Antennengewinn

Antennengewinn ist ein Maß dafür, wie gut eine Antenne in einer bestimmten Richtung elektromagnetische Energie abstrahlt oder empfängt, verglichen mit einer Referenzantenne. Die gebräuchlichsten Referenzen sind das isotrope Strahler, gemessen als Gewinn in dBi, oder der Halbwellendipol, gemessen als Gewinn in dBd. Der Gewinn beschreibt das Verhältnis der in der Zielrichtung abgegebenen bzw. empfangenen Leistung bei gleicher Eingangsleistung gegenüber der Referenz.

Formal ergibt sich der Gewinn aus der direktenivity der Antenne multipliziert mit ihrer Effizienz: G = η D. Praktisch wird der Gewinn oft in Dezibel angegeben: G(dBi) = 10 log10(G) für die Referenz isotrop. Der Gewinn bezüglich eines Dipols ist um etwa 2,15 dB niedriger: G(dBi) = G(dBd) + 2,15 dB. Der Gewinn hängt stark von Frequenz und Bauform ab und wird in der Regel für die Hauptrichtung der Strahlung angegeben.

Messung und Interpretation: Der maximale Gewinn entspricht der Richtung mit der größten ausgesandten bzw. empfangenen Leistung. In Empfangsrichtung bestimmt derselbe Gewinn die effektive Apertur der Antenne: Aeff = (λ^2 / 4π) G, wobei λ die Wellenlänge ist. Praktisch gilt: höhere Gewinne gehen meist mit engeren Abstrahlmustern, größerem physischen Umfang oder spezialisierter Bauweise einher und oft mit eingeschränkter Bandbreite.

Typische Werte reichen je nach Bauform von wenigen Dezibel bis hin zu mehreren Dutzend Dezibel. Beispielsweise erreichen Yagi-Uda-Arrays typischerweise 6–15 dBi, Parabolantennen 20–45 dBi, während einfache Stab- oder Drahtantennen oft 0–3 dBi bieten. Der Gewinn ist zentral für Link-Budget-Berechnungen, Antennendesign und die Positions- bzw. Ausrichtung von Antennen in Funkverbindungen.