Kreuzdipol
Ein Kreuzdipol ist eine Antenne, die aus zwei über Kreuz angeordneten Dipolen besteht. Sie wurde vom amerikanischen Ingenieur George Harold Brown als {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Vorlage:lang:103: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) (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>Ground Based Augmentation System (GBAS). (PDF) In: www.DLR.de. Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt - Institut für Flugführung, abgerufen am 13. Dezember 2025 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
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
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" />Radio frequency pumping of ionospheric plasma ( des Vorlage:IconExternal vom 17. Dezember 2015 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (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"> Patent US2086976: Antenna system. Angemeldet am 20. September 1935, veröffentlicht am 13. Juli 1937, Anmelder: RCA, Erfinder: George H. Brown. </ref> </references>