Strahlungswiderstand RS
Der Strahlungswiderstand RS einer Antenne ist definiert als das Verhältnis der abgegebenen Strahlungsleistung PS zum quadrierten Effektivwert des Stroms Ieff2 der die Abstrahlung im Bezugspunkt[1] der Antenne verursacht.
[1]Der Wert ist ortsabhängig.
Strahlungswiderstand:
RS = Strahlungswiderstand [Ω]
P = Leistung (Strahlungsleistung) [W]
I = Strom (Effektivwert) [A]
Der Strahlungswiderstand RS ist ortsabhängig und für den Strombauch der Antenne definiert.
Der Strombauch einer Antenne kann, in Abhängigkeit von der Antennengeometrie, am Speisepunkt der Antenne aber auch andere Stellen verortet sein.
Strom- & Spannungsverteilung: Monopol / Dipol
Der Strahlungswiderstand RS ist der ohmsche Widerstand R, der an der vom maximalen Strom I durchflossen Stelle die Leistung P aufnimmt und in Strahlung umwandelt.
Die dem Speisepunkt der Antenne zugeführte Wirkleistung P (Antennenausgangsleistung PE) läßt sich in der Antenne in Verlustleistung PV und Strahlungsleistung PS aufteilen.
PE = Antennenausgangsleistung [W]
PS = Strahlungsleistung [W]
PV = Verlustleistung [W]
Entsprechend läßt sich der Realteil Re(z) der kompexen Antenneneingangsimpedanz ZE in die in Reihe geschalteten ohmschen Widerstände R: Verlustwiderstand RV und Strahlungswiderstand RS aufteilen.
Ersatzschaltbild: λ/2-Dipol-Antenne
Der Strahlungswiderstand RS ist also der Anteil des Realteils Re(z) der komplexen Antenneneingangsimpedanz ZE einer Antenne, der in Strahlungsleistung PS umgewandelt wird. Der Strahlungswiderstand RS ist abhängig von der mechanischen Länge der Antenne.
ZE = Antenneneingangsimpedanz [Ω]
RE = Antenneneingangswiderstand [Ω]
j = imaginäre Einheit [1]
XE = Antenneneingang-Blindwiderstand [Ω]
Der Strahlungswiderstand RS, bzw. der Verlustwiderstand RV ist nicht messbar, lediglich die Summe aller Widerstände R in Form des Realteils Re(z).
Der Verlustwiderstand RV ist wiederum eine Summe verschiedener Widerstände R, z.B. ohmsche und dielektrische Verluste des Antennenleiters, Verlustwiderstände von Anpassgliedern, u.a.
Der abgestrahlte Anteil der Wirkleistung P (Strahlungsleistung PS), die einer Antenne zugeführt wurde, lässt sich durch die Berechnung der Strahlungsleistungsdichte S über die messbare Strahlungsleistung PS ermitteln.
S = Strahlungsleistungsdichte [Wm-2]
D = Richtfaktor [1]
PS = Strahlungsleistung [W]
π = Kreiszahl (Pi) [1]
r = Radius [m]