Strahlungsimpedanz ZS
Hauptartikel: Eingangsimpedanz ZE und Strahlungswiderstand RS
Im Zusammenhang mit Antennenkenngrößen, Impedanz Z und Widerstand R finden sich zahlreiche Begriffe die im Grunde das Gleiche beschreiben oder sogar tatsächlich synonym sind.
Die grundsätzliche Funktion von Antennen ist es leitungsgeführte Energie E in Strahlung (i.e.S. elektromagnetische Wellen) umzuwandeln und umgekehrt.
Damit die zugeführte Energie E das Antennenkabel über eine Antenne "verlassen" kann, dürfen Antennen den Übergang zur Freiraumwelle weder in Form eines unendlich großen Widerstands sperren wie es z.B. bei einem offenen Stromkreis der Fall wäre, noch dürfen sie einen Kurzschluß am Kabelende erzeugen.
D.h. für den Energiefluss sollte die Antenne wie ein Widerstand R erscheinen der bei der Aussendung des Signals für die kabelgeführte elektromagnetische Welle ein Eingangswiderstand (Außenwiderstand) Ra und beim Empfang einer Freiraumwelle ein Ausgangswiderstand (Innenwiderstand) Ri darstellt.
Für die gleiche Frequenz f sollten die beiden Widerstandswerte natürlich gleich sein.
Das es sich bei Funksignalen im UHF-Bereich um hochfrequente Wechselströme ≂ handelt kommt noch ein sogenannter Blindanteil (≙ Reaktanz) hinzu: Der Blindwiderstand X.
Somit wirkt dem Signal die Summe aus ohmschen Widerstand R (≙ Wirkwiderstand R, Resistanz) und Blindwiderstand X entgegen: Komplexer Widerstand Z oder Impedanz Z genannt.
Um die Verwirrung perfekt zu machen wird eine Antenne auf die Frequenz f (bzw. Frequenzbereich) abgestimmt und befindet sich dann in Resonanz. Dadurch gleichen sich die den Blindanteil bestimmenden induktiven und kapazitiven Anteile der Antenne aus und der Blindwiderstand X kann vernachlässigt werden.
Somit verbleibt die Resistanz, der Wirkwiderstand R als einziger Widerstand der Impedanz Z.
D.h. also wenn man eine Antennenimpedanz ZA als Kenngröße einer Antenne bestimmen will, bezieht sie sich im Grunde auf die Eingangsimpedanz ZE am Speisepunkt der Antenne.
Für eine Vertikalantenne (Monopol-Antenne) wird der Speisepunkt der Antenne auch als Fußpunkt bezeichnet und da in Resonanz betrieben dem Energiefluß lediglich der Realteil Re(z) (≙ Wirkwiderstand R) entgegenwirkt, ist auch der Begriff Fußpunktwiderstand ZE geläufig (i.e.S. sollte es "Fußpunktimpedanz" heißen, das ist mir allerdings noch nicht begegnet, bzw. aufgefallen) und wird auch umgangsprachlich für Dipole und andere Antennen verwendet.
Mit Strahlungsimpedanz ZS können im Grunde alle bereits genannten Impedanzen Z gemeint sein, d.h. die Antennenimpedanz ZA und dann natürlich auch die Eingangsimpedanz ZE.
Hinzu kommt der Strahlungswiderstand RS der an jedem Punkt einer Antenne definierbar ist und damit unbedingt angegeben werden sollte.
Letztlich ist es genau dieser Strahlungswiderstand RS der als Kenngröße eine wichtige Information für die Strahlungsleistung PS der Antenne in sich trägt.
Die Formel zeigt, dass je größer der Strahlungswiderstand RS desto größer ist auch die Strahlungsleistung PS, d.h. ein möglichst großer Strahlungswiderstand RS ist erwünscht, da dardurch der Energiefluss maximal an der Antenne in die jeweils andere Energieform umgesetzt wird.
⇒ Antenne
Formelsammlung
⇒ Imaginäre Einheit
⇒ Strahlungsleistungsdichte
⇒ Strahlungswiderstand