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Kreuzdipol

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Datei:SatelliteAntenna-137MHz closeup.jpg
Kreuzdipol-Antenne (oben) mit darunterliegenden Reflektorstäben

Ein Kreuzdipol ist eine Antenne, die aus zwei über Kreuz angeordneten Dipolen besteht. Sie wurde vom amerikanischen Ingenieur George Harold Brown als {{#invoke:Vorlage:lang|full|CODE=en|SCRIPTING=Latn|SERVICE=englisch}} (wörtlich übersetzt „Drehkreuz-Antenne“) im Jahr 1935 patentiert.<ref name="pat2086976" /> Eine inzwischen veraltete deutsche Bezeichnung ist „Drehfeldantenne“.<ref>Funkzielgerät FuZG 64 – Beschreibung und Bedienungsvorschrift. Werkschrift, Telefunken, November 1942, S. 10, PDF-Datei; 900 kB bei CDV&T, abgerufen am 9. August 2021.</ref>

Anwendung

Der Kreuzdipol wird als Empfangsantenne für den Rundumempfang horizontal polarisierter Sender (zum Beispiel für UKW-Rundfunk im Frequenzbereich 87,5 bis 108 MHz) und als rundumstrahlende Sendeantenne für diese Anwendungen genutzt. Eine weitere Anwendung ist die Nutzung als Sendeantenne für horizontal polarisierte Wellen im Frequenzbereich 112 bis 117,975 MHz für das Ground Based Augmentation System (GBAS).<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Ground Based Augmentation System (GBAS)|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Ground Based Augmentation System (GBAS)}}]{{#if:PDF| (PDF)}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.dlr.de/en/fl/imported-from-cxxl/dokumente/veroeffentlichungen/GBAS_EN_web.pdf/@@download/file/GBAS_EN_web.pdf%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Ground Based Augmentation System (GBAS)}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.dlr.de/en/fl/imported-from-cxxl/dokumente/veroeffentlichungen/GBAS_EN_web.pdf/@@download/file/GBAS_EN_web.pdf}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Ground Based Augmentation System (GBAS)}}}}]}}{{#if:PDF| (PDF{{#if:www.DLR.deDeutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt - Institut für Flugführung{{#if: 2025-12-13 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}} 

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Darüber hinaus kommt als Sende- und Empfangsantenne für zirkular polarisierte Wellen, z. B. in der Raumfahrt zum Einsatz.

Horizontale Polarisation

Für die terrestrische Übertragung werden Kreuzdipole als Rundstrahlantennen mit horizontaler Polarisation verwendet.

Zirkulare Polarisation

Die zirkulare Polarisation entsteht durch eine um 90° phasenverschobene Speisung der Dipole zueinander. Diese Phasenverschiebung wird durch eine λ/4-Umwegleitung realisiert, d. h. durch ein Stück Hochfrequenzkabel (meist Koaxialkabel), dessen Länge unter Berücksichtigung des Verkürzungsfaktors einem Viertel der Wellenlänge des Signals entspricht. Durch Vertauschen der direkt bzw. phasenverschoben angespeisten Dipole lässt sich die Drehrichtung der Polarisation umkehren (linkszirkular/rechtszirkular).

Die zirkulare Polarisierung hat Vorteile in der Satelliten- und Weltraumkommunikation, 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.

Ausweitung des Prinzips

Datei:Kreuzdipolarp.jpg
Array aus sechs Kreuz-Yagi-Antennen für den Empfang von Wettersatelliten. Jede der sechs Antennen beruht auf einem Kreuzdipol

Das Prinzip des Kreuzdipoles kann analog bei Yagi-Antennen und logarithmisch-periodischen Dipolantennen angewandt werden, um höhere Antennengewinne bzw. größere Bandbreiten zu erreichen.

Kreuzdipole werden im Mittel- und Kurzwellenbereich eingesetzt, wenn es auf spezielle Eigenschaften der Ionosphäre ankommt. Bei HAARP wird so mit linkem Drehsinn die Ionosphäre aufgeheizt,<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20151217015737 

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  }}{{#ifexpr: {{#if:20151217015737|1|0}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}} <> 1
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Genau einer der Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive-today', 'archive-is' oder 'archiv-url' muss angegeben werden.|1}}
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        | web.archive.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von Internet Archive erkannt, bitte Parameter 'wayback' benutzen.|1}} 
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          |  }} 
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            }} 
       }}
  }} (PDF; 14,6 MB)</ref> bei Rundfunksendern strahlt man mit rechtem Drehsinn vertikal nach oben ab, weil dann keine Energie durch Zyklotronresonanz verloren geht. Die Welle wird in einigen hundert Kilometern Höhe von der Ionosphäre reflektiert und kehrt mit vertauschtem Drehsinn zum Erdboden zurück, falls die Plasmafrequenz nicht überschritten wird.

Literatur

  • Karl Rothammel, Alois Krischke: Rothammels Antennenbuch. DARC Verlag, Baunatal, ISBN 3-88692-033-X, Kap. 23.2.1.8 – Kreuzdipol (Turnstile).
  • Klaus Karg: Antennen und Strahlungsfelder, 10. Auflage, Springer Fachmedien-Verlag, Wiesbaden 2025, ISBN 978-3-658-49996-9

Weblinks

Kreuzdipole als Mittelwellen-Sendeantenne in Europa:

Einzelnachweise

<references> <ref name="pat2086976"> {{#if:{{#ifexpr:{{#if:US|0|1}} or {{#if:2086976|0|1}}|1}}|Fehlender Parameter {{#if:US||„Land“{{#if:2086976|| und }}}}{{#if:2086976||„V-Nr“}}|}}{{#if: {{#invoke:Expr|TemplateBooland}}|{{#ifeq:|Patentanmeldung|Patentanmeldung|{{#ifeq:|Gebrauchsmuster|Gebrauchsmuster|Patent}}}} {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|US2086976|{{#switch: {{{DB}}} | DEPATIS =US2086976 | WIPO = US2086976 | Google = US2086976 | #default =US2086976 }}}}{{#if:Antenna system1935-09-201937-07-13RCAGeorge H. Brown|:|.}}{{#if:Antenna system| Antenna system.}}{{#if:1935-09-20| Angemeldet am {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:1937-07-13RCAGeorge H. Brown|,}}}}{{#if:1937-07-13|{{#if:1935-09-20| veröffentlicht am | Veröffentlicht am }}{{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:RCAGeorge H. Brown|,}}}}{{#if:RCA| Anmelder: RCA{{#if:George H. Brown|,}}}}{{#if:George H. Brown| Erfinder: George H. Brown}}{{#if:| ({{{Kommentar}}})}}{{#if:1935-09-201937-07-13RCAGeorge H. Brown|.}}‌}}{{#invoke:TemplatePar|match |template= Vorlage:Patent |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Patent}} |format= |preview=@@@ |1=Land= ABC+ |2=V-Nr= /^[0-9A-Z]+$/ |3=Titel= * |4=Erfinder= * |5=Anmelder= * |6=A-Datum= * |7=V-Datum= * |8=Typ= ASCII |9=Code= ASCII |10=Kommentar= * |11=KeinLink= ASCII |12=DB=ASCII }} </ref> </references>

sv:Vändkorsantenn

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