Abstrahlcharakteristik

Die Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen und von Schall kann durch technische und konstruktive Maßnahmen richtungsmäßig beeinflusst werden. Solche Maßnahmen werden bei der Antennenkonstruktion aber auch bei der Schallabstrahlung von Lautsprechern eingesetzt.

1. Die Abstrahlcharakteristik von Antennen zeigt an, wie sich die Funkwellen von der Antenne aus in alle Richtungen ausbreiten und dabei abschwächen, in vertikaler und horizontaler Richtung. Neben der Abstrahlung und der damit in Zusammenhang stehenden Feldstärke von Sende-Antennen verdeutlicht die Strahlungscharakteristik auch die Empfangsempfindlichkeit für Empfangsantennen.

   Strahlungscharakteristik einer gebündelten Antenne mit Haupt- und Nebenkeulen

   Die Strahlungscharakteristik hängt von der Antennenbauweise ab und kann gleichmäßig rundum sein, wie bei der Stabantenne, es kann aber auch richtungsabhängig oder auf unterschiedliche Polarisationsebenen ausgerichtet sein, wie bei der Dipolantenne, der Yagi-Antenne oder der Parabolantenne. Da die Strahlungscharakteristik häufig keulenförmig ausgeprägt ist, spricht man auch von Haupt- und Nebenkeulen.

   Bei Antennen mit starker Bündelung, wie bei Richtfunkantennen, ist der Öffnungswinkel der Strahlungscharakteristik nur wenige Grade breit, in anderen Fällen, wie bei Antennen für WLANs, ist sie kreisförmig ausgebildet.

2. Neben der festen Strahlungscharakteristik gibt es Entwicklungen für eine intelligenten Strahlformung zur Optimierung der Feldstärke im Empfangsgebiet. Bei dieser Technik werden einzelne Antennenelemente eines Antennen-Arrays, das aus vielen Antennenelementen besteht, elektronisch zu einem Antennen-Array kombiniert. Durch die Kombination verschiedenster Antennenelemente können der Einfalls- und der Öffnungswinkel bei stationärem Antennensystem verändert werden. Daneben gibt es Techniken mit einer festen Strahlungscharakteristik, deren Formung dem Empfangsbedingungen angepasst ist. Andere arbeiten mit einer dynamischen Strahlungskeule, die über den Empfangsbereich bewegt wird.

3. Bei Schallwellen ist die Richtcharakteristik abhängig von dem Verhältnis der Größe der Schallquelle zur Wellenlänge. Sind die Wellenlängen klein gegenüber der Schallquelle, dann wird der Schall ungerichtet abgestrahlt. Dagegen haben große Schallquellen eine Richtwirkung und bündeln den Schall. Bezogen auf Lautsprechern lässt sich allgemein feststellen, dass hohe Schallfrequenzen richtungsmäßig geortet, tiefere hingegen ungerichtet abgestrahlt werden.

   Technisch umgesetzt und mit einer bestimmten Richtcharakteristik versehen findet man die Schallabstrahlung bei den Trichter- und Druckkammerlautsprechern.