{"id":90150,"date":"2026-02-21T19:57:34","date_gmt":"2026-02-21T18:57:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/?p=90150"},"modified":"2026-02-23T20:43:15","modified_gmt":"2026-02-23T19:43:15","slug":"die-erfindung-des-wandlers-zwischen-den-wellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/2026\/02\/21\/die-erfindung-des-wandlers-zwischen-den-wellen\/","title":{"rendered":"Die Erfindung des Wandlers zwischen den Wellen"},"content":{"rendered":"
\"\"Der Nachrichtentechniker Prof. Dr.-Ing. Br\u00fcckmann von der Bergischen Universit\u00e4t – \u00a9 UniService Third Mission<\/span><\/div>\n

Um welches Ger\u00e4t handelt es sich bei der Yagi-Uda-Antenne und wer hat es entwickelt?<\/b><\/p>\n

Dieter Br\u00fcckmann: „Um elektromagnetische Wellen \u00fcber Funk zu \u00fcbertragen, ben\u00f6tigt man sowohl auf der Empfangsseite als auch auf der Sendeseite eine Antenne. Antennen sind Wandler zwischen einer leitungsgef\u00fchrten Welle und einer Freiraumwelle. Antennen strahlen also entweder elektromagnetische Wellen ab, die von einer Sendeeinrichtung erzeugt wurden, oder empfangen elektromagnetische Wellen und geben diese an eine Empfangseinrichtung weiter. Die einfachste Form einer Antenne ist ein Dipol. Eine Dipolantenne besteht typischerweise aus zwei leitf\u00e4higen Metalldr\u00e4hten oder St\u00e4ben. Der vom Sender kommende Ansteuerstrom wird zwischen die beiden H\u00e4lften der Antenne angelegt. Auf der Empfangsseite wird entsprechend das Empfangssignal an der Antenne abgegriffen und an den Empf\u00e4nger weitergeleitet. \u00a0 \u00a0<\/span><\/p>\n

Ein m\u00f6glicher Nachteil einer Dipolantenne besteht darin, dass die Energie der elektromagnetischen Welle in allen Richtungen um die Antenne herum gleichstark abgestrahlt wird. In vielen F\u00e4llen w\u00e4re es aber g\u00fcnstiger der Sendeantenne eine Richtwirkung zu geben, so dass die Energie geb\u00fcndelt abgestrahlt wird. Auch in Empfangsrichtung kann durch die Antennenanordnung eine Fokussierung und dadurch eine Signalverst\u00e4rkung gegen\u00fcber einer Dipolantenne erzeugt werden.<\/p>\n

\"\"\u00a9 Bergische Universit\u00e4t<\/span><\/div>\n

Die Yagi-Uda-Antenne ist ein Antennensystem, dass eine solche Richtwirkung erzeugt, so dass gegen\u00fcber Dipolantennen deutlich gr\u00f6\u00dfere Reichweiten bei der Funk\u00fcbertragung m\u00f6glich werden. Diese Art von Antenne wurde ab 1924 von den Japanern Hidetsugu Yagi und Shintaro Uda entwickelt und das Verfahren wurde auch in japanischen Fachzeitschriften beschrieben. Au\u00dferhalb von Japan erregten diese Berichte allerdings zun\u00e4chst wenig Aufmerksamkeit. 1928 ver\u00f6ffentlichte Yagi in den USA daher auch einen Artikel in englischer Sprache, der weltweit in der Fachwelt auf sehr gro\u00dfes Interesse stie\u00df. Dies erkl\u00e4rt auch warum im deutschen Sprachraum dieser Antennentyp meistens nur als Yagi-Antenne bezeichnet wird. W\u00e4hrend das japanische Patent beide Erfinder gleichberechtigt auff\u00fchrt, wird auch in den Grundpatenten f\u00fcr andere L\u00e4nder nur Yagi als Erfinder genannt.“\u00a0<\/span><\/p>\n

1930 wurde die Antenne erstmalig in Europa auf der Weltausstellung in Belgien gezeigt. Welche Reichweite hatte sie denn?<\/b><\/p>\n

Dieter Br\u00fcckmann: „Das System mit der Yagi-Uda-Antenne, dass auf der Weltausstellung 1930 gezeigt wurde, arbeitete mit einer Wellenl\u00e4nge von 45 cm. Dies entspricht einer Frequenz von 666,7 MHz. Das vorgestellte System erm\u00f6glichte eine Funk\u00fcbertragung \u00fcber eine Strecke von bis zu 20 Kilometern.<\/p>\n

Wie funktioniert denn eine Antenne \u00fcberhaupt?<\/b><\/p>\n

Dieter Br\u00fcckmann: „Eine Antenne dient zur Abstrahlung oder dem Empfang einer elektromagnetischen Welle und stellt die Schnittstelle zwischen dem Sender oder Empf\u00e4nger und dem freien Raum als \u00dcbertragungsmedium dar. Sie besteht in ihrer Grundstruktur aus leitf\u00e4higen Elementen, wie zum Beispiel einem oder mehrerer Metallst\u00e4be, die \u00fcber ein Antennenkabel mit der drahtgebundenen Sende- oder Empfangseinrichtung verbunden sind. Die einfachste Form einer Antenne ist ein Dipol der aus zwei Dr\u00e4hten besteht. Der Dipol kann auch als offener Schwingkreis betrachtet werden. Durch die Speisung des Dipols mit einem sich \u00e4ndernden elektrischen Signal entsteht ein elektromagnetisches Feld, dass in den Raum abgestrahlt wird. Entsprechend wird auf der Empfangsseite durch das empfangene Funksignal ein Strom in den Dipol induziert. Hierbei kommt das Prinzip der Resonanz zum Einsatz.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"Eine Yagi-Gruppenantenne f\u00fcr Erde-Mond-Erde-Verbindungen – \u00a9 CC BY-SA 3.0<\/span><\/div>\n

Um eine effiziente \u00dcbertragung zu erreichen, wird die L\u00e4nge der Antenne auf die Wellenl\u00e4nge des Signals abgestimmt. Durch Variationen im Antennendesign erfolgt die Anpassung auf unterschiedliche Frequenzbereiche und Anwendungen. Hierbei werden insbesondere die Parameter Gr\u00f6\u00dfe, Form und Konfiguration angepasst. Durch einen oder mehrere Direktoren und gegebenenfalls auch Reflektoren erh\u00e4lt die Antenne zum Beispiel eine Richtwirkung. Mit dieser Richtwirkung ist auch ein Antennengewinn verbunden, der einer Verst\u00e4rkung des Signals entspricht. Dieses Prinzip wird bei der Yagi-Uda-Antenne genutzt.“<\/p>\n

Im Zweiten Weltkrieg wurde die Yagi-Antenne oft eingesetzt. Zu welchem Zweck?<\/b><\/p>\n

Dieter Br\u00fcckmann: „Im zweiten Weltkrieg wurde die Yagi-Uda-Antenne h\u00e4ufig f\u00fcr Radaranwendungen eingesetzt. Das Radar stellte in dieser Epoche eine Neuerfindung dar, und \u00e4nderte im zweiten Weltkrieg die milit\u00e4rische Strategie aller beteiligten Kriegsparteien elementar. Das Radar benutzt Funkwellen zur Detektion und Ortung von Flugzeugen, Schiffen und anderen Objekten. Dadurch wurde es zu einem sehr wichtigen Werkzeug f\u00fcr die Luftverteidigung, f\u00fcr die Seekriegsf\u00fchrung und auch f\u00fcr milit\u00e4rische Operationen am Boden. Hierbei kamen neben der klassischen Form der Yagi-Uda-Antenne auch Varianten mit Parabolspiegeln zum Einsatz. Auf Grund der Richtwirkung der Yagi-Uda-Antenne kann durch die Bestimmung des Drehwinkels auch die Richtung bestimmt werden, in der sich das detektierte Objekt befindet.“ \u00a0<\/span><\/p>\n

In den 1950er Jahren erkannte man den Nutzen der Yagi-Antenne dann auch f\u00fcr das Fernsehen, oder?<\/b><\/p>\n

Dieter Br\u00fcckmann: „Nachdem die Yagi-Antenne w\u00e4hrend des zweiten Weltkriegs insbesondere im milit\u00e4rischen Bereich genutzt wurde, verbreitete sich diese in Nordamerika und in Europa sehr schnell auch im Amateurfunkbereich. Gr\u00fcnde hierf\u00fcr waren insbesondere die einfache Bauform, die auch zum Selbstbau geeignet ist, und der gro\u00dfe Antennengewinn. Dar\u00fcber hinaus kam dieser Antennentyp ab den 50er Jahren auch in kommerziellen Anwendungen wie dem Fernsehen immer h\u00e4ufiger zum Einsatz. Vor allem an den R\u00e4ndern der Abdeckungsgebiete von Fernsehsendern wurde die Yagi-Antenne auf Grund des Antennengewinns, der durch ihre Richtwirkung entsteht, h\u00e4ufig genutzt. Durch den Einsatz einer Yagi-Antenne konnten viele Fernsehschauer im Osten Deutschlands auch das Westfernsehen empfangen, wenn sie ihre Yagi-Antenne in die entsprechende Richtung ausrichteten.“<\/p>\n

Yagi-Antennen gibt es in unterschiedlichen Gr\u00f6\u00dfen. Warum braucht denn ein Radio z. B. eine l\u00e4ngere Antenne als ein WLAN-Ger\u00e4t?<\/b><\/p>\n

Dieter Br\u00fcckmann: „Das Grundelement einer Yagi-Antenne ist ein Dipol, der f\u00fcr optimale Eigenschaften eine L\u00e4nge von knapp einer halben Wellenl\u00e4nge der zu empfangenden Funkwelle haben sollte. Die weiteren Elemente der Antenne, die Direktoren sollten etwas k\u00fcrzer und die Reflektoren sollten etwas l\u00e4nger als der Dipol sein. Die Richtwirkung und der Antennengewinn werden durch die Gesamtl\u00e4nge der Antenne bestimmt. Mit einer Yagi-Uda Antenne aus drei Elementen und einer Gesamtl\u00e4nge von 0,3l l\u00e4sst sich ein Antennengewinn von ca. 15 dBi erzielen, wobei der \u00d6ffnungswinkel der Antennenkeule weniger als 40o<\/sup> betr\u00e4gt. Noch leistungsf\u00e4higere Yagi-Antennen weisen bis zu 10 Stabelemente auf.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"Zwei Yagi-Uda-Hausantennen f\u00fcr den Fernsehempfang. Der Reflektor der oberen Yagi-Antenne ist als Gitter ausgef\u00fchrt – \u00a9 CC BY-SA 3.0<\/span><\/div>\n

Typische UKW-Rundfunkwellen liegen im Frequenzbereich von 87-105 MHz. Hieraus ergibt sich eine Wellenl\u00e4nge von ungef\u00e4hr drei Metern. Die zugeh\u00f6rige Antenne sollte daher mindestens eine L\u00e4nge von \u00fcber einem Meter haben. WLAN-Ger\u00e4te arbeiten dagegen in deutlich h\u00f6heren Frequenzb\u00e4ndern im Bereich von 2,4 GHz oder sogar von 5 GHz. Daraus ergeben sich signifikant k\u00fcrzere Wellenl\u00e4ngen von 6 bis 12 Zentimetern. Die optimalen Antennenl\u00e4ngen liegen daher f\u00fcr diese Anwendung im Bereich von nur wenigen Zentimetern.“<\/p>\n

Stimmt es eigentlich, dass man eine Yagi-Antenne ohne weiteres mit Materialien aus dem Baumarkt bauen kann?<\/b><\/p>\n

Dieter Br\u00fcckmann: „Ein Vorteil der Yagi-Antenne liegt insbesondere in ihrem einfachen Aufbau und ihrer Robustheit. Bei Heimwerkern ist es seit langem bekannt, dass mit einfachen Metallst\u00e4ben und wenigen Verbindungsmaterialien, die alle im Baumarkt erh\u00e4ltlich sind, eine robuste Yagi-Antenne aufgebaut werden kann.\u00a0<\/span>W\u00e4hrend f\u00fcr den Bau einer Yagi-Antenne f\u00fcr den Fernsehempfang oder f\u00fcr Amateurfunkanwendungen einiges handwerkliches Geschick erforderlich ist, findet man in Fachzeitschriften und im Internet inzwischen sogar Bastelanleitungen f\u00fcr Styropor Yagi-Antennen f\u00fcr WLAN-Systeme. Diese lassen sich angeblich in nur einer halben Stunde aus Verpackungsresten und Elektroschrott zusammenstecken.“\u00a0 \u00a0<\/span><\/p>\n

Mit dem Trend der drahtlosen \u00dcbertragung werden heute wieder mehr Antennen verkauft. Wo werden sie denn heute vorwiegend eingesetzt?<\/b><\/p>\n

Dieter Br\u00fcckmann: „Die Anzahl der Anwendungen, bei denen Funk\u00fcbertragungssysteme zum Einsatz kommen, hat in den letzten Jahren sehr stark zugenommen, und wird auch in den n\u00e4chsten Jahren noch weiterwachsen. Jedes dieser Funksysteme ist mit einer Antenne ausgestattet. F\u00fcr die teilweise sehr unterschiedlichen Anforderungen und Anwendungen werden auch die unterschiedlichsten Antennensysteme ben\u00f6tigt, so dass es inzwischen eine Vielfalt von Grundtypen und Varianten gibt, um den unterschiedlichsten Anforderungen gerecht zu werden. \u00a0<\/span><\/p>\n

Bei WLAN-Systemen sind z.B. die Anforderungen hinsichtlich einer sehr hohen Datenrate in den letzten Jahren sehr stark gestiegen. Diese hohen Datenraten lassen sich insbesondere durch Mehrantennensystem und durch die MIMO-Technik erreichen. MIMO steht f\u00fcr Multiple Input \/ Multiple Output. Bei dieser Technik werden sowohl auf der Sender- als auch auf der Empf\u00e4ngerseite Mehrfachantennen eingesetzt, zwischen denen parallele Datenstr\u00f6me \u00fcbertragen werden. Auf diese Weise kann die maximale Datenrate vervielfacht werden. Durch eine aufwendige digitale Signalverarbeitung auf der Empfangsseite k\u00f6nnen die gegenseitigen \u00dcberlagerungen der parallelen Datenstr\u00f6me kompensiert werden. \u00a0 \u00a0<\/span><\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus nimmt die Bedeutung von elektronisch steuerbaren Richtantennen immer mehr zu. Diese setzen sich aus einer Anzahl von Dipolen zusammen, deren Felder sich \u00fcberlagern und dadurch eine Richtwirkung erzeugen. Zus\u00e4tzlich kann der Phasenversatz zwischen den Antennensignalen elektronisch variiert werden, wodurch sich die Abstrahlrichtung der Antennenanordnung gezielt einstellen l\u00e4sst. Es kommen inzwischen Antennenarrays mit \u00fcber 1000 Dipolen zum Einsatz, mit denen die Abstrahlrichtung sogar in drei Dimensionen variiert werden kann. Anwendungen ergeben sich unter anderem bei Systemen gem\u00e4\u00df der aktuellen und zuk\u00fcnftigen Mobilfunkstandards 4G bis 6G. Hierdurch kann die Teilnehmerdichte und auch die maximale Datenrate dieser Systeme weiter erh\u00f6ht werden.“ \u00a0 \u00a0 \u00a0<\/span><\/p>\n

Uwe Blass<\/strong><\/p>\n

\"\"Prof. Dr.-Ing. Dieter Br\u00fcckmann – \u00a9 UniService Third Mission<\/span><\/div>\n

\u00dcber Prof. Dr.-Ing Dieter Br\u00fcckmann<\/h4>\n

Prof. Dr.-Ing Dieter Br\u00fcckmann leitete das Fachgebiet Nachrichtentechnik, Bauelemente und Schaltungstechnik in der Fakult\u00e4t f\u00fcr Elektrotechnik, Medientechnik und Informationstechnik der Bergischen Universit\u00e4t bis 2023.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

1926 gab es erste Berichte in einer japanischen Zeitschrift \u00fcber die Yagi-Uda-Antenne, die an der Kaiserlichen Universit\u00e4t Tohoku in Sendai entwickelt wurde. In der lehrreichen Uni-Reihe „Jahr100Wissen“ hat sich Autor Uwe Blass mit dem Nachrichtentechniker Prof. Dr.-Ing. Dieter Br\u00fcckmann \u00fcber die Erfindung des „Wandlers zwischen den Welten“ unterhalten. <\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[],"class_list":["post-90150","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-wissen"],"publishpress_future_action":{"enabled":false,"date":"2026-04-20 10:21:03","action":"change-status","newStatus":"draft","terms":[],"taxonomy":"category","extraData":[]},"publishpress_future_workflow_manual_trigger":{"enabledWorkflows":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90150","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=90150"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90150\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":90170,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90150\/revisions\/90170"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90150"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90150"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90150"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}