Roomcap Einleitung

Die Roomcap ist eine ganz andere Antenne.

Bisher bestehen fast alle Antennen aus Draht, wobei der Draht meist nach oben geht (Vertikal-Antenne) oder ein horizontaler Draht ist, welche am Dipol auf  zwei Seiten führt, oder ein „langer Draht“, der auf eine Seite führt.

Meine neue Antenne ist nun eine Fläche, welche als Strahler arbeitet.
Im Anfang arbeitete ich mit mit Alu-Folie (und Kupfer-Folie), doch der Windwiderstand war gross, deshalb arbeite ich nun mit Gitter, welche elektrisch wie eine Fläche funktionieren, aber fast keinen Windwiderstand haben.

Eine Antenne hat die Aufgabe die Sender-Leistung möglichst effizient als EM-Welle in den Raum abzustrahlen – und die Wellen aus dem Raum aufzufangen.

Ein Vergleich:
Wenn man mit mechanische Leistung  Wind erzeugen will, so kann man mit einer Stricknadel (20cm lang oder 150cm lang) wedeln, oder mit einer breiten Karton-Fläche (10cm x 10cm). Klar, dass mit einer Fläche besser Wind erzeugt als mit einer Stricknadel.

Dasselbe gilt für das elektrische Feld:
Mit einer Fläche, die ich in elektrischeSchwingung versetzte, erhalte ich eine stärke elektromagnetische Welle, als wenn ich Drähte in Schwingung versetze.
Vom Sender kommt die Wirk-Leistung als Strom und Spannung.
Die Antenne soll diese Leistung als EM-Welle abstrahlen.
Diese Welle besteht aus zwei Komponenten: E-Feld und H-Feld.
(elektrisches Feld und magnetisches Feld).

Damit eine Wirkleistung abgestrahlt wird, müssen beide Felder am gleichen Ort  ihre Maximum haben. Die beiden Komponenten sollten in Phase sein.

Sieht man sich eine Draht-Antenne an, dann stellt man fest, dass der Strom im Draht bis zum Ende fliessen möchte, kann dort nicht weiter, deshalb ist Strom auf 0 am Ende.
Dafür entsteht ein Spannungs-Maximum am Ende, weil dort der Strom nicht weiter fliessen kann.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle bewirkt, dass 1/4 Wellenlänge Abstand vom Ende des Drahtes ein Strom-Maximum entsteht.  An diesem Ort ist dann ein Nullstelle der Spannung besteht.

Entprechend besteht eine E-Feld Nullstelle dort, wo eine Nullstelle der
Spannung ist, dafür ist dort ein Maximum des H-Feldes.
Und 1/4 Wellenlänge daneben, wo ein Maximum des E-Feld ist, ist das H-Feld auf Null.
(Siehe dazu das Strom/Spannung-Zeichnung zum Halbwellen-Dipol).

Eine Wirkleistung entsteht dann, wenn das Produkt nicht Null ist.
Jedoch ist dort immer ein Produkt 0  …
Deshalb strahlt dieses Feld nicht. Dies gilt im Nah-Feld.

Erst auf Distanz entsteht ein Fern-Feld, wo dann E-Feld und H-Feld
in Phase sind, und dann strahlt.
Der Bereich, wo aus dem Nah-Feld ein Fern-Feld entsteht, heisst der Uebergangsbereich.

Hier die neue Idee:
Anstelle eines Drahtes, eine Fläche zu nutzen.
UND:
Die Länge der Fläche muss klein sein in Verhältnis zur Wellenlänge, sonst würde dasselbe geschehen wie oben beschrieben, denn bei 1/4 Länge würde die Spannung über die Fläche zusammenfallen, und wieder würde ein nichtstrahlendes Nah-Feld entstehen.
Deshalb:
Eine kurze Länge der Fläche, damit die Spannung über die Länge der Fläche auf fast der Maximum-Spannung bleibt (entsprechend der cos-Funktion für die Roomcap).
Der Strom fliesst am Anschluss in die Fläche und fliesst dann über die ganze Länge direkt in den Raum, entsprechend der Maxwells-Gleichungen. Im Theorie-Teil ist beschrieben und im Bild dort weiter beschrieben.
(Eine Fläche bildet einen offenen Kondensator).

Durch diese neue Anordnung der Flächen erhalten wir:
Am gleichen Ort entstehen E-Feld und H-Feld von Anfang an, und daraus resultiert dann die Effizienz dieser Antenne.

Entsprechend beginnt das Fern-Feld an der Antenne !