Groundplane (Antenne)

Die Groundplane ist eine rundstrahlende λ/4-Antenne, die mit der Dipolantenne eng verwandt ist. Sie hat nur halbe Bauhöhe, erfordert aber ein sehr gutes „Gegengewicht“.

Groundplane-Sendeantenne für Mittelwelle

Funktion

Ein Dipol hat, bedingt durch seinen symmetrischen Aufbau, senkrecht zu seiner Mitte eine Potentialebene mit Nullpotential. Diese Potentialebene kann man durch eine ausgedehnte leitfähige Ebene ersetzen, ohne die Funktion der Antenne wesentlich zu ändern. Dabei fließt der Strom, der eigentlich in die fehlende Dipolhälfte fließen würde, in die leitfähige Ebene, die bei der klassischen Marconi-Antenne durch die Erdoberfläche gebildet wird. Für hoch montierte Antennen ist es von Vorteil, das elektrische Gegengewicht durch ein Netz von angepassten λ/4-Stäben („Radials“) zu ersetzen^[1].

Nachteilig ist, dass der Speisewiderstand einer Groundplane mit rechtwinklig zum Strahler angeordnetem Gegengewicht nur halb so groß ist wie der eines Dipols und nur etwa 35 Ω beträgt. Beim Anschluss eines 50-Ω-Koaxkabels ist also ein Anpassglied erforderlich. Dies kann umgangen werden, wenn das Gegengewicht in einem Winkel von 135° zum Strahler angeordnet wird (siehe auch Foto der 70-cm-Groundplane im Artikel). In diesem Fall ist die Groundplane direkt angepasst an den 50-Ω-Wellenwiderstand des Koaxkabels.

Wesentlich ist, dass der Wellenwiderstand der Potentialebene erheblich kleiner ist als 35 Ω. Das wird entweder durch eine ausreichend große Metallfläche erreicht oder – bei großen Wellenlängen – durch sehr viele parallel geschaltete Drähte. Bei größeren stationären Antennen, werden ausreichend lange Drähte („Radials“) in den Boden eingegraben, um die notwendige Leitfähigkeit auch bei Trockenheit sicherzustellen.

Beispiele

Selbstgebaute, ungünstig montierte Groundplane für das 70-cm-Band

Die leitende Ebene verwirklicht man bei Mobilantennen mit Hilfe des Karosserieblechs (z. B. auf dem Dach) oder mit einem anderen „Gegengewicht“. Das Gegengewicht muss die Ströme aufnehmen, die sonst der andere Dipolast aufnimmt. Es gibt Groundplanes mit drei (Triple-Leg) bis zu mehreren 100 Leitern. Diese werden Radiale genannt, da sie vom Speisepunkt der Antenne radial ausgehen.

Sie sind deshalb eine viel benutzte Antennenform vom Mobilfunk (Auto) bis zum Mittelwellen-Rundfunksender. Im UHF-Bereich (z.B. 70 cm) stellt das Karosserieblech eine mehrere Wellenlängen große Fläche dar und bildet so ein ideales Gegengewicht.

Literatur

1. ↑ Rothammel, Karl: Antennenbuch. 1981, ISBN 3-440-04791-1, S. 320ff.

• Ulrich Freyer: Antennentechnik für Funkpraktiker. 1. Auflage, Franzis-Verlag GmbH, Poing 2000, ISBN 3-7723-4693-6
• Stratis Karamanolis: Alles über CB Ein Handbuch für den CB Funker. 2. Auflage, Karamanolis Verlag, Putzbrunn 1977

Siehe auch

• Marconi-Antenne