CB-Funk
CB Funk ist die Abkürzung für Citizen Band Funk. Also die Frequenzbereiche, die von jedermann genutzt werden können. Sie liegen bei 27 Mhz im 11 Meter Band, somit also im Hoch-Frequenzbereich, auch Kurzwelle genannt.
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Die Wahl der Antenne
Wie bereits erwähnt benutzt der CB Funk eine Frequenz von 27 MHz. Bei einer Ausbreitung mit Lichtgeschwindigkeit von schlappen 300.000 km/s ergibt sich somit eine Wellenlänge (Lambda, Formelzeichen λ) von 11 Metern.
Wellenlänge λ (m) = 300.000 / f (kHz)<br> 11 m = 300.000 / 27.000 kHzDie Wellenlänge bestimmt somit die ideale Größe für eine Antenne. Zusätzlich zur Wellenlänge spielt auch noch die Bauform der Antenne eine wichtige Rolle. Die meisten Mobilantennen sind vertikale Rundstrahler (Stabantennen), d.h. ihre Polarisation ist für das vertikale Empfangen und Senden ausgelegt. Daher sollten diese auch immer vertikal montiert werden. Ihr Prinzip beruht auf der Marconi-Antenne. Diese ist theoretisch eine Halbdipolantenne, d.h. sie ist eine halbe Wellenlenge lang (λ/2), wobei davon nur die Hälfte als Antenne ausgebildet ist, also ¼ Wellenlänge (λ/4). Die andere Hälfte ist in der Erde gespiegelt, sofern diese gut leitet (z.B. bei feuchtem Boden). Da dies nicht vorausgesetzt werden kann, werden oftmals Leiter auf dem Boden um die Antenne ausgelegt oder sogenannte Radials angebracht, die dann den Part des Erdleiters übernehmen. Deshalb ist aus Sicht der Sendeleistung die Mitte eines Autodachs der effizienteste Ort für solch eine Antenne, da es quasi die Rolle einer gut leitenden Erdoberfläche als Gegenpol übernimmt und sie den höchsten Punkt darstellt. Die Mitte, in diesem Fall der Fußpunkt der Antenne, ist der Einspeisungspunkt. Bild 1 zeigt die Strom- und Spannungsverteilung auf dem Strahler, wobei der Strom für die Abstrahlung (Sendeleistung) verantwortlich ist.
Die Marconi-Stabantenne hat eine Länge von λ/4 (1/4 Lambda) und stellt somit einen Viertelwellen-Dipol dar, im CB Funk also 2,75 m. Die Gründe dafür liegen in der Verteilung der Spannung und des Stroms auf der Antenne. Und letzterer ist dort am stärksten, wo die Einspeisung stattfindet. Bei einer Dipolantenne ist dies im Regelfall in der Mitte. Bei dem Marconi-Antennentyp ist dieser Bereich am Übergangspunkt zur Erde, die theoretische Mitte. Dort herrscht eine Art Kurzschluß: hoher Strom, wenig Spannung.
Antennenlänge
Nun stellt eine 2,75 m lange Antenne auf einem Fahrzeug in einigen Verkehrsbereichen durchaus ein Problem dar, die nicht überall und immer gefahren werden kann. Es besteht jedoch die Möglichkeit, auf ein weiteres Vielfaches von λ/4 zu kürzen und die Antenne elektrisch zu verlängern. D.h., der als Antenne wahrnehmbar Teil ist kürzer als 2,75 m und die fehlende Länge wird meistens durch Spulen im Antennenfuß oder deren Mitte gebildet. Diese Art auf λ/4 zu kommen ist jedoch immer ein mit Verlusten behafteter Kompromiss, zumal bereits die Ausführung als Viertelwellendipol eine Halbierung der abgegebenen Sendeleistung gegenüber einer Halbdipolantenne bedeutet. Der Vorteil dieser Antennen ist der einfache Aufbau und im Falle einer λ/4 die Impedanz nahe 50 Ohm, die die Verwendung eines 50 Ohm Koaxialkables zum Anschluss ermöglicht.
Deshalb ist eine Antenne mit einer Länge von ca. 1,4 m und einer elektrischen Länge von λ/4 das Minimum, welches man in Bezug auf die Sendeleistung einsetzen sollte. Dies erkennt man, wenn man sich folgendes vor Augen führt:
Bei einer Viertelwellen-Dipol Antenne würde normalerweise 1/4 der Wellenlänge, also 2,75 m, aus der Erde ragen, bzw. als wirklich abstrahlungsfähiger Leiter ausgebildet sein. Dabei liegt der maximale Strombereich und somit die stärkste Strahlung direkt über der Erde, also an dem Punkt an dem das Signal in die Antenne eingespeist wird (siehe Bild 1).
Eine 1,5 m lange Antenne (z.B. Funk 150 von Alan/Midland) hat eine um weitere ca. 50% gekürzte Strahlerlänge und zusätzlich befindet sich im Bereich der größten Stromstärke die Spule. Dort findet also keine Abstrahlung statt und es bleibt zum Senden nur noch die tatsächlich als Antenne ausgeführten 1,5 m Leiterlänge, wie Bild 2 zeigt.
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