Eine Dipolantenne besteht in ihrer einfachsten Form aus zwei leitenden Schenkeln, die in der Mitte gespeist werden. Beim resonanten Halbwellendipol ist die Gesamtlänge etwas kürzer als eine halbe Wellenlänge. Er gehört zu den wichtigsten Grundformen der Antennentechnik und ist im Amateurfunk die klassische Einsteigerantenne für den Selbstbau - entscheidend für die Funktion sind aber nicht nur die Drahtlänge, sondern auch Aufbauhöhe, Umgebung, Speiseleitung und die Unterdrückung von Mantelwellen.
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Was ist eine Dipolantenne?
Kurz gesagt: Ein Dipol ist ein symmetrischer Strahler aus zwei Schenkeln, der zwischen diesen beiden Schenkeln gespeist wird. Die bekannteste Bauform ist der Halbwellendipol: Beide Schenkel zusammen sind ungefähr eine halbe Wellenlänge lang, gespeist wird in der Mitte.
Warum ist gerade diese Antenne so wichtig? Drei Gründe:
- Sie ist die Referenz für Gewinnangaben. Wenn eine Antenne "7 dBd" hat, heißt das: 7 dB mehr als ein Halbwellendipol. Der Dipol selbst hat definitionsgemäß 0 dBd, was 2,15 dBi entspricht.
- Sie ist die Grundlage vieler anderer Antennen. Eine Yagi besteht aus einem gespeisten Dipolelement und mehreren parasitär gekoppelten Elementen; auch viele andere Richtantennen speisen über einen Dipol.
- Sie ist mit Draht, zwei Isolatoren und etwas Koaxkabel an einem Nachmittag gebaut - und funktioniert.
Wie funktioniert ein Halbwellendipol?
Strom- und Spannungsverteilung
Auf dem mittengespeisten, resonanten Halbwellendipol bildet sich eine stehende Welle aus. Entscheidend ist, dass Strom und Spannung gegenläufig verteilt sind - die folgende Tabelle beschreibt diese idealisierte Verteilung, nicht jeden beliebigen Dipol:
| Ort | Strom | Spannung |
|---|---|---|
| Speisepunkt (Mitte) | Maximum (Strombauch) | Minimum (Spannungsknoten) |
| Beide Enden | Minimum (Stromknoten) | Maximum (Spannungsbauch) |
Genau deshalb speist man in der Mitte: Dort liegt der Strombauch, und ein Strombauch bedeutet einen niederohmigen Speisepunkt - gut geeignet für ein Koaxkabel. Diese Speisung am Strommaximum heißt Stromspeisung. Würde man am Ende speisen, träfe man auf den Spannungsbauch und damit auf einen sehr hochohmigen Punkt.
Wo entsteht eigentlich die Strahlung?
Hier lohnt eine Präzisierung, weil oft verkürzt wird. Man liest, die Antenne strahle "hauptsächlich in der Mitte", weil dort der Strom am größten ist. Das trifft es nicht: Das Fernfeld ergibt sich aus der Überlagerung aller Stromelemente entlang des gesamten Strahlers, amplituden- und phasenrichtig gewichtet. Der Strom ist in der Mitte am höchsten, aber die Antenne strahlt als verteiltes System.
Was Resonanz bedeutet - und was nicht
Resonanz heißt: Der Blindanteil der Eingangsimpedanz ist null. Der Speisepunkt zeigt sich dann im Wesentlichen als Wirkwiderstand. In der Umgebung dieser Grundresonanz wirkt der Dipol unterhalb kapazitiv und oberhalb induktiv; über einen größeren Frequenzbereich folgen weitere Resonanzen mit erneuten Vorzeichenwechseln.
Der Dipol in der Amateurfunkprüfung
Kaum eine Antenne kommt im Fragenkatalog so oft vor. In Klasse N geht es um die Abstimmregel, in Klasse E um Strom- und Spannungsverteilung, Fußpunktwiderstand und Mantelwellen, in Klasse A zusätzlich um Berechnung, Blindanteile und Messtechnik.
Prüfungsfragen zum Dipol
Sechs Prüfungsfragen zum Dipol
Fragetext und Abbildung stammen aus dem offiziellen BNetzA-Fragenkatalog. Die Reihenfolge der Antworten wird bei jedem Aufruf neu gemischt und weicht deshalb vom Katalog ab. Nichts wird gespeichert, du kannst beliebig oft probieren.
EG203 Welche Aussage zur Strom- und Spannungsverteilung auf einem Dipol ist richtig?
- An den Enden eines Dipols entsteht immer ein Stromknoten und ein Spannungsbauch.
- An den Enden eines Dipols entsteht immer ein Spannungsknoten und ein Strombauch.
- Am Einspeisepunkt eines Dipols entsteht immer ein Spannungsknoten und ein Strombauch.
- Am Einspeisepunkt eines Dipols entsteht immer ein Spannungsbauch und ein Stromknoten.
EG206 Ein Halbwellendipol wird auf der Grundfrequenz in der Mitte ...
- stromgespeist.
- spannungsgespeist.
- endgespeist.
- parallel gespeist.
EG208 Der Fußpunktwiderstand in der Mitte eines Halbwellendipols beträgt je nach Aufbauhöhe ungefähr ...
- 40 bis 90 Ohm.
- 100 bis 120 Ohm.
- 120 bis 240 Ohm.
- 240 bis 600 Ohm.
EG406 Welche Effekte treten auf, wenn ein Halbwellendipol mit einem Koaxkabel gleicher Impedanz mittig gespeist wird?
- Die Richtcharakteristik der Antenne wird verformt und es treten Mantelwellen auf.
- Es treten keine nennenswerten Effekte auf, da die Antenne angepasst ist und die Speisung über ein Koaxkabel erfolgt, dessen Außenleiter Erdpotential hat.
- Am Speisepunkt der Antenne treten gegenphasige Spannungen und Ströme gleicher Größe auf, die eine Fehlanpassung hervorrufen.
- Es treten Polarisationsdrehungen auf, die von der Kabellänge abhängig sind.
NG304 Ihre selbstgebaute Dipol-Antenne ist unterhalb der gewünschten Frequenz resonant. Welche Änderung können Sie vornehmen, um die Resonanz in den gewünschten Bereich zu bringen?
- Beide Enden gleichmäßig kürzen
- Beide Enden gleichmäßig verlängern
- Sendeleistung erhöhen
- Sendeleistung verringern
AI207 Sie haben einen vektoriellen Netzwerkanalysator (VNA) an einen selbstgebauten Halbwellendipol angeschlossen und messen den dargestellten Resonanzverlauf. Was müssen Sie tun, um diese Antenne auf das 80 m-Band abzustimmen?
- Sie verkürzen beide Enden gleichmäßig.
- Sie verlängern beide Enden gleichmäßig.
- Sie fügen in beide Strahlerhälften jeweils eine Induktivität ein.
- Sie fügen in beide Strahlerhälften jeweils einen 50 Ohm Widerstand ein
Diese Fragen stammen aus dem offiziellen Fragenkatalog der Bundesnetzagentur (Klassen N, E und A), gültig seit dem 24. Juni 2024. In der Prüfung können auch inhaltlich entsprechende, nicht wortgleiche Fragen vorkommen. Im Lernbereich übst du sie mit Fortschrittsspeicherung und persönlicher Auswertung.
Dipolantenne berechnen
Ausgangspunkt ist die Wellenlänge im freien Raum:
$$\lambda = \frac{c}{f}$$
Ein idealisierter Halbwellendipol wäre $\lambda/2$ lang. Ein realer Draht ist kürzer - dazu gleich mehr. Mit einem Verkürzungsfaktor $v$ ergibt sich:
$$L_{\text{gesamt}} = \frac{\lambda}{2} \cdot v \qquad L_{\text{Schenkel}} = \frac{L_{\text{gesamt}}}{2}$$
Rechnet man mit $v = 0{,}95$ und $\lambda \approx 300/f_{\text{MHz}}$, wird daraus die bekannte Faustformel:
$$L_{\text{gesamt}} \approx \frac{142{,}5}{f_{\text{MHz}}} \qquad L_{\text{Schenkel}} \approx \frac{71{,}25}{f_{\text{MHz}}}$$
$f = 142{,}5 / 20 = \mathbf{7{,}125\ \text{MHz}}$ - also mitten im 40-m-Band.
Der Verkürzungsfaktor ist keine Naturkonstante
Das ist der Punkt, an dem viele Tabellen im Netz zu selbstsicher werden. Der Draht ist kürzer als $\lambda/2$, weil die endliche Leiterdicke und kapazitive Einflüsse an den Enden - Isolatoren, Abspannung, Umgebung - die Antenne elektrisch verlängern. Dieser Endeffekt hängt ab von:
- dem Verhältnis von Länge zu Leiterdurchmesser (dicker Leiter = stärkere Verkürzung)
- der Isolierung des Drahts
- der Aufbauhöhe über realem Boden - Richtung und Ausmaß der Verschiebung lassen sich allerdings nicht pauschal vorhersagen, sondern nur messen oder simulieren
- der Umgebung: Dach, Bäume, Dachrinnen, Metallteile
- der Geometrie: gestreckt oder als Inverted V
Entsprechend uneinheitlich sind die Angaben in der Fachliteratur:
| Quelle | Angegebener Faktor |
|---|---|
| BNetzA-Fragenkatalog (Rechenaufgaben) | 0,95 |
| DARC-Lehrgang Klasse A | 0,93 bis 0,97 |
| Praxisangabe für üblichen 2-mm-Draht | 0,95 bis 0,98 |
| ARRL-Faustformel 468 ft/MHz, umgerechnet | entspricht 142,65 m/MHz, also ebenfalls rund 0,95 |
Die deutsche 142,5er-Formel und die amerikanische 468-Fuß-Konstante beschreiben also dasselbe - sie unterscheiden sich nur um Rundungen. Beide sind ein Startwert, kein Endergebnis.
Der Verkürzungsfaktor einer Antenne beschreibt den Endeffekt durch Leiterdicke und Umgebungskapazität (rund 0,95 bis 0,98). Der Verkürzungsfaktor einer Koaxleitung beschreibt die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Dielektrikum ($v = 1/\sqrt{\varepsilon_r}$, je nach Kabel 0,66 bis 0,85). Das sind unterschiedliche physikalische Phänomene, die nur denselben Namen tragen. Für die Drahtlänge des Dipols ist der Kabelwert völlig belanglos.
Startwerte für die gängigen Bänder
| Band | Beispielfrequenz | Gesamtlänge (v = 0,95) | je Schenkel |
|---|---|---|---|
| 80 m | 3,65 MHz | 39,04 m | 19,52 m |
| 40 m | 7,10 MHz | 20,07 m | 10,04 m |
| 30 m | 10,12 MHz | 14,08 m | 7,04 m |
| 20 m | 14,20 MHz | 10,04 m | 5,02 m |
| 17 m | 18,10 MHz | 7,87 m | 3,94 m |
| 15 m | 21,20 MHz | 6,72 m | 3,36 m |
| 12 m | 24,94 MHz | 5,71 m | 2,86 m |
| 10 m | 28,50 MHz | 5,00 m | 2,50 m |
| 2 m | 145,0 MHz | 0,98 m | 0,49 m |
Die Beispielfrequenzen sind Vorschläge, keine Vorgabe. Sinnvoller ist es, die Frequenz zu wählen, auf der du tatsächlich arbeiten willst - der Dipol ist ober- und unterhalb davon unterschiedlich brauchbar.
Welche Impedanz hat eine Dipolantenne?
Die berühmten 73 Ohm stehen in jedem Lehrbuch - und werden regelmäßig falsch verwendet. Der Wert gilt für einen sehr dünnen, verlustfreien Halbwellendipol im freien Raum. Für eine Gesamtlänge von exakt $\lambda/2$ wird dort häufig eine Impedanz von rund $73 + j42\ \Omega$ angegeben. Der Blindanteil verschwindet erst, wenn man den Draht um jene rund 5 % kürzt, die den Dipol resonant machen; der verbleibende Wirkwiderstand hängt dann unter anderem vom Leiterdurchmesser ab und liegt im freien Raum in der Größenordnung von etwa 70 Ohm.
In einer realen Installation verschiebt sich der Wert erheblich. Einfluss haben Aufbauhöhe, Bodenleitfähigkeit, Neigungswinkel, Leiterdurchmesser, nahe Gebäude, Bäume, Metallteile und die Speiseleitung.
Die Höhenabhängigkeit ist kein kleiner Effekt. In einer veröffentlichten NEC-Modellrechnung lag die Speisepunktimpedanz bei sehr niedrigen Antennen deutlich unter 30 Ω, durchlief im Bereich um 0,3 λ ein Maximum von über 90 Ω und näherte sich erst ab etwa einer halben Wellenlänge Höhe dem Freiraumwert. Eine veröffentlichte Messreihe an einem Alu-Dipol ergab zwischen 0,15 λ und 0,78 λ Höhe Werte zwischen rund 49 Ω und über 100 Ω. Beides sind Einzelfälle unter den dort gewählten Bedingungen - Bodenleitfähigkeit, Drahtdurchmesser und Umgebung gehen erheblich ein, weshalb sich daraus keine allgemeine Kurve ableiten lässt.
Was heißt das für die Praxis?
Ein resonanter Halbwellendipol in üblicher Höhe lässt sich direkt an 50-Ohm-Koax betreiben. Selbst der ungünstige Fall von 73 Ω rein reell ergibt nur ein SWR von rund 1,5 - für die meisten modernen Transceiver unproblematisch. Ein Transformationsglied braucht es dafür nicht.
Braucht eine Dipolantenne einen Balun?
Das Grundproblem in einem Satz: Der Dipol ist eine symmetrische Antenne, das Koaxialkabel eine unsymmetrische Leitung. Am Koax gibt es drei Strompfade - Innenleiter, Schirminnenseite und Schirmaußenseite. Schließt man einen Dipol direkt an, kann ein Teil des Stroms auf die Außenseite des Schirms abwandern. Das ist der Mantelwellenstrom, und die Speiseleitung wird damit zum Teil der Antenne.
Der Fragenkatalog fragt genau das ab (EG406): Bei mittiger Koaxspeisung wird die Richtcharakteristik verformt und es treten Mantelwellen auf.
Was Mantelwellen anrichten
- Verstimmung und wanderndes SWR - der Gleichtaktpfad wirkt wie ein zusätzlicher Stub, das SWR hängt plötzlich von der Kabellänge und -führung ab.
- Verformtes Richtdiagramm - in einer Messstudie unterschied sich die Feldstärke auf der Speiseleitungsseite deutlich von der Gegenseite.
- HF im Shack - die berüchtigten "heißen Finger" am Gerät, Störungen anderer Geräte.
- Erhöhtes Empfangsrauschen, weil das Kabel Störungen aus dem Haus einsammelt und zur Antenne trägt.
Strombalun, Spannungsbalun, Mantelwellensperre
Die Begriffe werden oft vermischt, dabei ist die Unterscheidung praktisch relevant - eine ausführlichere Übersicht der Bauformen steht im Artikel zum Balun:
| Bauteil | Was es tut | Beim Dipol |
|---|---|---|
| 1:1-Strombalun (Gleichtaktdrossel, Mantelwellensperre) | erzwingt gleiche, gegenphasige Ströme; die Spannung darf sich frei einstellen. Transformiert idealerweise nicht. | die richtige Wahl |
| Spannungsbalun | erzwingt primär gleiche Spannungen | kontrolliert Gleichtaktströme bei unsymmetrischer Belastung meist weniger zuverlässig |
| 4:1-Balun | transformiert rund 200 Ω auf 50 Ω | für den üblichen mittengespeisten λ/2-Dipol nicht die passende Wahl |
Ist er zwingend nötig?
Hier lohnt Ehrlichkeit statt Dogma. Die Antenne funktioniert auch ohne - mit den oben genannten Nebenwirkungen. Wie stark diese ausfallen, hängt überraschend stark von der Koaxlänge ab: In einer Modellrechnung von G3TXQ (20-m-Dipol, definierte Höhe, RG213, geerdeter Schirm) variierte der Mantelwellenstrom allein durch die Kabellänge zwischen fast nichts und rund einem Sechstel des Speisestroms. Die für 30 dB Unterdrückung nötige Sperrimpedanz lag in diesem Modell zwischen etwa 600 und 1200 Ω, an einzelnen Kabellängen rechnerisch bei null.
Das sind Werte dieses Modells, keine allgemeine Auslegungsvorschrift - der nötige Betrag hängt vom gesamten Gleichtaktpfad ab, also von Kabel- und Mastlänge, Erdung, Frequenz und Umgebung. Und welche Kabellänge man erwischt hat, weiß man vorher ohnehin nicht. Deshalb lautet die praktische Empfehlung: 1:1-Strombalun direkt an den Speisepunkt - dort, wo die Mantelwellen entstehen. Das ist billiger als die Fehlersuche. Je nach Installation können weitere Sperren entlang der Leitung sinnvoll sein.
Eine deutsche Messreihe (DL6DCA und DL6PI, DARC 2021) liefert Größenordnungen: Eine korrekt gewickelte W1JR-Sperre erreichte mindestens 30 dB Mantelwellendämpfung von 1,8 bis 22 MHz bei unter 0,1 dB Durchgangsdämpfung. Dieselbe Sperre falsch gewickelt - der Wickelsinn beim Durchgang durch die Mitte war vertauscht - brach auf 11 dB ein. Aufgeschobene Klappferrite unbekannter Herkunft erreichten nur rund 20 dB bei erheblicher Streuung zwischen den Exemplaren.
Zur Belastbarkeit nennt dieselbe Quelle Richtwerte für ihre Aufbauten: FT140-Ringkerne bis etwa 100 W, FT240-Kerne bis rund 750 W. Solche Zahlen lassen sich allerdings nicht aus der Kerngröße allein ableiten - Materialmischung, Windungszahl, Frequenz, Fehlanpassung, Betriebsart und Einschaltdauer gehen ebenso ein. Und eine gewisse Erwärmung ist bei einer resistiv wirkenden Sperre sogar beabsichtigt: Sie soll Gleichtaktenergie in Wärme umsetzen. Entscheidend ist nicht, ob der Kern warm wird, sondern ob er innerhalb seiner Temperaturgrenzen bleibt.
Koaxialkabel oder Hühnerleiter?
Für einen resonanten Einbanddipol ist Koaxialkabel die naheliegende Wahl: einfach zu verlegen, direkt am Gerät anschließbar, und bei guter Anpassung sind die Leitungsverluste gering.
Interessant wird es, sobald derselbe Draht auf mehreren Bändern genutzt werden soll. Dann steht auf der Leitung ein hohes SWR - und hier trennen sich die beiden Welten deutlich. Eine in QST veröffentlichte Beispielrechnung für einen 20 m langen Draht an 15 m Speiseleitung zeigt die Größenordnung:
| Band | Verlust im Koaxkabel | Verlust in der Hühnerleiter |
|---|---|---|
| 40 m (7,15 MHz) | 0,19 dB | 0,07 dB |
| 20 m (14,27 MHz) | 5,30 dB | 0,15 dB |
| 10 m (28,50 MHz) | 5,69 dB | 0,18 dB |
Wichtig für die Einordnung: Diese Zahlen gelten für einen nicht resonanten Draht mit entsprechend hohem SWR auf der Leitung. Bei einem sauber abgestimmten Einbanddipol liegt das SWR nahe 1 und der Koaxverlust bleibt klein - dort ist Koax völlig unproblematisch.
Warum der Unterschied so groß ist: Hühnerleiter hat dicke Leiter, großen Leiterabstand und kaum Dielektrikum. Die zusätzlichen Verluste, die eine Fehlanpassung erzeugt, fallen deshalb viel geringer aus als im verlustreicheren Koax. 5,69 dB entsprechen übrigens rund 73 % verlorener Leistung.
Der Doublet
Genau darauf baut der Doublet auf: ein mittengespeister Draht, der bewusst nicht resonant abgestimmt ist, an symmetrischer Zweidrahtleitung und einem passenden Tuner. Er deckt damit viele Bänder ab. Das ist kein Halbwellendipol mehr im engeren Sinne - die Speiseleitung ist hier Teil des Anpassungssystems, nicht nur Zuleitung.
Dafür braucht es einen symmetrischen Antennentuner oder einen unsymmetrischen Tuner mit 1:1-Strombalun am Ausgang. Der Grund für den Ortswechsel: Bei durchgehend symmetrischer Speiseleitung gibt es am Antennenspeisepunkt gar keinen Übergang von unsymmetrisch auf symmetrisch mehr. Die Symmetrierung gehört deshalb dorthin, wo das symmetrische System auf das unsymmetrische Gerät trifft - also ans Shack-Ende. Bei einem echten symmetrischen Koppler kann ein zusätzlicher Balun ganz entfallen.
Aufbauhöhe und Abstrahlung
Für einen 10-m-Band-Dipol sind 10 Meter rund eine Wellenlänge - eine hervorragende Höhe mit flacher Abstrahlung. Für einen 40-m-Dipol sind dieselben 10 Meter nur etwa 0,24 Wellenlängen, also überwiegend steile Abstrahlung. Für die Beurteilung der Abstrahlung ist die Höhe relativ zur Wellenlänge maßgeblich. Für Mechanik, Sicherheitsabstände und Nachbarschaft zählen dagegen selbstverständlich die Meter.
Das Richtdiagramm im freien Raum
Ein gestreckter Halbwellendipol strahlt quer zum Draht am stärksten und hat in Verlängerung des Drahtes seine Minima. Räumlich ergibt das eine torusförmige, also schlauchartige Charakteristik um die Drahtachse. Die oft gezeigte "Acht" ist der Schnitt durch diesen Torus.
Was der Boden daraus macht
Über realem Boden überlagern sich die direkte und die reflektierte Welle, und daraus entsteht das eigentlich interessante Elevationsdiagramm. Die Regel ist einfach: Je niedriger die Antenne, desto steiler die Abstrahlung.
| Höhe über Grund | Charakter der Abstrahlung |
|---|---|
| unter etwa 0,2 λ | überwiegend steil nach oben - Nahbereich, NVIS |
| um 0,25 λ | noch deutlich hochwinklig, guter Regionalverkehr |
| ab etwa 0,5 λ | ausgeprägtere, flachere Hauptkeulen - günstiger für DX |
Orientierungswerte, keine festen Grenzen. Die genauen Winkel hängen von Frequenz, Höhe und Bodenleitfähigkeit ab. Eine niedrige Antenne schließt DX nicht aus - sie liefert nur meist weniger Feldstärke in den ganz flachen Winkeln.
Dass ein niedriger Dipol schlecht sei, stimmt deshalb nicht pauschal. Für NVIS - steile Abstrahlung für zuverlässige Verbindungen über einige hundert Kilometer - ist genau das erwünscht. Rohde & Schwarz beschreibt NVIS mit Abstrahlwinkeln von typisch 75 Grad und mehr und nennt für einen NVIS-Dipol eine Höhe von etwa 0,2 Wellenlängen; auf 7 MHz sind das rund 8 Meter. Wer regional arbeiten will, baut also bewusst niedriger.
Polarisation
Ein horizontal gespannter Dipol ist horizontal polarisiert, ein senkrecht aufgehängter vertikal. Nur der vertikale Dipol ist im idealen Freiraum in der Horizontalebene annähernd rundstrahlend - der horizontale hat immer eine Vorzugsrichtung quer zum Draht.
In der Praxis sollte man die Richtwirkung eines tief hängenden Kurzwellendipols allerdings nicht überschätzen: In geringer Höhe und realer Umgebung kann das horizontale Diagramm deutlich von der idealen Freiraum-Acht abweichen, und auf dem Weg über die Ionosphäre kann sich die Polarisation ohnehin drehen. Den Draht metergenau auf ein DX-Ziel auszurichten, lohnt selten.
Dipolantenne selber bauen
Material
| Teil | Worauf es ankommt |
|---|---|
| Antennendraht | Reines Kupfer leitet gut, dehnt sich unter Zug aber merklich - die Antenne hängt durch und wird länger. Kupferbeschichteter Stahldraht verbindet Zugfestigkeit mit einer gut leitenden Oberfläche - bei hinreichend dicker, intakter Kupferauflage fließt der HF-Strom wegen des Skineffekts überwiegend dort. |
| Mittelisolator | nimmt Zugkraft auf und entlastet den Koaxanschluss mechanisch |
| Endisolatoren | hier liegt die höchste HF-Spannung - kein Sparposten |
| Abspannleine | UV-beständig und dehnungsarm; Dyneema mit Polyestermantel ist verbreitet |
| 1:1-Strombalun | bei Koaxspeisung, direkt am Speisepunkt |
| Wetterschutz | selbstverschweißendes Band, darüber eine UV-beständige Lage |
Baufolge
- Zielfrequenz festlegen - nicht das Band, sondern die Frequenz, auf der du arbeiten willst.
- Startlänge berechnen und den Draht bewusst einige Prozent länger zuschneiden.
- Beide Schenkel möglichst gleich lang aufbauen und später auch gleichmäßig verändern.
- Speisepunkt mechanisch entlasten, Balun und Koax montieren, Verbindung abdichten.
- Tropfschlaufe unter dem Speisepunkt vorsehen, damit Wasser abtropft statt ins Kabel zu laufen.
- Antenne in endgültiger Höhe aufhängen.
- Resonanz messen, dann beide Seiten schrittweise und gleichmäßig kürzen.
- Enden zunächst zurückfalten statt abzuschneiden - das ist reversibel, ein Schnitt nicht.
- Abschließend über den ganzen genutzten Bereich messen, nicht nur auf einer Frequenz.
Ein Dipol wird in seiner endgültigen Aufbauhöhe und Umgebung abgestimmt, nicht am Boden. Eine veröffentlichte Modellrechnung für einen 20-m-Dipol zeigt, wie groß der Unterschied ist: Resonanz bei rund 2,4 m Höhe knapp unter 14,0 MHz, bei 6 m rund 14,05 MHz, bei 10,7 m rund 14,2 MHz. Dieselbe Antenne, dreimal eine andere Resonanzfrequenz.
Dipol richtig abstimmen
Die Grundregel ist erfreulich einfach und steht so auch im Fragenkatalog:
Die Antenne ist zu lang.
→ beide Enden gleichmäßig kürzen
Die Antenne ist zu kurz.
→ beide Enden gleichmäßig verlängern
Für die Korrektur lässt sich die Proportionsmethode nutzen:
$$L_{\text{neu}} = L_{\text{alt}} \cdot \frac{f_{\text{gemessen}}}{f_{\text{gewünscht}}}$$
$L_{\text{neu}} = 20{,}40 \cdot \frac{6{,}95}{7{,}10} \approx \mathbf{19{,}97\ \text{m}}$ - also rund 43 cm kürzen, gleichmäßig auf beide Seiten verteilt, das sind etwa 21,5 cm je Schenkel.
Aber: Die Formel ist eine Näherung für kleine Korrekturen. Sie berücksichtigt keine Änderung der Höhe oder der Umgebung. Nach jedem Schritt neu messen.
Nicht nur auf das SWR schauen
Ein SWR-Messgerät zeigt einen einzigen Zahlenwert. Ein vektorieller Netzwerkanalysator zeigt zusätzlich Wirkwiderstand R, Blindanteil X und den Verlauf über das ganze Band. Erst damit erkennst du, ob das SWR-Minimum tatsächlich mit einer Resonanz zusammenfällt, ob noch ein Blindanteil übrig ist und welche Impedanz wirklich anliegt - und ob die Antenne induktiv oder kapazitiv danebenliegt.
Was auch ein VNA nicht kann: den Strahlungswirkungsgrad bestimmen. Ob die eingespeiste Leistung abgestrahlt oder in Boden, Spulen und Übergangswiderständen verheizt wird, sagt keine Impedanzmessung.
Die häufigsten Fehlerbilder
| Symptom | Wahrscheinliche Ursache |
|---|---|
| SWR ändert sich, wenn du das Koaxkabel bewegst | Mantelwellen - die Speiseleitung ist Teil der Antenne geworden. Sperre an den Speisepunkt. |
| SWR steigt bei Regen oder nassem Laub | Wasserfilm erhöht die Kapazität, die Antenne wirkt elektrisch länger; nasse Vegetation dämpft zusätzlich. Geht das nach dem Abtrocknen nicht zurück, ist Feuchtigkeit in Kabel, Stecker oder Balun zu prüfen. |
| SWR ist perfekt, die Antenne strahlt trotzdem schlecht | Verluste, die den Fußpunktwiderstand zufällig in die Nähe von 50 Ω bringen. Eine Kunstlast hat ein SWR von 1,0 und strahlt gar nicht. |
| Antenne lässt sich nicht auf Resonanz bringen | Umgebung: Dachrinne, Zaun, Bewehrung, andere Drahtantennen in Resonanznähe. Oder ein defekter Balun. |
| SWR wandert beim Nachmessen ständig | Höhe verändert, Enden hängen tiefer, Wind bewegt die Abspannung |
| Am Tuner alles bestens, sonst nichts | Ein Tuner am Gerät passt an seinem Eingang an. Die Fehlanpassung auf der Leitung zwischen Tuner und Antenne bleibt samt ihren Verlusten bestehen, wird aber nicht mehr angezeigt. Ein Anpasser unmittelbar am Speisepunkt ist anders zu beurteilen - dort entfällt genau diese fehlangepasste Strecke. |
Leistung und Sicherheit
Die Drähte selbst sind selten die Grenze. Begrenzend wirken:
- Spannungsfestigkeit an den Drahtenden und an den Endisolatoren
- Mittelisolator und Balun - der Ferritkern ist bei hoher Leistung und schlechter Anpassung ein Kandidat für Überhitzung
- Steckverbinder und Koaxkabel, besonders wenn Feuchtigkeit eingedrungen ist
- bei Trap-Dipolen die Trap-Kondensatoren, ein dokumentierter Schwachpunkt
Das ist genau verkehrt herum. Am Ende ist der Strom minimal und die Spannung maximal - je nach Sendeleistung und Endimpedanz leicht in der Größenordnung mehrerer hundert Volt. Berührung führt zu Schlägen und schlecht heilenden HF-Verbrennungen. Bei hoher Leistung sind Überschläge an nassem Laub oder an einem Endisolator dokumentiert. Die tief hängenden Enden eines Inverted V gehören deshalb außer Reichweite - besonders dort, wo Kinder oder Tiere hinkommen.
Zum Personenschutz: Eine ortsfeste Amateurfunkanlage ab 10 W EIRP unterliegt in Deutschland grundsätzlich dem Anzeigeverfahren nach § 9 BEMFV. Eine Standortbescheinigung nach § 8 BEMFV ist etwas anderes und nur unter den dort genannten besonderen Voraussetzungen erforderlich - die beiden Verfahren sind nicht wahlweise austauschbar. Die Einzelheiten stehen im Artikel zu EMVU und Personenschutz.
Dipolvarianten im Überblick
| Variante | Kurzbeschreibung | Noch ein Dipol? |
|---|---|---|
| Gestreckter Halbwellendipol | die Grundform: λ/2, mittig gespeist, resonant | ja, die Referenz |
| Inverted V | ein hoher Mittelpunkt, Schenkel fallen ab. Braucht nur einen Mast; die Impedanz sinkt mit engerem Öffnungswinkel. | ja |
| Fächerdipol | mehrere resonante Dipole in Parallelschaltung an einem Speisepunkt. Die Elemente koppeln, das Abstimmen ist iterativ. | ja |
| Gefalteter Dipol | zusätzlicher paralleler Leiter, an den Enden verbunden. Beim klassischen Zweidraht-Faltdipol mit gleich dicken Leitern liegt die Impedanz idealisiert rund viermal höher, also oft um 300 Ω - dafür breitbandiger. | ja |
| Verkürzter Dipol | Verlängerungsspulen reduzieren die Baulänge und meist die Bandbreite. Wie stark der Wirkungsgrad leidet, hängt von Verkürzungsgrad, Spulengüte und den übrigen Verlusten ab. | ja |
| Trap-Dipol (W3DZZ) | Sperrkreise aus Spule und Kondensator trennen bandweise Abschnitte ab und wirken darunter als Verlängerungsspulen | ja |
| OCF-Dipol / Windom | außermittig gespeist, verbreitet im Verhältnis rund 1/3 zu 2/3. Braucht einen Impedanzübertrager, dessen Verhältnis zur tatsächlichen Speisepunktimpedanz passen muss, plus eine wirksame Gleichtaktdrossel - beides sind verschiedene Bauteile. | ja, aber mit eigener Anpassungsthematik |
| Doublet | bewusst nicht resonant, symmetrisch gespeist, Mehrbandbetrieb über Tuner | ja, aber nicht resonant abgestimmt |
| G5RV / ZS6BKW | fest dimensionierter Draht plus definierter Zweidrahtabschnitt als Anpassung | dipolbasiert, aber eigenständige Mehrbandkonstruktion |
| End-Fed-Halbwelle | am Ende über einen hochohmigen Übertrager gespeist, wo die Impedanz mehrere tausend Ohm beträgt | im Sprachgebrauch vom Dipol abgegrenzt - physikalisch braucht auch sie einen zweiten Strompfad |
Häufige Fragen zur Dipolantenne
Wie lang muss eine Dipolantenne sein?
Als Startwert gilt die Faustformel Gesamtlänge in Metern gleich 142,5 geteilt durch die Frequenz in MHz, je Schenkel die Hälfte davon. Für 7,1 MHz sind das rund 20,07 m gesamt und 10,04 m je Seite. Das ist ausdrücklich ein Ausgangswert: Die tatsächliche Resonanzlänge hängt von Drahtdurchmesser, Isolierung, Aufbauhöhe und Umgebung ab. Deshalb den Draht einige Prozent länger zuschneiden und in endgültiger Höhe auf Resonanz trimmen.
Warum wird ein Dipol kürzer als eine halbe Wellenlänge gebaut?
Wegen des Endeffekts. Die endliche Leiterdicke und kapazitive Einflüsse an den Enden, etwa durch Isolatoren und Umgebung, verlängern die Antenne elektrisch gegenüber ihrer mechanischen Länge. Damit sie auf der gewünschten Frequenz resonant wird, muss der Draht entsprechend kürzer ausgeführt werden. Der übliche Faktor liegt zwischen etwa 0,93 und 0,98; im Prüfungsstoff wird mit 0,95 gerechnet.
Welche Impedanz hat ein Halbwellendipol?
Für einen sehr dünnen, verlustfreien Halbwellendipol im freien Raum werden rund 73 Ohm angegeben; der resonant gekürzte Draht liegt in der Größenordnung von etwa 70 Ohm. In einer realen Installation weicht der Wert deutlich ab: Der Fragenkatalog nennt je nach Aufbauhöhe ungefähr 40 bis 90 Ohm, und erst ab etwa einer Wellenlänge Höhe nähert sich der Wert wieder rund 75 Ohm. Einfluss haben Höhe, Boden, Neigungswinkel, Leiterdurchmesser und die Umgebung.
Bedeutet Resonanz automatisch ein SWR von 1:1?
Nein. Resonanz bedeutet nur, dass der Blindanteil der Eingangsimpedanz null ist. Der verbleibende Wirkwiderstand kann trotzdem weit von 50 Ohm entfernt liegen. Ein resonanter Dipol mit 73 Ohm ergibt an 50-Ohm-Koax bereits ein SWR von rund 1,5. Umgekehrt kann eine verlustbehaftete Antenne ein hervorragendes SWR zeigen und trotzdem schlecht strahlen - eine Kunstlast hat ein SWR von 1,0.
Braucht eine Dipolantenne einen Balun?
Bei Koaxspeisung ist ein 1:1-Strombalun direkt am Speisepunkt in den meisten Installationen empfehlenswert. Er transformiert die Impedanz nicht, sondern unterdrückt Gleichtaktströme auf der Schirmaußenseite. Ohne ihn funktioniert die Antenne zwar, aber die Speiseleitung kann Teil der Antenne werden: verformtes Richtdiagramm, von der Kabellänge abhängiges SWR und HF im Shack. Wie stark der Effekt ausfällt, hängt vom gesamten Gleichtaktpfad ab, insbesondere von der Koaxlänge. Für den üblichen mittengespeisten Halbwellendipol ist ein 4:1-Balun dagegen nicht die passende Wahl.
Kann ich den Dipol direkt an 50-Ohm-Koax anschließen?
Ja, das ist der Normalfall. Ein resonanter Halbwellendipol in üblicher Höhe liegt nah genug an 50 Ohm; selbst der Freiraumwert von 73 Ohm ergibt nur ein SWR von rund 1,5. Ein Transformationsglied ist nicht nötig, eine Mantelwellensperre am Speisepunkt dagegen empfehlenswert.
Wie erkenne ich, ob mein Dipol zu lang ist?
An der Resonanzfrequenz. Liegt sie unterhalb der gewünschten Frequenz, ist die Antenne zu lang und beide Enden werden gleichmäßig gekürzt. Liegt sie oberhalb, ist die Antenne zu kurz und muss verlängert werden. Für die Korrektur hilft die Proportionsmethode: neue Länge gleich alte Länge mal gemessene Frequenz geteilt durch gewünschte Frequenz. Nach jedem Schritt neu messen.
Wie hoch muss eine Dipolantenne hängen?
Die Antwort gehört in Wellenlängen, nicht in Metern. Unter etwa 0,2 Wellenlängen strahlt der Dipol überwiegend steil nach oben, was für Nahverkehr und NVIS erwünscht ist. Ab etwa einer halben Wellenlänge bilden sich flachere Keulen aus, die für DX günstiger sind. Dieselben 10 Meter sind für einen 10-m-Dipol rund eine Wellenlänge, für einen 40-m-Dipol dagegen nur etwa 0,24 Wellenlängen.
In welche Richtung strahlt ein Dipol?
Quer zum Draht am stärksten, in Verlängerung des Drahtes am schwächsten. Räumlich ergibt das im freien Raum eine torusförmige Charakteristik um die Drahtachse. Bei niedriger Aufbauhöhe verwischt dieses horizontale Muster jedoch deutlich, und auf Kurzwelle kann sich die Polarisation über die Ionosphäre ohnehin drehen. Den Draht metergenau auf ein Ziel auszurichten, lohnt deshalb selten.
Kann ein Dipol mehrere Bänder nutzen?
Nicht automatisch. Ein koaxial gespeister, auf ein Band abgestimmter Dipol ist auf anderen Bändern meist stark fehlangepasst. Mehrbandbetrieb geht über einen Fächerdipol mit mehreren Elementen am selben Speisepunkt, über einen Trap-Dipol mit Sperrkreisen oder über einen Doublet an symmetrischer Speiseleitung mit Tuner. Ein mittengespeister Halbwellendipol liegt außerdem auf seinen ungeradzahligen Vielfachen wieder mit einem Strombauch im Speisepunkt und ist dort vergleichsweise niederohmig - das heißt aber nicht automatisch 50 Ohm, und das Richtdiagramm zerfällt in mehrere Keulen. Ein 40-m-Dipol ist auf 15 m deshalb oft brauchbar, garantiert ist die Anpassung nicht. Messen oder simulieren.
Was ist der Unterschied zwischen Dipol und End-Fed?
Der Speisepunkt und damit die gesamte Anpassung. Der Dipol wird in der Mitte zwischen zwei gleichwertigen Schenkeln gespeist, dort ist er niederohmig. Die End-Fed-Halbwelle wird an einem Ende gespeist, wo die Impedanz mehrere tausend Ohm beträgt, und braucht dafür einen hochohmigen Übertrager sowie einen zweiten Strompfad in Form eines Gegengewichts - ist keines vorgesehen, übernimmt der Koaxschirm samt Umgebung diese Rolle. Physikalisch ist sie deshalb kein grundsätzlich anderes Gebilde; im Sprachgebrauch wird sie vom mittengespeisten Dipol abgegrenzt, weil Speisung, Anpassung und Mantelwellenverhalten völlig anders aussehen.
Vom ersten Draht zur eigenen Station
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