Isotropantenne
Isotropstrahler, Kugelstrahler, Punktstrahler
Die Isotropantenne ist eine theoretische, punktförmige Antenne mit den idealen Eigenschaften einer verlustlosen und omnidirektionalen Richtcharakteristik.
Isotropantenne:
S = Strahlungsleistungsdichte [Wm-2]
D = Richtfaktor [1]
PS = Strahlungsleistung [W]
π = Kreiszahl (Pi) [1]
r = Radius [m]
η = Antennenwirkungsgrad [1]
PE = Antenneneingangsleistung [W]
G = Antennengewinnfaktor [1]
E = elektrische Feldstärke [Vm-1]
H = magnetische Feldstärke [Am-1]
Ê = elektrische Feldstärke (Spitzenwert) [Vm-1]
Ĥ = magnetische Feldstärke (Spitzenwert) [Am-1]
Z0 = Freiraumwellenwiderstand [Ω]
Die Isotropantenne ist eine theoretische, punktförmige Vergleichsantenne mit dem Bezugswert von 0 dBi, d.h. sie nimmt als Empfangsantenne die Energie ( Leistung P ) aus allen Richtungen völlig gleichmäßig auf, bzw. strahlt diese als Sendeantenne ebenso kugelförmig, ohne Vorzugsrichtung in alle Raumrichtungen gleichmässig und verlustlos ab.
Omnidirektionale Richtcharakteristik (Isotrop-Antenne):
Als Sendeantenne wird für einen Isotropstrahler angenommen, dass sich die abgestrahlte Leistung P gleichmäßig auf die Kugelfäche A der omindirketional ausbreitenden Wellenfront verteilt.
S = Strahlungsleistungsdichte [Wm-2]
D = Richtfaktor [1]
PS = Strahlungsleistung [W]
π = Kreiszahl (Pi) [1]
r = Radius [m]
η = Antennenwirkungsgrad [1]
PE = Antenneneingangsleistung [W]
G = Antennengewinnfaktor [1]
E = elektrische Feldstärke [Vm-1]
H = magnetische Feldstärke [Am-1]
Ê = elektrische Feldstärke (Spitzenwert) [Vm-1]
Ĥ = magnetische Feldstärke (Spitzenwert) [Am-1]
Z0 = Freiraumwellenwiderstand [Ω]
Die Strahlungsleistungsdichte S nimmt somit zum Quadrat der Entfernung, also dem Radius r der Kugel ab.
Für den Vergleich eines Isotropstrahlers als Empfangsantenne wird rechnerisch die frequenzabhängige Antennenwirkfläche AW der Punktantenne benötigt:
AW = Antennenwirkfläche [m2]
λ = Wellenlänge [m]
π = Kreiszahl (Pi) [1]
G = Antennengewinnfaktor (Isotropstrahler =1) [1]
Eine punktförmige Antenne ist aber nicht realisierbar, denn sie kann keine Leistung P aufnehmen oder abgeben, da an einem Punkt keine Spannung U aufgebaut werden kann.
Praktisch haben somit alle Antennen eine über die Punktform hinausgehende räumliche Ausdehnung und damit einhergehend eine mehr oder weniger ausgeprägte Richtcharakteristik
Isotrop bedeutet ohne Vorzugsrichtung der elektrischen und magnetischen Eigenschaften.
⇒ Antenne
⇒ Antennengewinn
⇒ Antennengewinn [ ⇒Antennengewinnfaktor ]
⇒ Leistung
⇒ Omnidirektional
Radius
⇒ Richtcharakteristik
⇒ Spannung
⇒ Strahlungsleistungsdichte
⇒ Kreiszahl
Wellenfront