y≈73 verläuft eine horizontale graue Linien, mittig die Aufschrift „73Ω“ trägt. — Abbildung NEA-19.15.1: Fußpolimpedanz eines Dipols in Abhängigkeit von der Aufbauhöhe (Simuliert mit NECPP)

AG211: Welchen Eingangs- bzw. Fußpunktwiderstand hat ein $\lambda$/2-Dipol in ungefähr einer Wellenlänge Höhe über dem Boden bei seiner Grundfrequenz?

Bei seiner Resonanzfrequenz besitzt ein Halbwellendipol am Speisepunkt im Wesentlichen einen Wirkwiderstand. Der kapazitive und der induktive Blindanteil heben sich gegenseitig auf, sodass die Speiseimpedanz keinen beziehungsweise nur einen sehr kleinen Blindanteil besitzt. Strom und Spannung sind dann am Speisepunkt phasengleich.

AG209: Der Fusspunktwiderstand eines mittengespeisten $\lambda$/2-Dipols zeigt sich bei dessen Resonanzfrequenzen ...

Wird der Halbwellendipol außerhalb seiner Grundresonanz betrieben, besitzt seine Speiseimpedanz zusätzlich einen Blindanteil. Unterhalb der Grundfrequenz ist der Dipol elektrisch zu kurz und die Speiseimpedanz ist kapazitiv. Oberhalb der Grundfrequenz ist der Dipol elektrisch zu lang und die Speiseimpedanz ist induktiv.

Wir erinnern uns: Bei einer kapazitiven Impedanz eilt der Strom der Spannung voraus, bei einer induktiven Impedanz eilt der Strom der Spannung nach.

AG210: Welche Fußpunktimpedanz hat ein $\lambda$/2-Dipol unterhalb und oberhalb seiner Grundfrequenz?

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