Dipolantenne-Rechner
Berechnen Sie die Abmessungen, Wellenlänge und elektrischen Eigenschaften einer Dipolantenne für optimale Leistung.
Entwerfen und optimieren Sie Dipolantennen, indem Sie die richtige Länge, Wellenlänge, Impedanz und Strahlungswiderstand für Ihre gewünschte Frequenz berechnen.
Dipolantenne-Rechner
Berechnen Sie die Abmessungen, Wellenlänge und elektrischen Eigenschaften einer Dipolantenne für optimale Leistung.
Über den Dipolantenne-Rechner
Eine Dipolantenne ist die grundlegendste Art von Funkantenne und besteht aus zwei leitenden Elementen, die sich von einem zentralen Speisepunkt aus in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. In ihrer einfachsten Form — dem Halbwellendipol — entspricht die Gesamtlänge einer halben Betriebswellenlänge. Der Halbwellendipol ist die Referenz, mit der alle anderen Antennen verglichen werden, und wird in allen Frequenzbereichen von HF (Kurzwelle) über VHF bis UHF von Funkamateuren, Rundfunksendern und Herstellern drahtloser Geräte eingesetzt.
Die Freiraum-Wellenlänge λ ergibt sich aus Lichtgeschwindigkeit und Betriebsfrequenz: λ = c / f, wobei c ≈ 299.792458 m/s und f in MHz angegeben wird, sodass λ in Metern resultiert. Bei 146.52 MHz (2-Meter-Amateurband) beträgt λ ≈ 2.047 m. Ein Halbwellendipol im Freiraum wäre etwa 1.024 m lang, mit je etwa 0.512 m pro Schenkel.
In der Praxis bestehen Antennen aus physischen Leitern mit endlichem Durchmesser, Isolierung oder Nähe zu Erde und anderen Objekten. Diese Effekte führen dazu, dass die effektive elektrische Länge von der physischen Länge abweicht. Der Geschwindigkeitsfaktor (vf) berücksichtigt dies: Er ist das Verhältnis der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit im tatsächlichen Leiter zur Lichtgeschwindigkeit im Freiraum. Für blanken Draht im Freiraum liegt vf bei etwa 0.97–0.99; für isolierten Draht sinkt vf je nach Dielektrizitätszahl der Isolierung auf 0.88–0.95.
Die Einspeiseimpedanz eines Halbwellendipols im Freiraum beträgt bei Resonanz etwa 73 Ω (rein ohmsch) und passt gut zu 75-Ω-Koaxialkabel. Ein Viertelwellen-Monopol über einer idealen Erde hat eine Impedanz von etwa 36 Ω (die Hälfte des Dipolwerts) und ist damit eine gute Anpassung für 50-Ω-Koaxzuführung über ein Anpassglied. Dies sind theoretische Werte; die tatsächliche Impedanz hängt von Höhe über Grund, Leiterdurchmesser und benachbarten Strukturen ab.
Dipole werden in Yagi-Uda-Richtantennen, gefalteten Dipolen für höhere Impedanzanpassung, Sleeve-Dipolen für Koaxeinspeisung sowie als Referenzelemente in Antennengewinn-Berechnungen verwendet. Die korrekte physische Länge für eine bestimmte Frequenz und einen bestimmten Geschwindigkeitsfaktor zu kennen, stellt sicher, dass die Antenne auf der gewünschten Frequenz resoniert und maximale Strahlungseffizienz bei minimaler reflektierter Leistung auf der Zuleitung bietet. Dieser Rechner liefert sofort die wichtigsten Abmessungen, damit Sie die Elemente vor dem Aufbau auf die richtige Länge zuschneiden können.
Dipolantenne-Beispiele
Klicken Sie auf einen Beispiel-Button unter dem Rechner, um ein reales Amateurfunk-Szenario zu laden.
| Frequenz / Vf / Typ | Gesamtlänge | Anwendung |
|---|---|---|
| f = 146.52 MHz, vf = 0.95, Halbwelle | λ ≈ 2.047 m, L ≈ 0.972 m, arm ≈ 0.486 m | Standard-2-Meter-VHF-Halbdipol. Jeder Schenkel ist etwa 48.6 cm lang; ideal für den mobilen Einsatz oder als Notantenne. |
| f = 446.0 MHz, vf = 0.95, Halbwelle | λ ≈ 0.672 m, L ≈ 0.319 m, arm ≈ 0.159 m | 70-cm-UHF-Dipol für das Amateur-PMR446-Band. Kompakt mit 15.9 cm pro Schenkel, geeignet für Handfunkgeräte oder als Feststation. |
| f = 7.074 MHz, vf = 0.95, Halbwelle | λ ≈ 42.36 m, L ≈ 20.12 m, arm ≈ 10.06 m | 40-Meter-HF-Dipol für den FT8-Digitalmodus bei 7.074 MHz. Jeder Schenkel ist etwas über 10 Meter lang, benötigt Platz, bietet aber hervorragende Leistung im unteren Bandbereich. |
| f = 146.52 MHz, vf = 0.85, Viertelwelle | λ ≈ 2.047 m, L ≈ 0.435 m | Viertelwellen-Monopol für 2 Meter mit isoliertem Draht (vf = 0.85). Senkrecht über einer Groundplane montiert, entsteht ein omnidirektionales Strahlungsdiagramm. |
So verwenden Sie den Dipolantenne-Rechner
- Geben Sie die Betriebsfrequenz in Megahertz (MHz) ein. Für das 2-Meter-Band verwenden Sie 146 MHz; für 40 Meter 7.1 MHz.
- Geben Sie den Geschwindigkeitsfaktor des Leitermaterials ein — 0.95 für typischen blanken Kupferdraht oder 0.85–0.92 für isolierten Draht.
- Wählen Sie den Dipoltyp: Half-Wave für den Standarddipol in den meisten Anwendungen oder Quarter-Wave für Monopolantennen über einer Groundplane.
- Klicken Sie auf Berechnen, um die Freiraum-Wellenlänge, die Gesamtlänge der Antenne und die Schenkellänge in Metern, Zentimetern und Fuß anzuzeigen.
- Verwenden Sie die Beispiel-Buttons, um gängige Amateurfunk-Szenarien zu laden und Ihre Berechnungen zu überprüfen.
Dipolantenne-FAQ
Was ist ein Halbwellendipol?
Ein Halbwellendipol ist eine gerade Antenne, deren physische Gesamtlänge ungefähr der halben Betriebswellenlänge entspricht, angepasst mit dem Geschwindigkeitsfaktor. Er ist der gebräuchlichste Dipoltyp und dient als 0-dBd-Referenz für Antennengewinn. Seine Einspeiseimpedanz im Freiraum beträgt etwa 73 Ω und liegt damit nahe an den 75 Ω eines Standard-Koaxkabels.
Was ist der Geschwindigkeitsfaktor und warum ist er wichtig?
Der Geschwindigkeitsfaktor (vf) ist das Verhältnis der elektromagnetischen Wellengeschwindigkeit in einem Leiter zur Lichtgeschwindigkeit im Freiraum. Da sich die Welle in realen Leitern und Isolierungen verlangsamt, muss die physische Antenne kürzer sein als die Freiraum-Wellenlänge. Ein vf von 0.95 bedeutet, dass sich die Welle mit 95 % Lichtgeschwindigkeit bewegt, also sollte die Antenne 95 % der theoretischen Freiraumlänge haben.
Wie hoch ist die Einspeiseimpedanz eines Dipols?
Ein Halbwellendipol im Freiraum hat bei Resonanz eine Einspeiseimpedanz von etwa 73 Ω. Ein Viertelwellen-Monopol über einer idealen Groundplane hat etwa 36 Ω. Die realen Werte hängen von Höhe über Grund, Leiterdurchmesser und Umgebung ab, daher kann die Impedanz in der Praxis zwischen 50 und 100 Ω liegen.
Wie schneide ich einen Dipol auf die richtige Länge zu?
Berechnen Sie die Gesamtlänge mit diesem Rechner und schneiden Sie dann jeden Schenkel auf die Hälfte dieser Länge. Beginnen Sie etwas zu lang (etwa 5 % Zuschlag), um Endeffekte zu berücksichtigen, und kürzen Sie dann schrittweise mit einem Antennenanalysator oder SWR-Meter, wobei beide Schenkel gleichmäßig gekürzt werden, bis das Minimum-SWR bei der Zielfrequenz erreicht ist.
Kann ich einen Dipol im Innenraum verwenden?
Ja. Indoor-Dipole funktionieren in HF- und VHF-Bändern, obwohl die Nähe zu Wänden, Böden und Leitungen Impedanz und Strahlungsdiagramm beeinflusst. Die Effizienz sinkt durch verlustbehaftete Materialien in der Nähe, aber ein Indoor-Dipol ist immer noch deutlich besser als keine Antenne. Halten Sie die Antenne möglichst weit von Metallobjekten und Stromleitungen entfernt.
Für welche Frequenzbänder kann ich einen Dipol verwenden?
Dipole funktionieren bei jeder Funkfrequenz, aber ihre praktische physische Länge begrenzt den Einsatz. Bei AM-Rundfunkfrequenzen (530–1700 kHz) wäre ein Halbwellendipol Hunderte Meter lang. Im VHF-Bereich (145 MHz) ist ein 2-Meter-Dipol insgesamt etwa 1 Meter lang und sehr praktikabel. Im UHF-Bereich (440 MHz) ist die Antenne nur etwa 33 cm lang und damit für kompakte Installationen geeignet.