Was sind die verschiedenen Arten von UHF-Antennen?

Eine Ultrahochfrequenz-(UHF-)Antenne, die allgemein als UHF-Antenne bezeichnet wird, kann in vielen verschiedenen Formen zur Verwendung mit elektronischen Geräten verwendet werden, die Funksignale zwischen 300 Megahertz (MHz) und drei Gigahertz (GHz) empfangen oder senden. Diese Art von Antenne kann in fast jeder Form und Größe vorliegen, fällt jedoch in eine von mehreren Antennenkategorien: Viertelwellenantennen, Halbwellendipolantennen, gefaltete Dipolantennen, Rahmenantennen und Yagi-Antennen. Jedes hat Vor- und Nachteile.

Viertelwellen-UHF-Antennen, allgemein als „Peitschen“-Antennen bezeichnet, bestehen aus einem einzelnen Metallstab oder -draht, der ein Viertel der Wellenlänge hat, die empfangen werden soll. Sie werden normalerweise vertikal montiert, ähnlich den Antennentypen, die man an Autos sieht. Daher werden sie als „vertikal polarisiert“ bezeichnet, wobei sich ein Pol oben und der andere unten an der Antenne befindet. Die meisten UHF-Sender sind horizontal polarisiert, und Viertelwellen-UHF-Antennenantennen sind die am wenigsten effizienten UHF-Antennen; Einfachheit der Konstruktion, einfache Befestigung an Geräten und die Fähigkeit, Signale aus jeder Richtung oder omnidirektional zu empfangen, überwiegen jedoch häufig diesen Mangel.

Einige Viertelwellenantennenkonstruktionen wickeln den Draht der Antenne so auf, dass er als lange Feder erscheint. Obwohl die Antenne immer noch vertikal ausgerichtet und polarisiert ist, können die horizontalen Aspekte der einzelnen Wicklungen der Spule die Effizienz der Antenne verbessern. Trotz dieser Verbesserung werden UHF-Viertelwellenantennen normalerweise nur in Geräten verwendet, bei denen Kosten, Tragbarkeit und die Notwendigkeit, Signale aus allen Richtungen zu empfangen, von größter Bedeutung sind.

Die Halbwellendipol-UHF-Antenne, der Standard im UHF-Antennendesign, besteht aus zwei Metallstäben oder -drähten, die sich gerade, normalerweise horizontal, mit einem Ende nahe dem anderen erstrecken. Diese beiden Komponenten bilden die Hälfte der zu empfangenden Wellenlänge lang. Obwohl Halbwellen-UHF-Antennen effizienter sind als ihre Viertelwellen-Cousins, erhalten sie nur einen guten Empfang von Signalen, die senkrecht auf die beiden Elemente der Antenne treffen, so dass diese Antennen auf die zu empfangenden Signale ausgerichtet werden müssen. Als Standard-UHF-Antenne werden Halbwellendipole oft in andere, effizientere UHF-Antennendesigns integriert.

Gefaltete Dipolantennen sind sehr verbreitet. Diese Art von UHF-Antenne wird aus einem einzigen Stück Metall oder Draht hergestellt, das in eine Form gefaltet oder gebogen wird, die die beiden Enden nahe aneinander bringt. Auf diese Weise funktionieren sie wie eine Halbwellendipolantenne und haben fast identische Eigenschaften, sind jedoch tendenziell weniger effizient. Der Hauptvorteil von gefalteten Dipolantennen besteht darin, dass sie einfach aus kostengünstigen Materialien hergestellt werden können. Ein Beispiel für eine gefaltete Dipolantenne ist die UHF-Antenne vom Ringschleifentyp, die häufig bei einem Fernseher verwendet wird.

Trotz des Namens sind Schleifenantennen nicht dasselbe wie die Runddrahtschleifen, die als Fernsehantennen verwendet werden. Stattdessen bestehen Schleifenantennen aus einem Stück Draht, das viele Male um einen Ferritkern gewickelt ist, normalerweise nur wenige Zentimeter lang. Diese Antennen haben gute Empfangseigenschaften, sind jedoch nicht vollständig omnidirektional. Rahmenantennen werden häufig als „Stick“-Antennen bezeichnet und sind meistens interne Antennen, die in den Gehäusen von elektronischen Geräten versteckt sind.
Yagi-Antennen bestehen aus parallel zueinander angeordneten Paaren von Metallstäben und werden allgemein als Fernsehantennen auf dem Dach verwendet. Die Metallstäbe der Yagi-Antenne dienen drei verschiedenen Zwecken. Ein Paar der Stäbe ist eigentlich eine Halbwellendipolantenne. Hinter dem Dipol befinden sich ein bis drei Stabpaare, die als Reflektoren dienen, die Signale senden, die den Dipol passiert haben, zurück zum Dipol. Vor dem Dipol befinden sich Paare von Stäben, die als Direktoren bezeichnet werden und die eingehenden Signale so leiten, dass sie sich auf den Dipol fokussieren.

Yagi-Antennen sind äußerst effizient und werden häufig dort eingesetzt, wo UHF-Signale sehr schwach sind. Sie haben jedoch einen entscheidenden Nachteil: Sie sind extrem direktional und können Signale oft nur in einem 20-Grad-Breitenstrahl empfangen. Yagi-Antennen haben oft einen Motor, um sie in verschiedene Richtungen zu drehen, weil sie nur Sender oder Sender „sehen“ können, auf die sie fast direkt gerichtet sind.