Dipolantenne VS. Spule zum Senden oder Empfangen von HF

Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber alle HF-Lichtwellen werden durch ein sich änderndes elektrisches und magnetisches Feld erzeugt. Aber wenn man sich alle Arten von Radios und HF-Schaltungen ansieht, wird diese Lichtwelle immer mit einer einfachen Drahtantenne erzeugt. Warum werden stattdessen keine Spulen verwendet? Würde eine Spule gleicher Länge nicht ein stärkeres Magnetfeld erzeugen und dadurch eine effizientere „Antenne“ erzeugen, die HF-Wellen erzeugt?

Ich weiß, dass es einen Grund geben muss, warum keine Spulen verwendet werden, aber ich kann keine Erklärung finden. Für mich ist es sinnvoller, eine Spule zu haben, die ein fließendes elektrisches / magnetisches Feld erzeugt, als ein Stück Draht.

Vielen Dank im Voraus!

Antworten (3)

Schauen Sie sich dieses Bild einer Dipolantenne an: -

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Sowohl elektrische als auch magnetische Felder werden von der Antenne erzeugt.

Magnetfelder werden durch gerade Drähte erzeugt, in denen Strom fließt, dh der Draht muss nicht in eine Spule gewickelt werden, um Magnetismus zu erzeugen.

Nun, die Physik (na ja, ein bisschen davon): -

Der Weltraum hat eine Impedanz von etwa 377 Ohm, und eine Antenne muss ein E-Feld im richtigen Verhältnis zum H-Feld (Magnetfeld) erzeugen, um die Umwandlung der zur Antenne fließenden elektrischen Energie in EM-Leistung zu maximieren.

Das Verhältnis von E-Feld zu H-Feld beträgt 377 Ohm, daher ist der Versuch, ein größeres H-Feld als nötig zu erzeugen, Zeitverschwendung, da die Impedanz falsch sein wird. Weitere Informationen finden Sie in diesem Wiki-Artikel.

Das ist ein guter Anfang! Wollen Sie damit sagen, dass eine Spule kein schwankendes elektrisches Feld wie eine Antenne erzeugen würde? Die Impedanz des Raums und die richtigen Verhältnisse sind sehr sinnvoll, da die meisten Antennen 1/2, 1/4, 1/8 ... Wellenlängen haben.
@Takide "Respektiere das Verhältnis"! E- und H-Felder müssen im richtigen Verhältnis stehen, um die HF-Ausbreitung zu maximieren. Wer braucht schon eine Spule, wenn der einfache Dipol seinen Zweck erfüllt und die Felder im richtigen Verhältnis erzeugt.
Das macht viel mehr Sinn. Vielen Dank für Ihre Antwort! Bedeutet dies nur aus Neugier, dass eine Spule hergestellt werden könnte, um eine Richtantenne zu erzeugen? Ich vermute, dass es nur weniger effizient wäre als ein Dipol?
Spulen, die zum Empfangen verwendet werden, eignen sich gut als Richtantennen, da sie das H-Feld (hauptsächlich) in die von der Schaltung benötigten Mikrovolt umwandeln. Als Sender verwendete Spulen sind aus den in meiner Antwort genannten Gründen in der Regel nicht so gut (Verallgemeinerungswarnung). Siehe dies: en.wikipedia.org/wiki/Loop_antenna - es geht um Rahmenantennen und das passt am ehesten zu Ihrer Beschreibung. Der Artikel erklärt in einfachen Worten, dass eine Spule E-Feld-resonant (dh groß genug) sein muss, um als Sender wirksam zu sein.

Während eine Spule ein stärkeres Magnetfeld erzeugt, ist dieses Feld hauptsächlich in der Spule enthalten, sodass eine Spule keinen starken Strahler und somit keine gute Antenne ergibt. Beachten Sie, dass die Stärke des Magnetfelds kein Indikator für die Effizienz ist. Eine effiziente Antenne strahlt den größten Teil der ihr zugeführten Energie ab. Eine Drahtantenne ist, wenn sie im Vergleich zu einer Wellenlänge lang ist, ein effizienter Strahler elektromagnetischer Energie. Übrigens ist es falsch, sich auf HF-Lichtwellen zu beziehen. RF steht für Radiofrequenz und bezieht sich im Allgemeinen auf Frequenzen, die in MHz und Wellenlängen in Metern gemessen werden. Lichtwellen sind elektromagnetische Wellen, haben aber viel höhere Frequenzen (größer als TeraHertz) und viel kürzere Wellenlängen (gemessen in Millionstel Metern).

Bedeutet das nicht, dass eine Spule immer noch als Richtantenne funktionieren würde? Danke übrigens für die Antwort!

EM-Wellen unterscheiden sich stark von einem einfachen Magnetfeld. In einer Antenne werden sowohl elektrische als auch magnetische Felder erzeugt. Sie sind unzertrennlich und interagieren ständig miteinander. Sie bilden eine abgestrahlte Welle, nicht nur ein einfaches Feld. Ja, Spulen wurden in bestimmten Fällen als Antennen verwendet und mit Ausnahme einer einzelnen Wicklung (die eher wie eine normale Antenne wirkt) fast immer zum Empfangen, nicht zum Senden. Der Wirkungsgrad der Antenne ist viel höher als bei einer Spule mit mehreren Windungen. Die Spulen mit mehreren Windungen haben andere Eigenschaften, die sie manchmal nützlich machen, aber fast immer ist eine normale Antenne eine bessere Alternative. Zum Übertragen soll die Energie ausstrahlen und nicht in einem kleinen Bereich bleiben. Für den Empfang möchten Sie einen großen "Erfassungsbereich". Es ist auch einfacher, es in praktischen Situationen abzustimmen. Der Empfänger benötigt eine Energieübertragung, um Signale empfangen zu können. Wie viel Leistung wird ein Magnetfeld (nur) von einer Spule auf Entfernungen von mehreren tausend Kilometern übertragen? Keiner? Eine Antenne kann überraschend viel übertragen. Das führt zu guten Signal-Rausch-Abständen und einem guten, verständlichen Empfang.

Die meisten Spulen, die als Empfangsantennen verwendet werden, sind bidirektional und werden oft als "8"-Muster beschrieben, wenn sie vertikal verwendet werden, und nahezu omnidirektional, wenn sie horizontal verwendet werden.
Dipolantenne VS. Spule zum Senden oder Empfangen von HF
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