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Multibandantennen, die gezielt auf mehreren Bändern resonant sind, haben wir bereits kennengelernt, z. B. die endgespeiste Antenne mit 1:49-Transformator. Kommen wir wieder auf unser Beispiel aus dem Abschnitt "Strom- und Spannungsspeisung II" zurück: Ein mittengespeister Halbwellendipol kann neben seiner Grundfrequenz grundsätzlich auch auf ungeradzahligen Vielfachen dieser Frequenz resonant sein. So besitzt beispielsweise ein für das $\qty{80}{\meter}$-Band ausgelegter Dipol mit einer Grundfrequenz von $\qty{3,5}{\mega\hertz}$ weitere Resonanzen näherungsweise bei $\qty{10,5}{\mega\hertz}$ und $\qty{17,5}{\mega\hertz}$.
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Flerbandsantenner som är resonanta på flera band har vi redan träffat på, t.ex. den ändmatade antennen med 1:49-transformator. Låt oss återvända till exemplet från avsnittet ”Ström- och spänningsmatning II”: En mittmatad halvvågsdipol kan förutom vid sin grundfrekvens i princip också vara resonant vid udda multiplar av den frekvensen. En dipol för $\qty{80}{\meter}$-bandet med grundfrekvensen $\qty{3,5}{\mega\hertz}$ har till exempel ytterligare resonanser ungefär vid $\qty{10,5}{\mega\hertz}$ och $\qty{17,5}{\mega\hertz}$.
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Bei geradzahligen Vielfachen der Grundfrequenz, beispielsweise bei $\qty{7}{\mega\hertz}$ oder $\qty{14}{\mega\hertz}$, liegt am mittigen Speisepunkt dagegen ein Stromminimum und damit eine hohe Impedanz. Diese Frequenzen sind bei einem einfachen mittengespeisten Dipol daher nicht ohne Weiteres nutzbar. Eine Möglichkeit, zusätzliche Resonanzen gezielt auf solchen Frequenzen zu erzeugen, ist der sogenannte *Sperrkreis-Dipol*, der auch als *Trap-Dipol* bezeichnet wird.
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Vid jämna multiplar av grundfrekvensen, till exempel $\qty{7}{\mega\hertz}$ eller $\qty{14}{\mega\hertz}$, ligger däremot ett strömminimum i den mittre matningspunkten och därmed en hög impedans. De frekvenserna är därför inte utan vidare användbara med en enkel mittmatad dipol. Ett sätt att skapa extra resonanser på just sådana frekvenser är den så kallade *spärrkretsdipolen*, även kallad *trapdipol*.
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Bei einem Sperrkreis-Dipol befindet sich in jeder Dipolhälfte mindestens ein Parallelschwingkreis aus einer Spule und einem Kondensator. Einen solchen Schwingkreis bezeichnet man als *Trap* (englisch für „Falle“). Ein Parallelschwingkreis ist bei seiner Resonanzfrequenz hochohmig (vgl. Abbildung [ref:a_sperrkreis]). Er wirkt dann als *Sperrkreis* und verhindert weitgehend, dass Strom in den weiter außen liegenden Teil des Dipols fließt. Dadurch kann derselbe Dipol auf mehreren Frequenzbändern unterschiedliche elektrische Längen besitzen.
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I en spärrkretsdipol sitter minst en parallellsvängningskrets av en spole och en kondensator i varje dipolhalva. En sådan svängningskrets kallas *trap* (engelska för ”fälla”). En parallellsvängningskrets är högohmig vid sin resonansfrekvens (se bild [ref:a_sperrkreis]). Den fungerar då som *spärrkrets* och hindrar i stort sett att ström flyter in i den yttre delen av dipolen. På så vis kan samma dipol ha olika elektriska längder på flera frekvensband.
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[picture:1036:a_sperrkreis:Qualitativer Frequenzgang eines Parallelschwingkreises (Sperrkreis)]
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[picture:1036:a_sperrkreis:Kvalitativ frekvensgång för en parallellsvängningskrets (spärrkrets)]
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[question:AG109]
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[question:AG110]
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Wie sich ein Trap auf den Dipol auswirkt, hängt davon ab, wie die Betriebsfrequenz im Verhältnis zu seiner Resonanzfrequenz $f_\mathrm{res}$ liegt.
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Hur en trap påverkar dipolen beror på hur driftfrekvensen ligger i förhållande till trapens resonansfrekvens $f_\mathrm{res}$.
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* Bei $f=f_\mathrm{res}$ ist der Parallelschwingkreis hochohmig und wirkt als Sperrkreis. Der äußere Teil des Dipols wird dadurch weitgehend vom inneren Teil getrennt.
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* Bei $f<f_\mathrm{res}$ überwiegt die induktive Wirkung des Traps. Er wirkt ähnlich wie eine Verlängerungsspule und verlängert den Strahler elektrisch.
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* Bei $f>f_\mathrm{res}$ überwiegt die kapazitive Wirkung des Traps. Dadurch wird der Strahler elektrisch etwas verkürzt.
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* Vid $f=f_\mathrm{res}$ är parallellsvängningskretsen högohmig och fungerar som spärrkrets. Dipolens yttre del skiljs då i stort sett från den inre delen.
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* Vid $f<f_\mathrm{res}$ dominerar trapens induktiva verkan. Den fungerar ungefär som en förlängningsspole och förlänger strålaren elektriskt.
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* Vid $f>f_\mathrm{res}$ dominerar trapens kapacitiva verkan. Då blir strålaren elektriskt något kortare.
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In diesem Applet kann man die Wirkung eines Traps auf einen Dipol für verschiedene Frequenzen untersuchen:
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I den här appleten kan du undersöka hur en trap påverkar en dipol vid olika frekvenser:
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[include:applet_traps]
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Besonders anschaulich ist zunächst der Resonanzfall. Wird der Dipol bei der Resonanzfrequenz des Traps betrieben (z. B. $\qty{7.05}{\mega\hertz}$ in unserer Abbildung), ist der Parallelschwingkreis hochohmig. Es fließt daher nur wenig Strom in den äußeren Teil des Dipols. Der Dipol verhält sich näherungsweise so, als würde er an der Position des Traps enden.
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Resonansfallet är det mest åskådliga. Används dipolen vid trapens resonansfrekvens (t.ex. $\qty{7,05}{\mega\hertz}$ i vår bild) är parallellsvängningskretsen högohmig. Det flyter därför bara lite ström i dipolens yttre del. Dipolen beter sig ungefär som om den slutade där trapen sitter.
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[question:AG112]
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Dieser Zusammenhang kann für den Entwurf eines Zweiband-Dipols genutzt werden. Für das höherfrequente Band bestimmt der Abstand zwischen den beiden Traps im Wesentlichen die wirksame Dipollänge. Die äußeren Drahtstücke werden bei dieser Frequenz durch die Sperrwirkung der Traps weitgehend abgetrennt, als wären sie nicht da und der Dipol verhält sich wie ein kürzerer Dipol.
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[question:AG116]
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Det sambandet kan användas för att konstruera en tvåbandsdipol. För det högre frekvensbandet bestäms den verksamma dipollängden i huvudsak av avståndet mellan de två traparna. De yttre trådstyckena kopplas vid den frekvensen i stort sett bort av trapens spärrverkan, som om de inte fanns, och dipolen beter sig som en kortare dipol.
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Wird der Dipol dagegen mit einer Frequenz *unterhalb* der Resonanzfrequenz des Traps betrieben (z. B. $\qty{3.5}{\mega\hertz}$ in unserer Abbildung), ist der Schwingkreis nicht mehr hochohmig. Seine induktive Wirkung überwiegt. Der Trap wirkt dadurch ähnlich wie eine Verlängerungsspule und verlängert den Dipol elektrisch. Dadurch kann der gesamte Dipol einschließlich der äußeren Drahtstücke für ein niedrigeres Frequenzband genutzt werden.
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[question:AG111]
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Används dipolen däremot med en frekvens *under* trapens resonansfrekvens (t.ex. $\qty{3,5}{\mega\hertz}$ i vår bild) är svängningskretsen inte längre högohmig. Dess induktiva verkan dominerar. Trapen fungerar därmed ungefär som en förlängningsspole och förlänger dipolen elektriskt. Hela dipolen inklusive de yttre trådstyckena kan då användas för ett lägre frekvensband.
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Bei einer Frequenz *oberhalb* der Resonanzfrequenz überwiegt dagegen die kapazitive Wirkung des Traps. Der Trap wirkt dadurch elektrisch verkürzend und er kann sogar auf z. B. $\qty{14}{\mega\hertz}$ resonant sein. Auch dieser Effekt sollte bei der Dimensionierung eines Sperrkreis-Dipols berücksichtigt werden.
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[question:AG113]
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Vid en frekvens *över* resonansfrekvensen dominerar i stället trapens kapacitiva verkan. Trapen verkar då elektriskt förkortande och kan till och med vara resonant på t.ex. $\qty{14}{\mega\hertz}$. Även den effekten bör beaktas när man dimensionerar en spärrkretsdipol.
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Durch mehrere Trap-Paare können Dipole für noch mehr Frequenzbänder aufgebaut werden. Dabei liegen die Traps für die höchsten Frequenzen am weitesten innen, weil hierfür die kürzeste wirksame Dipollänge benötigt wird.
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Med flera trap-par kan dipoler byggas för ännu fler frekvensband. Trapen för de högsta frekvenserna sitter då längst in, eftersom den kortaste verksamma dipollängden behövs där.
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Der innerste Trap wird daher auf die höchste vorgesehene Frequenz abgestimmt. Das nächste weiter außen liegende Trap-Paar wird auf die nächstniedrigere Frequenz abgestimmt und so weiter. Je niedriger die Betriebsfrequenz ist, desto größere Teile des Dipols werden wirksam.
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Den innersta trapen ställs därför in på den högsta avsedda frekvensen. Nästa trap-par längre ut ställs in på nästa lägre frekvens och så vidare. Ju lägre driftfrekvensen är, desto större delar av dipolen blir verksamma.
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[question:AG115]
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[question:AG114]
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Traps werden nicht nur in Dipolantennen eingesetzt. Auch bei Richtantennen wie Yagi-Antennen können Sperrkreise in den einzelnen Elementen verwendet werden, um die Antenne auf mehreren Frequenzbändern nutzbar zu machen.
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Traps används inte bara i dipolantenner. Även i riktantenner som yagiantenner kan spärrkretsar användas i de enskilda elementen för att göra antennen användbar på flera frekvensband.
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