Antenneversterking

In dit stukje is de antenneversterking heel eenvoudig in Jip en Janneke taal uitgelegd.

Antenneversterking bestaat niet! Je kunt niet in een antenne 100 W stoppen en er meer uit krijgen, dat is onmogelijk. Als dat wel mogelijk was geweest waren wij de energiecrisis allang te boven geweest.

Wat een antenne met bijvoorbeeld 10 dB gain doet is het stralingsdiagram gunstig veranderen.

isotrope stralerEen referentie-antenne, de isotrope antenne, is een antenne die verliesvrij in alle richtingen uitstraalt. Niet alleen op het horizontale vlak, maar ook omhoog en omlaag, als een perfecte bol in alle richtingen. De zendenergie gaat echt alle richtingen uit, ook in richtingen die wij niet willen (naar boven en beneden).

Een gewone dipool zou een winst hebben van 2,15 dB. Dit komt omdat een dipool, horizontaal opgesteld, weinig energie laat ontsnappen aan de zijkanten, zodat deze energie naar de voor en achter kan worden uitgestraald. Verticaal opgesteld is een dipool ook geen rondstraler, hij straalt dan bijna niet naar boven en beneden.

Met een meer elements richtantenne wordt de zendenergie nog meer gebundeld. De energie die bij een isotrope antenne alle kanten op zou gaan, gaat nu hoofdzakelijk 1 richting op. Als in de gewenste richting 10 keer meer energie wordt uitgestraald dan bij een isotrope antenne, spreken wij van een gain van 10 dBi. De energie die anders aan de achterkant en zijkanten zou verdwijnen wordt nu in 1 richting gestraald. De antenne heeft geen versterking, alleen door het stralingsdiagram aan te passen, bundelt de antenne de energie en lijkt de antenne in een bepaalde richting te versterken.

Rondstralende antenne met versterking

Rondstralende antenneZendamateurs zijn bekend met de rondstralende (meestal)witte stokken die zogenaamd een versterking geven van 3 of 5 of zelfs 10 dB. Deze antennes zijn niet rondstralend! Een isotrope antenne is rondstralend, zo een witte stok niet want deze straalt amper naar boven en beneden! Hoe groter de gain is van zo een antenne, des te platter het stralingsdiagram zal zijn. Daarom is zo een witte stok uitermate ongeschikt om verbindingen te maken met het ISS, een horizontaal opgestelde dipool zal betere resultaten geven. Ook bij sporadische E propagaties is zo een lange verticale antenne ongunstig omdat het signaal dan toch een stuk omhoog gestraald dient te worden om te kunnen reflecteren tegen de E-laag.

Koppelen van antennes

gekoppelde dipolenOok heb koppelen van antennes geeft geen energiewinst. (zo’n verticale stok is ook een koppeling van antennes). Ook hier verander je het stralingspatroon. Je ziet bij omroepstations vaak 2 of 4 dipolen gekoppeld staan. Deze combinatie vlakt het stralingsdiagram af, er wordt hierdoor veel minder naar boven en beneden gestraald. Deze energie wordt meer in het horizontale vlak uitgestraald. Extreem voorbeeld hiervan vind je bij de zendmasten in Smilde en IJsselstein. Voor de FM omroep wordt hier een zeer groot aantal antennes gekoppeld. Het stralingsdiagram van deze installaties is zo vlak dat je pal onder de mast maar heel weinig veldsterkte hebt en deze op enkele kilometers afstand opeens extreem hoog is.