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Hochfrequenztechnik
Erzeugung elektromagnetischer Wellen
Der Frequenzbereich der hochfrequenten elektromagnetischen Wellen erstreckt sich ab etwa 100 kHz. Bei der elektromagnetischen Welle betrachtet man die physikalische Verknüpfung von elektrischem und magnetischem Feld, die im hochfrequenten Bereich nicht mehr getrennt behandelt werden können.
Felderzeugung am Beispiel eines Halbwellendipols
Die folgende Abbildung zeigt die schematische Darstellung eines Halbwellen-Dipols. Es ist ein aufgetrennter Zweidrahtleiter, von dem sich die Welle in den Freiraum abtrennt.
Abb. 9: Halbwellen-Dipol
Man unterscheidet zwischen Nahfeld (x < Lamda/2*Pi) und Fernfeld. Das Fernfeld breitet sich folgendermassen in den Freiraum aus:
Abb. 10: Feldausbreitung eines Dipols
a.) Die Wechselspannung ist Null, von nun an steigt die Spannung am Dipol.
b.) Die Spannung baut um den Dipol ein elektrisches Feld auf, welches das bereits vorhandene Feld abstösst.
c.) Die Spannung sowie das elektrische Feld erreichen den maximalen Wert.
d.) Die Spannung nimmt ab, das elektrische Feld wird abgebaut. Ein Teil der Feldenergie ist zu weit von dem Dipol entfernt und erreicht den Dipol erst, wenn an diesem bereits die negative Spannung anliegt. Die Feldenergie kann nicht mehr in die Antenne zurückfliessen und trennt sich von der Antenne. Die Spannungsänderung bewirkt ein Magnetfeld um die Antenne.