Kreuzdipol

Array aus sechs Yagi-Antennen mit Kreuzdipol für Satellitenkommunikation auf 137 MHz

Zirkular polarisierte logarithmisch-periodische Antenne, 800 MHz - 5 GHz

Ein Kreuzdipol ist eine Antenne, die aus zwei über Kreuz angeordneten Dipolen besteht. Sie wurde vom amerikanischen Ingenieur George Harold Brown als "Turnstile Antenna" (wörtlich Drehkreuz-Antenne) im Jahr 1935 patentiert (US Pat. 2086976). Der Kreuzdipol wird als Empfangsantenne für den Rundumempfang horizontal polarisierter Sender (zum Beispiel für UKW-Hörfunk) benutzt, als rundumstrahlende Sendeantenne für diese Anwendungen, sowie als Sende- und Empfangsantenne für zirkular polarisierte Wellen, z. B. in der Raumfahrt.

Die zirkulare Polarisation entsteht bei dieser Antenne durch elektrisch 90° phasenverschobene Speisung eines der mechanisch 90° gegeneinander gedrehten Dipole gegenüber dem anderen. Diese Phasenverschiebung bzw. Verzögerung wird durch eine λ/4-Umwegleitung realisiert, d. h. ein Stück Hochfrequenzkabel, dessen Länge unter Berücksichtigung des Verkürzungsfaktors einem Viertel der Wellenlänge des Signals entspricht. Durch Vertauschen der direkt bzw. phasenverschoben angespeisten Dipole lässt sich die Polarisationsrichtung umkehren (linkszirkular/rechtszirkular).

Die zirkulare Polarisierung hat Vorteile in der Satelliten- und Weltraumkommmunikation, weil kein Polarisationsfading auftritt, wenn beim Durchgang durch die Ionosphäre die Polarisationsrichtung der Wellen in unvorhersehbarer Weise gedreht wird (siehe Faraday-Effekt) oder das Raumfahrzeug sich (mit Antenne) dreht.

Eine zirkular polarisierte Antenne kann auch linear polarisierte Wellen beliebiger Polarisationsrichtung empfangen, allerdings mit einem Verlust von konstant 3 dB gegenüber der korrekten Zirkularpolarisation. Signale in der jeweils entgegengesetzt zirkularen Polarisation werden dagegen stark unterdrückt, sodass u. U. die unabhängige Nutzung der beiden Polarisationen im selben Frequenzbereich möglich wird.

Wie aus den Bildbeispielen ersichtlich ist, kann das Prinzip des Kreuzdipoles analog bei Yagi-Antennen und logarithmisch-periodischen Dipolantennen angewandt werden, um höhere Antennengewinne bzw. größere Bandbreiten zu erreichen.

Siehe auch

• Wendelantenne

Literatur

• Karl Rothammel, Alois Krischke: Rothammels Antennenbuch, Kap. 23.2.1.8 - Kreuzdipol (Turnstile). DARC Verlag, Baunatal. ISBN 3-88692-033-X

Weblinks

Kreuzdipole als Mittelwellen-Sendeantenne in Europa:

• Berlin-Britz
• in Spanien
• Mainflingen in Hessen