Montag, 12. Dezember 2011

Automatiktuner

Immer wieder kommt die Frage nach halbwegs guten, und am besten automatisch betriebenen Antennentunern auf, weil die Meisten von uns nicht mehr groß manuell abstimmen wollen.
Über Sinn und Richtigkeit kann man jetzt geteilter Meinung sein, da natürlich ebenso manuelle Antennentuner ihre Vorteile haben können und sich logischerweise zum Selbstbau eignen.
Ich muß offen gestehen, daß ich allerdings auch zur Fraktion der Automatikliebenden gehöre, weil ich das ständige manuelle Neuabstimmen nicht mag und lieber nur die PTT drücke und damit alles automatisch abläuft.

Im Klaren muß man sich darüber sein, was für eine Antenne überhaupt angepasst werden soll, denn über Dipole haben wir uns ja schon eingehend informiert und wissen um deren Symmetrie.
Somit beschäftigt uns diesmal die Kategorie "unsymmetrische Antennen", wo wir eine Vielzahl von bekannten Antennenformen wiederfinden.
Alle von Hause aus koaxgespeisten Antennen zählen nämlich dazu, u.a. unsere so kontrovers diskutierte Langdrahtantenne, die Urform der Antenne schlechthin, obwohl man sich über diese Aussage genauso streiten könnte (Marconi), aber lassen wir es mal so stehen!
Automatktuner wie z.B. die teuren SGC-Tuner (liegen im Bereich von 500,- Euro), oder die preiswerteren CG 3000 von CG-Antenna bis hin zu MFJ mit seinen MFJ-926B als Prunkstück der unteren Leistungsklasse.
Sie alle funktionieren inetwa gleich, man setzt sie  am besten direkt am Fußpunkt der Antenne ein, dadurch spart man sich u.a. verlustbehaftete Baluns bzw. Ununs und die Antenne wird durch Drücken der PTT sofort angepaßt.

Schauen wir uns mal die drei von mir genannten Tunersparten an, da gibt es schon erhebliche Qualitätsunterschiede, die natürlich auch preisbezogen sind.
Der CG-3000 wird in Asien hergestellt, er ist der Preiswerteste seiner Art mit rund 265,- Euro derzeit, wird gerne als sogenanntes Einsteigermodell in dieser Kategorie hergenommen.
Seine Verarbeitung läßt manchmal zu wünschen übrig, die Qualität schwankt von Tuner zu Tuner, dieses berichten immer mehr User auch in den unterschiedlichsten Foren, da kamen selbst Brände im Tuner schon vor.
Nun bin ich da auch immer etwas selbstkritisch, weil sehr oft sitzt der eigentliche Fehler direkt vor dem Funkgerät, nämlich wir selbst, weil wir etwas falsch gehandhabt haben.
Es gibt ebenso genug Leute, die mit diesem Tuner zufrieden sind.                      
Aber eines ist dem nicht abzusprechen, die Verarbeitung innen ist nicht die Beste, darüber muß man sich im Klarem sein.
Wasserdicht ist er, kann direkt am Mast angebracht werden und hält auch unsere unbeliebten Mantelwellen aus dem Haus heraus.
Viele Zwitterformen bei den Antennen, die z.B. mit Feederleitung und einem 1:1-Balun dann auf Koaxkabel übergehen, sind gefährlich störungsverdächtig, ebenso Langdrähte ohne Mantelwellensperre, wobei selbst die manchmal nicht ausreicht.
Da ist es schon von Vorteil, genau am Fußpunkt der Antenne sofort mit der Abstimmung beginnen zu können, um anfänglich nicht gleich mit einer fehlangepaßten Speiseleitung durchs halbe Haus zu müssen !
Der CG-3000 kann also recht gut funktionieren, hier und da mal bekommt man ein "Montagsgerät", mit dem man dann allerdings Ärger bekommt.



Das Gleiche wird vielerorts von MFJ ebenso berichtet, diese Smarttuner liegen fast in der gleichen Preissparte wie CG Antenna und werden meist genauso in Asien gebaut.
Auch hier gilt, kann gut gehen, kann aber auch nicht, wobei es allerdings entscheidend ist, welchen Tuner man hat !
Es gibt nämlich MFJ-Tuner, die werden in den USA verbaut, dazu gehört der MFJ-926B.
Auf das "B" ist dringendst zu achten, da der fast baugleiche MFJ-926 nicht aus den USA kommt.
Und dabei stellen wir doch erhebliche Qualitätsunterschiede fest, der 926B stellt sich durch den für uns zur Zeit günstigen Dollarkurs als goldener Kompromiß dar, weil seine Verarbeitung wesentlich besser gelungen ist und er in 99% aller Fälle seine Arbeit absolut zuverlässig verrichtet.
Er kann koaxgespeiste, unsymmetrische Antennen anpassen, ebenso Langdrähte und mit speziellen Symmetriergliedern auch Dipole, ist dabei wirklich allwettertauglich, braucht geringen Strom und ist relativ leicht im Verhältnis zu seiner Größe.
Ich habe ihn selbst ausprobiert und war recht überzeugt von seiner Gangart, er schafft als einer der wenigen Tuner eine Impedanz von 1.600 Ohm, hier kann man wirklich die Regenrinne oder den Weidezaun anpassen !
Für 280,- Euro erhält der Nutzer ein gutes und robustes Gerät, mit dem er fast alles anpassen kann.



Der SGC-Tuner stammt direkt aus den USA, er ist der Mercedes unter den unsymmetrischen Automatiktunern, liegt im Durchschnitt bei 450 - 550,- Euro, ist allerdings sein Geld wert.
Er weist wirklich eine hervorragende Verarbeitung auf und ist ebenso überall einsetzbar.
Allerdings ist er schon etwas überteuert, hier zahlt man den Namen natürlich mit, da der vorher beschriebene MFJ-Tuner nur geringfügig darunter liegt und dabei noch den besseren Impedanzbereich vorweisen kann.
Es gibt mehrere Modelle von SGC, je nach Einsatzplanung muß der Richtige ausgesucht werden, wir hatten ja schon zum Teil über einige davon bei bestimmten Antennenformen berichtet.
Ansonsten ist ein SGC-Tuner bestimmt keine verkehrte Wahl, ich persönlich würde es trotzdem erstmal mit dem MFJ probieren, man spart doch erhebliche 200,- Euro und ist damit größtenteils nicht schlechter beraten.
Es ist eben wie beim Autokauf, ein VW, BMW oder Opel kann auch gut sein, wenn es nicht unbedingt der Stern sein muß.



Aber bei allen Dreien gilt eben, schwarze Schafe kommen überall vor, wir als User können nur die Verarbeitung und deren Alltagstauglichkeit beurteilen, da gibt es auch die für uns sichtbaren Unterschiede, jedes Gerät beweist sich erst im rauhen Alltag im Praxiseinsatz.
Auf jeden Fall liegen die Vorteile eines Automatik-Smarttuners klar auf der Hand, einfach zu handhaben, abgesetzt vom Shack zu betreiben und passt so ziemlich alles an.
Wenn er gut funktioniert, kann man beim Antennenbau mit einem Erfolg rechnen, sofern sich keine weiteren Fehler einschleichen.
Ein guter Tuner ist meist schon die halbe Miete zu einer mehrbandigen Antennenanlage. 
Wir danken Thiecom und FGH für die Bilder.        
Dann spart mal alle schön (hi),
Euer Tom

Dienstag, 29. November 2011

Trap-Antenne

Ich gehe hier mal auf eine Dipolform ein, die mir ansich nicht ganz behagt, da sie etwas mit Verlusten behaftet ist und auch starken Temperaturschwankungen nicht ganz standhält.
Die Rede ist von einer horizontalen W 3 DZZ, die man käuflich erwerben, aber ebenso selbst bauen kann.
Letzteres ist die bessere Variante, da man dadurch Einfluß nehmen kann auf die Temperaturbeständigkeit der Traps durch entsprechende Kondensatoren.
Es ist nicht ganz ohne, wenn die Antenne mal arbeitet und mal nicht, je nach Wetterlage und Zeit.
Gerade auf den höher frequenten Bändern kann das fatale Folgen haben!
Vorteil einer solchen Antenne ist ihr verringter Platzbedarf und eine Direktspeisung über Koaxialkabel, obwohl es eine symmetrische Antenne ist.
Ihr Speisepunkt befindet sich immer in einem Strombauch.
Vielleicht ist ein Balun von Nöten, aber gute Tuner schaffen das auch so.



Die Antenne ist mit ihrer Resonanzfrequenz auf 7.050 KHz abgestimmt, die Güte der Spulen und eine gewisse Spannungsfestigkeit der Kondensatoren wird beim Eigenbau für die Sperrkreise natürlich vorausgesetzt.
Die Kondensatoren müssen zwingend einen geringen negativen Temperaturkoeffizienten haben.
Sicherlich wäre der Besitz eines Resonanzfrequenz-Meßgerätes (Analyzer) von Vorteil.
Der eigentliche Spulenkörper sollte aus beständigen Materialien, aber nicht aus PVC sein.
Bei dem hier gezeigten Beispiel von DL6VW haben die Kondensatoren eine Kapazität von 60 pF und dienen im 20 m Band als Verkürzungsfaktoren, woraus sich auch bei der genannten Resonanzfrequenz eine Spuleninduktivität von 8,3 Mikrohenry ergibt.
Nun gibt es spezielle Tabellen dafür, aus denen man ersehen kann, daß dazu ein Spulendurchmesser von 50 mm und 19 Windungen nötig sind, die Spulenlänge beträgt dann 80 mm.



Drückt man nun die Spule etwas zusammen, oder zieht sie etwas auseinander, kann man genau die geforderte Resonanzfrequenz einstellen und fixiert diese Stelle durch nicht leitenden Hartkleber.
Wichtig ist noch zusätzlich, die Unterbringung in ein wetterfestes Gehäuse, der Spulendraht könnte z.B. aus versilbertem Kupferdraht von 2 mm Stärke sein.
Die hier abgebildeten Längen ergeben Resonanzfrequenzen bei 3.700 , 7.050 , 14.100 , 21.200 und 28.400 KHz.
Wir haben somit eine klassische Mehrbandantenne mit direkter Koaxspeisung, wenn man entweder mit Balun (bis 50 Watt Leistung), oder einem Anpassgerät arbeitet.
Es gibt für höhere Leistungen extra Symmetrierbaluns aus Koaxialkabel !
Das Koaxkabel sollte dabei aber mindestens 6 m senkrecht nach unten von der Antenne wegführen, da sich sonst die Resonanzen der Antenne verschieben.
Ebenso kann dieser Dipol in V-Form gespannt werden, was seine Ausmaße nochmal reduziert.

Man kann eine solche Antenne ja mal probieren, wenn sie recht gut aufgehängt ist und die hier festgesetzten Bedingungen erfüllt, womit sie auf jeden Fall eine recht solide Alternative darstellen würde zu manch anderen Mehrband-Behelfsantennen.
Euer Tom

Samstag, 26. November 2011

Einspeisungsmethoden für nicht abgestimmte Speiseleitungen

Nun wollte ich mal auf ein paar Speisungsmethoden bei Dipolen z.B. eingehen, die sicher für den ein oder Anderen sehr interessant sein dürften.
Nicht abgestimmte Speiseleitungen werden bei allen Systemen eingesetzt mit einem SWR <1,5,was allerdings bedeutet, diese Leitung muß mit der Impedanz ihres Wellenwiderstandes abgeschlossen sein, um ein so kleines SWR erreichen zu können.
Dabei spielt die eigentliche Strahlerimpedanz erstmal keine Rolle, sie kann sehr stark davon abweichen.
Hier erkennt man nun schon, daß wir ein Transformationsglied bzw. Impedanz-Anpaßglied benötigen, welches zwischen Antenne und Speiseleitung einzuschleifen ist.
Folgendes passiert, die Eingangsimpedanz dieses Anpaßgliedes paßt sozusagen den Wellenwiderstand der Speiseleitung an, hingegen wiederum die Ausgangsimpedanz die Antennenimpedanz anpaßt.
Dazu habe ich mal aus der Literatur (DL6VW) 8 verschiedene Möglichkeiten herausgesucht und stelle sie gegenüber.

Die erste Lösung, aber nicht gerade die Effektivste wäre die "Eindrahtspeisung", sie ist nicht resonant und kann somit an eine Halbwellenantenne angeschlossen werden, die sich in Resonanz befindet.
Hierbei wird kein Anpaßglied verwendet, was jedoch eine Notwendigkeit wäre, in diesem speziellen Fall aber wegfällt.
Wir wissen vielleicht noch, daß die Antennenimpedanz von der Mitte weg in Richtung Enden schon zwischen 73 Ohm und 2.500 Ohm differieren kann, wobei es einen Punkt auf dem Strahler gibt (meist zur Mitte hin), wo Leitungs- und Antennenimpedanz übereinstimmen und um die 600 Ohm liegen und die Speiseleitung zur Wanderwellenleitung wird.

Der eben erwähnte Punkt kann annähernd auf der Mitte der Halbwellenlänge des Strahlers gefunden werden (Mitte der jeweiligen Dipoläste), allerdings ist auf eine wichtige Besonderheit dabei zu achten, die Speiseleitung muß rechtwinklig zur Antenne vom Speisepunkt weggehen auf eine Länge von Lambda/3.
Ansonsten würden Antenne und Leitung miteinander koppeln !
Weitere Voraussetzung dieser Speisemethode ist eine gute Erde für den Rückfluß zum Sendekreis, auch Tankkreis genannt.
Dieser muß wirklich gut am kalten Ende geerdet sein, da wir keinen zweiten Leiter haben, der das Strahlungsfeld aufheben kann.

Die zweite Lösung wäre die mit zweiadriger, verdrillter Leitung (Doppelleitung), womit wir eine Impedanz von 70 - 80 Ohm erreichen würden.
Allerdings haben wir bei dieser Methode mit sehr hohen Leitungsverlusten zu rechnen, weshalb sie kaum zur Anwendung kommt.

Die dritte Methode ist die der Zweidrahtleitung mit Anpaßglied, in diesem Fall der "Delta-Anpassung", sie ist eine symmetrische Leitung und hat einen Wellenwiderstand von 400 - 700 Ohm und wird in der Mitte des Dipols angeschlossen, wo wir ja nur 73 Ohm haben.
Somit wird schon klar, wir brauchen eine Transformation !
Hier kommt nun besagte Delta-Anpassung ins Spiel, welche ein Auseinanderspreizen der Speiseleitung bedeutet.
Wir suchen uns also zwei Punkte rechts und links von der Mitte ausgehend, wo die Leitung angeschlossen wird, die wir leider nur experimentell ermitteln können.
Gleiches gilt für die Länge der Spreizung nach unten weg (im Bild mit "D" bezeichnet).
Leider ist diese Anpassung natürlich ein Teilstück der Antenne und bringt Verluste mit sich, desweiteren muß man recht lange probieren, um die Speisepunkte und die Länge "D" ermitteln zu können.
Einzigster Vorteil ist eben die Verwendung einer symmetrischen Speiseleitung.

Da kommt nun Lösung 4 zum Tragen, die sogenannte "T-Anpassung" (siehe Bild unterhalb), hier kann man schon den Unterschied zwischen den beiden Anpassmethoden erkennen in Form des Anpassgliedes.
Diese Art der Transformation finden wir häufig bei Rohrelementen (Beams z.B.) vor, weil sie sich dort einfach bewerkstelligen läßt und ihre Maße nicht allzu kritisch sind.
Auch in diesem Fall ist die Anpassung ein Teil der Antenne, aber mit deutlich weniger Verlusten.

Lösung 5 kennen wir schon aus vorherigen Berichten, wir haben es mit einer Zweidrahtleitung mit Stichleitungs-Anpassung zu tun (Stub).
Er ist genau Lambda/4 in der Länge und nach hinten hin offen oder kurzgeschlossen.
Bessere Methode wäre dahingehend aber die etwas länger bemessene Stichleitung, weil man variabler ist (Umgebungseinflüße) und den richtigen Punkt auf der Leitung recht schnell herausfinden kann.
Der Stub muß bei Anschluß einer 600 Ohm Speiseleitung in der Mitte unseres Dipols eine hohe Eingangsimpedanz und eine niedrige Ausgangsimpedanz aufweisen.
Nun weiß man, daß die Impedanz zum Ende der offenen Viertelwellen-Stubleitung größer wird, aber an anderen Punkten mit der der Speiseleitung übereinstimmt, dort wird diese angeschlossen.
Bei einem kurzgeschlossenen Stub wird die Zuleitung an einem Punkt niedriger Impedanz angeschlossen, was nicht allzugenau ist, aber die Unsymmetrie sollte 10% nicht überschreiten.
Jedoch hat auch diese Art der Anpassung einen Schönheitsfehler, die Antenne arbeitet recht selektiv und schmalbandig (dort aber sehr gut) neben ihrer Resonanzlänge.

Kommen wir zur Methode 6 mit der "Q-Anpassung", sie braucht kein Probieren, um den richtigen Punkt des Speiseleitungsanschlußes zu finden, sondern besteht aus einem Viertelwellenstück der Leitung, welche dann in Reihe mit der unabgestimmten Speiseleitung gesetzt wird.
Diese Viertelwellenleitung hat einen Wellenwiderstand von 205 Ohm, um eine korrekte Anpassung zu einer 600 Ohm Speiseleitung herstellen zu können.
Das gilt aber nur knapp um die eigentliche Resonanzfrequenz der Antenne herum, welches die Nutzung der Antenne recht stark eingrenzt.
Um diesen Effekt zu umgehen, passt man die Speiseleitung praktisch in einer Doppelstufe (2 Viertelwellenleitungen) an, wobei eine Zwischenimpedanz gewählt werden muß.
Das erste Anpasstück dient zur Anpassung einer 600 Ohm-Leitung an eine Eingangsimpedanz von 300 Ohm, so erhält man eine Impedanz von 425 Ohm beim ersten Stück (von unten gesehen), das Zweite braucht dann einen Wellenwiderstand von 145 Ohm.
Berechnet aus Zq = Wurzel aus Z0 mal ZA (Z0 = Impedanz der Speiseleitung ; ZA = Anschlußimpedanz der Antenne).

Jetzt zur 7.Lösung, nämlich die "koaxiale Speisung", sie ist wohl die einfachste Methode der Speisung, da das Kabel eine feste Impedanz hat, welche direkt an eine symmetrische Antenne angeschlossen werden kann.
Jedoch gibt es eine gewisse Fehlanpassung, die zum Schielen der Antenne führt, denn wir haben es mit einer unsymmetrischen Leitung zu tun.
Es wird ein Symmetrierstück benötigt, sogenannte "Baluns" mit Ferritkernen sind durchaus geeignet für Empfangszwecke und Leistungen bis maximal 50 Watt, aber danach wird es kritisch, denn der Kern gerät schnell in Sättigung, die Energie wird in Wärme umgesetzt und auf den höherfrequenten Bändern steigen die Verluste und die Fehlanpassung merklich an.
Dazu gibt es dann andere Alternativen, wie z.B. einen Balun für undefinierte Induktivitäten oder am besten gleich Symmetrie-Koppler (teuer).

Die letzte Methode ist nun die "künstliche Leitungsanpassung", hierbei werden Spulen und Kondensatoren eingesetzt, die dann eine Impedanzanpassung ermöglichen.
Diese werden auch aus platztechnischen Gründen nahe des Antenneneingangs angebracht in z.B. wasserdichten Gehäusen, wobei beide Spulen gleiche Windungszahlen haben.
Es gibt zweierlei Arten, die für Leitungen mit großer Impedanz, welche an kleine Eingangsimpedanzen angeschlossen werden, oder eben für Leitungen kleiner Impedanz, die an große Eingangsimpedanzen angekoppelt werden.

Somit hätten wir die Anpassmöglichkeiten für unabgestimmte Speiseleitungen durch, man sieht schon auf einem Blick, daß alle nicht ganz unproblematisch sind, viele auch mit Verlusten arbeiten und auch teilweise sehr experimentell hergeleitet werden müssen.
Man muß einfach probieren und testen, was für einen selbst am besten ist, oder man gibt gleich genug Geld aus für ferngesteuerte Antennentuner, die für symmetrische Antennen geeignet sind.
Positiv zu erwähnen war hier der AT-502 von "hamware.de", er liegt bei ca. 600,- Euro und ist sowohl für Monoband- als auch Multibandantennen geeignet, passt auch unsymmetrische Systeme an !
Viel Spass bei der Anpassung,
Euer Tom

Freitag, 25. November 2011

Antenne maßgeschneidert

Für alle platzgeschädigten HAMs gibt es viele Möglichkeiten, doch eine Kurzwellenantenne aufzubauen, man muß nur die physikalischen Gesetze nutzen, denen Antennen unterliegen.
Natürlich gibt es keine Wunder- oder Zauberantennen, aber es reicht ja, wenn man weltweit schon mitmischen kann und dabei nicht unbedingt der Lauteste sein muß.
Auf eine dieser vielen Möglichkeiten weist uns Dr.Leopold Pomp (DL3DD) hin, er schreibt über Verlängerungsspulen in Drahtantennen, hauptsächtlich bei Dipolen.
Viele von Euch wissen, daß man ja am Ende eines Dipols jeder Seite einen Teil auch abknicken kann, sofern er sich außerhalb des Strombauches befindet.
Denn ein Dipol strahlt mit seinem Strombauch, das muß man sich immer vor Augen halten.

Somit kann man theoretisch sogar die Enden aufrollen, der Verlängerungseffekt kommt dann durch die Induktivität, welcher mit Annäherung an den Strombauch sogar zunimmt.
Das bedeutet, mittels Induktivitätsgröße und Annährung an den Strombauch lassen sich die Antennen an jede Raumgröße anpassen.
Ein Beispiel aus dem Erfahrungspool von DL3DD wäre u.a. eine Antenne für 30 m, die im Normalfall an die 14,11 m wäre,aber durch Einfügen zweier Spulen (eine je Seite) bei 2,50 m vom Mittelpunkt entfernt (nahe Strombauch) wurde die Verkürzung so stark, daß nur noch 50 cm auf jeder Seite rausstanden.
Nun optimierte er den Dipol, indem er die Spulen weiter entfernt vom Strombauch platzierte (siehe Bild), also schon im abgeknickten Teil der Antenne, damit sie nicht bei der Abstrahlung stören.
Aber die Gesamtlänge schrumpfte inzwischen auf 10,43 m, wovon gut 2 m jeweils abgeknickt sind, dabei wurde die gesamte Antenne mit Kupferlitze incl. der Spulen hergestellt.
Aus dem Bild geht auch die Größenordnung der Spulen hervor.
Wenn man dann noch im rechten Winkel vom Balun zur Spannrichtung einen 20 m Dipol spannt, kann man ein Mehrbandsystem aufbauen.
Speisepunkt ist für alle Dipole derselbe!

Auch das ist wieder ein Projekt zum Experimentieren, für alle anderen Bändern kann man sich die Spulen im Verhältnis herleiten, oder gar berechnen, dafür gibt es im Netz diverse Berechnungssoftware.
Versucht es einfach mal, schaut Euch sonst die Länge für den normalen Halbwellendipol für das gewünschte Band an und probiert einfach mal ein wenig, es lohnt sich.
Der Autor des Berichtes hat recht gute Erfolge damit erzielt.
Viel Spass dabei,
Euer Tom

Reiseantenne

Heute stelle ich Euch mal eine Entwicklung von Joachim (DK2UT) vor, bei der es um eine ganz leichte und recht praktisch transportierbare Antenne für 10 - 40 m geht.
Ja nun, werdet Ihr sagen, da gibt es schon einige von, aber wir reden hier von funktionstüchtigen Antennen, die auch etwas leisten sollen und mit 550 g Gewicht wohl eine der leichtesten Ausführungen ist.
Prinzipiell handelt es sich um eine Wendelantenne, wie wir sie aus dem Mobilfunkbereich kennen, die mittels eines speziellen Radials angepasst wird.
Die Antenne selbst kann dann am Balkon,oder am Auto angebracht werden und ergab im Test des Entwicklers von den Kanarischen Inseln aus immerhin QSOs nach DL und USA.

Der Antennenstab selbst besteht aus 3 Teilen Glasfaserrohr mit 10 mm Durchmesser, die oben und unten mit Steckhülsen versehen werden.
Diese Rohren tragen dann Drähte in verschiedenen Längen, die praktisch draufgewendelt sind, und somit verschiedenen Resonanzfrequenzen entsprechen.
Es werden Metallrohre (4 mm und 6mm Durchmesser) mit einer Länge von 38 bzw. 80 cm in den 10 m-Teil eingebracht,somit ist die Antenne schon mal für 10 m, 15 m und 17 m fit.
Die 80 cm benutzt man dann bei allen ineinander gesteckten Glasfaserrohre für das 20 m-Band.
Um 40 m zu erreichen, wird auf das obere Glasfaserrohr eine Verlängerungsspule aufgebracht, an deren oberes Ende ein 80 cm-Stub angebracht wird (ähnlich der C-Whip Maxi Mobilantenne).
Die Rohre sollten schon aus Glasfaser bestehen (kein GFK), welches man meist im Modellbauladen erhält.
Das Rohr selbst hat 1,50 m Länge und ist eben 10 mm stark, was dann in drei gleiche Teile geschnitten wird.
Auf das unterste Teilstück werden 150 cm 1,5 mm CuL-Draht, auf das mittlere Teilstück 400 cm und auf das oberste Teilstück 250 cm aufgewendelt, die oberen Absimmstubs bestehen aus 4 mm und 6 mm starken Aluröhrchen.
Es geht natürlich ebenso eine Radioteleskopantenne, die aber mindestens 80 cm haben muß, damit ist man flexibler in der Abstimmung.
Die beiden ersten Teilstücke sind schon für 10 m gedacht, dort bringt man entweder den 38 cm Stub für 15 m ein, oder den 80 cm Stub für 17 m.
Bei 20 m braucht man alle 3 Teile und den 80 cm Stub, welches die elektrische Länge von 2,50 m ergibt.
Die Verlängerungsspule ist ein 18 mm Staparohr, auf das 140 Windungen 0,5 mm CuL-Draht aufgebracht ist und an deren Enden jeweils Steckhülsen sitzen.

Das Gegengewicht ist ein Radial mit Verlängerungsspule, mit dessen Hilfe dann der Feinabgleich auf die Resonanzfrequenz vorgenommen wird.
Dazu nehme man ein mittelgroßes Drahtpoti und trennt die Widerstandswicklung ab, ersetzt sie durch 0,5 mm CuL-Draht, wobei die Schleiferseite blank gemacht wird.
Das Radial selbst ist 250 cm lang und bekommt dadurch seine Verlängerungsspule.
Wir haben somit zwei Punkte für den korrekten Abgleich, einmal die Stubs und zweitens das Poti am Radial.
Als Basis nimmt man anschließend ein stabiles Kunststoffkästchen, in dem der Einbaufuß für die Antenne und der Radialabgleich sitzt, welches dann überall mittels einer Schraubzwinge oder mit Magnetteil angebracht werden kann.
Das Drahtradial kann man ja durch die vertikale Auslegung frei hängen lassen.
Im Grunde ist es nichts anderes als ein Dipol !
Bei Bandwechsel muß die Antenne immer neu abgeglichen werden, darum ist ein SWR-Meter natürlich Pflicht.

So, nun kann es an den Nachbau gehen, selbst für Portabel- und SOTA-Zwecke würde sich die Antenne eignen und klingt recht vielversprechend.
Auf gehts Buab´n,
Euer Tom

Donnerstag, 24. November 2011

Fraktale Antennen

Dieser Begriff war mir vor kurzem auch das erste Mal im Bezug auf Antennen untergekommen und machte mich neugierig.
Fraktale sind in der Technik keine geraden Leiter, sondern bilden sich mäanderförmig aus und sind dadurch in ihrer Längenausdehnung wesentlich kürzer.
Sie kommen auch in der Natur vor, bei Küstenverläufen,Ästen und Wolkenbildung.
Wie aber kann man das auf die Antennentechnik umsetzen?
Dabei fiel mir ein Beitrag von Prof. Dr.Hans-Hellmuth Cuno (DL2CH) in die Hände, den ich versuche, hier mal zum Besten zu geben.
Man unterteilt eine gerade Linie in drei gleich lange Stücke und formt das mittlere Stück in eine dreiecksförmigen Auswuchs um,diese Prozedur wendet man auf alle Teilstücke an und wiederholt das immer wieder.
So entsteht ein unendlich fein gekräuselter Verlauf, der in allen Belangen überall gleich aussieht.
Bei jedem Schritt wird die linke Kurve (Kochkurve - siehe Bild) um den Faktor 1,333 und die rechte Kurve um den Faktor 2 länger.
Das könnte sich unendlich fortsetzen, aber die endliche Breite setzt dem ein Ende.

Es gibt sogar eine Firma "Fractal Antenna Systems" von N1IR, wo solche fraktalen Antennen hergestellt werden und dazu die fraktalen Dachkapazitäten.
Solche Antennen weisen eine größere Breitbandigkeit auf und sind bei gleichbleibender Frequenz wesentlich kürzer, ohne dabei abstrahlungstechnische Einbußen hinnehmen zu müssen.
Eine fraktale Quad für das 10 m-Band hat z.B. nur eine Kantenlänge von 1,20 m gehabt und wies minimale Verluste gegenüber einer Fullsize-Version auf, war im gleichem Atemzug aber allen anderen Kurzversionen gegenüber deutlich überlegen.
Desweiteren weisen diese Antennen Nebenresonanzen auf, die nicht nur bei Harmonischen der Grundwelle liegen, was praktisch bedeutet, daß Mehrband-Versionen ohne verlustbehaftete Traps o.ä. möglich sind.
Großer Vorteil ist die Beinflußbarkeit des Fußpunktwiderstandes, so daß Anpassnetzwerke entfallen können!
Nachteil ist wiederum, daß dem Ganzen eine Grenze gesetzt ist, die Kräuselung muß anscheinend einen Mindestbruchteil der Wellenlänge betragen, sonst läßt die Wirkung dieser Antennen sehr stark nach.

Der Professor machte dann selbst einen Versuch, indem er für 70 cm eine Rechteckkurve in Platinen einätzen ließ und ober- und Unterseite miteinander verband, um sie dann an einen Balun anzuschließen, also ein 70 cm Dipol.
Beim Messen mit einer Reflektionsfaktor-Meßbrücke wurde eine etwas erhöhte Resonanzfrequenz festgestellt, die aber durch kurze Stücke Lötauglitze korrigiert werden konnte.


Die Reflexionsdämpfung liegt im Bereich von 425 - 440 Mhz.
Die weitreichenden Möglichkeiten könnte man nun in vielen Experimenten noch näher betrachten, aber DL2CH dachte weiter und stellte sich eine Drahtantenne vor (Dipol), die in ihren Dipolästen ein Stück Fraktal beinhalten würden und somit nur die Hälfte an Spannweite hätten, das könnte man mit speziellen Spreizern schon realisieren.
Damit hätten die platzgeschädigten HAMs wieder eine Möglichkeit, vernünpftig funktionierende Drahtantennen platzsparend aufzuhängen.
Na dann...
Euer Tom

Die CGFD-Antenne

Bei weiteren Recherchen im Antennendschungel für platzgeschädigte HAMs fiel ich über einen Beitrag von DK5IQ, der eine verkürzte Mehrband-Dipolantenne einsetzt, die selbst bei schlechten Raumverhältnissen meist montierbar ist.
Die Akkürzung CGFD steht für " Combined grounded folded Dipol" und läßt in vielen Fällen die Montage vor oder hinter dem Wohnhaus noch zu.
Dabei handelt es sich um eine Art Faltdipol, der sogar geerdet oder mit einem Parasitärelement betrieben werden kann.
Auf 80 m reicht es jederzeit noch für den Europaverkehr, auf den anderen Bändern von 40 bis 10 m ist er einem Monobanddipol ebenbürtig.
Grundlage des Ganzen ist der uns bekannte T2FD-Dipol, den der OM Wolfgang mal als Lambda-Halbe (30 m-Band) abgestimmten Faltdipol konstruierte.
Diesen trennte er gegenüber dem Einspeisepunkt mittig auf und brachte dort ein Parasitärelement (zweiadrig) an, welches er zum Boden führte.
Diese Art Stub kann sowohl offen bleiben, als auch kurzgeschlossen, als auch mit Abschlußdrehkondensator versehen werden, wodurch ein fernabstimmbarer Faltdipol entsteht, der auf den Bändern 10 - 40 m hervorragend arbeitet und selbst auf 80 m noch Europa herzaubert.
Wolfgang ermittelte für 10 - 80 m bei einem induktionsarmen Abschlußwiderstand von 300 Ohm und einem 1:4 Balun in der Speiseleitung einen recht guten SWR-Verlauf.
SWR ist aber nicht alles, die Praxis zeigt ihre Tauglichkeit.

Erwähnt werden muß vor allem empfangsseitig ihre Rauscharmut, über das gesamte Bandspektrum wurde der QRN so stark unterdrückt, daß selbst gegenüber einem optimal bemessenen Monobanddipol die Empfangssignale trotz 2 S-Stufen Verlust besser wahrnehmbar waren.
Im Sendebetrieb würde der Abschlußwiderstand aber eine Menge Leistung schlucken, aus diesem Grunde gestaltete DK5IQ die Antenne um.


Jetzt geht es an den Zusammenbau, es werden 12 Abstandshalter mit 5 x 15 x 450 mm benötigt, in die dann jeweils oben und unten 3 mm Bohrungen gesetzt werden.
Nun zwei Dipolhälften mit je 15,15 m aus isolierter Litze mit 1,5 mm/2 Durchmesser erstellen, nun die Mitte ermitteln und an die gleiche Stelle den jeweils äußeren Abspannisolator einziehen und parallel dazu den jeweils ersten äußeren Abspannhalter einziehen.
Danach fädelt man im Abstand von je 1,30 m die anderen Abstandhalter ein.
Nachdem der sechste Abstandhalter eingefädelt wurde, wird nun in Richtung Balun und zum Mittenisolator hin auf jeder Dipolseite eine erste Doppelverknotung vorgenommen, wobei die überstehenden Antennenleiterenden durch die Ösen des Baluns und des Mittenisolators gezogen und ebenfalls verknotet werden.
Jetzt die Anfänge und Enden der durchgefädelten Dipolhälften (beim Balun und Mittenisolator) auf 10 cm Überstand kürzen und durch Nachziehen bzw. Lockern alle Isolatoren auf gleichbleibenden Abstand bringen.
Die eingefädelten Drahtenden auf der dem Balun gegenüberliegenden Seite nun mit kombinierbaren Steckschuhen versehen und Ringschuhe auf der Balunseite anbringen.
Danach nun die ca. 7 m lange (300 Ohm) Parallelleitung am oberen Dipolstrahler (gegenüber dem Balun) anbringen und evtl. mit Bananenstecker oder Kabelschuhen  versehen.
Diese aber ordentlich mit Isolierband o.ä. isolieren!

Nun kann der Dipol mit Abspannleine aufgehängt werden, wobei eine gerade Aufhängung am besten wäre, aber auch eine Schräginstallation in Frage kommt.
Mit einer 65 cm langen Brücke, unten am Stubende angesteckt, wäre der Dipol schon für 12 und 30 m betriebsbereit.
Und genau diese Stubbrücken sollten variabel wählbar sein, was mittels einer Holzplatte von 2 m Länge geschehen kann, die entsprechend benagelt und mit Draht verspannt versehen ist.
Bei kleiner Leistung fährt man nun mit einem langen Nagel über die Drähte auf der Holzplatte und findet so den besten SWR-Punkt, der die Abstimmung für das gewünschte Band herstellt.
Sicher kann man das mit zwei Spulen a 15 Windungen und einem Mehrebenenschalter besser machen, der die Windungen symmetrisch vom Mittelpunkt aus nach außen hin kurzschließt.
2 x 15 Kontakte wären dabei optimal, um einen solchen großen Bandbereich abzudecken.
Natürlich wäre es erstrebenswert, eine solche Anpassung in den Dachboden oder gar Shack zu verlegen, dazu muß der Stub isoliert in 50 cm Abstand zur Speiseleitung ins Haus geführt werden.
Darauf zu achten wäre noch, daß der unterste Dipolast mindestens 3 m über den Erdboden hängt.

Besonderheiten am Stubende:
offen gelassen bedeutet Betrieb im 30 m -, 15 m -, und 10 m - Band
Kurzschlußschleife von 65 cm bedeutet Betrieb auf 12 m und 30 m
Spule bedeutet Betrieb auf 40 m, 30 m, 17 m, 15 m und 10 m
Drehko (50 pF) über 10 cm Parallelstub angeschlossen bedeutet Betrieb auf 20 m, 30 m und 10 m
Spulenpaar mit je 6 Windungen an einen 18 cm Stub bedeutet Betrieb auf 30 m, 17 m, 15 m und 10 m
Logischerweise geht eine gesamte Speisung dieses Dipols auch mit Z-Match und 300 Ohm Paralleldrahtleitung anstelle des Koaxialkabels mit Balun.
Interessant ist im Grunde das Projekt "Anpassung", hier muß Phantasie und Geschick walten, um evtl eine Fernabstimmung konstruieren zu können.
Bei dem gesamten Projekt muß viel experimentiert und herausgefunden werden, weil jede Antenne an ihrem speziellen Einsatzort dementsprechend reagiert, somit eine schöne Amateurfunkaufgabe, die sich letztendlich aber lohnt.
Ich wünsche Euch viel Glück beim Bau einer solchen Antenne, die bei Fertigstellung sicherlich seinen Benutzer erfreuen wird.
Euer Tom

Kurzdipole mit Beta- bzw. Haarnadelanpassung

Das Thema "Fläche" auf oder um das Grundstück bleibt für uns alle immer gegenwärtig, denn immer kleinere Flächen stehen uns für den Antennenbau zur Verfügung.
Bei solchen Platzverhältnissen muß man ganz genau überlegen, wie man die Antenne gestaltet, z.B. als Sooper oder Inverted Vee, oder gar als Vertikaldipol, um den vorhandenen Raum optimal ausnutzen zu können.
Es gibt Heute diese Kurzdipole schon zu kaufen, aber wie wir alle wissen, sind die Antennen am besten, die wir individuell auf unsere Verhältnisse abgestimmt haben - und das geht nur beim Selbstbau!
Inspiriert hat mich bei dieser Betrachtung ein Bericht von DL6YCQ, der sich genau damit befasst hat und doch recht erstaunliche Ergebnisse an den Tag förderte.

Er legte eine allseits bekannte Multuband-Antenne (Dipol) zugrunde, nämlich die G5RV mit 32 m Länge, die erstaunlicherweise dieselben Ergebnisse brachte wie ein vergleichbarer 8 m längerer Dipol.
Ausgehend davon, für das 20 m z.B. einen Kurzdipol zu bauen, hat er diese Länge einfach geviertelt und bei der Hühnerleiter von 10 m auf 250 cm ebenso geteilt.
Die Direktspeisung mit Koaxkabel schlägt natürlich fehl durch die Fehlanpassung (zu kurz) und der dort vorhandenen kapazitiven Blindanteile, so daß hier eine Anpassung her muß, um die 450 Ohm der HL mit den 50 Ohm des Koaxkabels verbinden zu können.
Die Vorgabe war zusätzlich, auf ein externes Anpassgerät zu verzichten, da diese Antenne auch im Urlaub und auf Reisen genutzt werden sollte, wo jedes zusätzliche Gewicht einzusparen ist.
Also entschied sich vorgenannhter OM für eine Haarnadelanpassung, die es schon bei bekannten, kommerziellen Antennen gab.
Sie wird ebenso als "Beta Match" bezeichnet (Ähnlichkeit mit bekannter Zusatzinduktivität bei der MP-1 Antenne).
In diesem Fall ist es ein Stub aus Wiremann-Leitung, der unten kurzgeschlossen ist und oben (am offenen Ende) parallel mit der eigentlichen Wiremann-Speiseleitung und dem Koaxkabel geschaltet wird.
Gleiche Wirkung wie bei der MP-1, eine zusätzliche Parallelinduktivität, die die kapazitiven Blindanteile kompensiert.
Weiterhin passt sie nun auch noch die Wiremann-Leitung an das weitergehende Koaxkabel an.

Vorstehende Tabelle gibt alle Werte exakt an, diese wurden mit EZNEC überprüft und stimmen haargenau.
Der Induktivitätswert lag in der Regel bei 0,6 - 0,7 µH, somit kann die Haarnadel durch eine kleine Spule ersetzt werden, jedoch ist DL6YCQ der Meinung, daß es mit der Haarnadel in der Praxis einfacher funktioniert.
Butternut z.B. macht dieses mit einer Luftspule, deren Induktivität durch leichtes Auseinanderziehen oder Zusammendrücken verändert wird.
Praktisch wäre so vorzugehen, daß der Dipol erstmal halbwegs auf Länge gebracht wird an den beiden Strahlerhälften, wonach dann die Haarnadel eingefügt und durch experimentelles Verlängern (ansetzen eines 5 - 7 cm Wiremann-Stückes an die Haarnadel), oder aber durch zentimeterweises Verkürzen des Stubs das Ganze auf SWR getrimmt wird.
Dadurch wird grundsätzlich immer ein sehr gutes Stehwellenverhältnis gefunden.
Zum Schluß fertigt man dann einen fertigen Stub mit korrekt ermittelter Länge an und verlötet es mit der Antenne und der Speiseleitung (Koax).
Mit folgenden Berechnungen kann man recht genau alle Längen errechnen, sollte sich aber etwas mehr gönnen, um beim Messen noch abschneiden zu können.

Vergleichen wir nun einen normal bemessenen Dipol für 20 m mit unserem 2 x 3,95 m langen Kurzdipol in 10 m Höhe, so werden wir feststellen, daß der Unterschied laut EZNEC nur 1 S-Stufe beträgt, die aber durch den wesentlich flacheren Abstrahlwinkel des Kurzdipols beim DX wieder ausgeglichen wird!
Für Europaverkehr sind beide Dipole zu gebrauchen, bei beiden wird das SWR über das gesamte Band nicht schlechter als 1,5:1.
Bei der 40 m Variante (2 x 7,79 m beim Kurzdipol) sind beide relative Steilstrahler und decken Europa mit gerade mal 1 dB Unterschied ab, was ehrlich gesagt nicht ins Gewicht fällt.
Bei vertikaler Anbringung der zu vergleichenden Dipole war der Kurzdipol einem horizontal aufgehängten und ausgewachsenenen Dipol sogar überlegen wegen des besseren Abstrahlwinkels.
Zwar mußten Maste und Stubs zum Teil verändert werden (errechnete Ergebnisse nicht maßgeblich), jedoch brachte das den ersehnten Erfolg.
Bei der 40 m Variante wurde der Aufhängepunkt auch bei 10 m gewählt, wobei der zweite Strahlerteil dann unten im 90° Winkel parallel zum Boden gespannt worden ist.

Somit konnte DL6YCQ damit beweisen, daß sogar aus der Not geborenene Behelfslösungen in keinster Weise schlechter sein müssen als ihre Originale, im Gegenteil, bei DX wären diese unter Umständen sogar vorzuziehen!
Versucht es doch mal mit einem Nachbau für Euer bevorzugtes Band, dann könnt Ihr Euch evtl. ein eigenes Urteil bilden.
Euer Tom

Der Langdraht und die Spule

Der von mir hier aufgezeigte Weg, einen Langdraht bei schwierigen Verhältnissen und Gegebenheiten unterzubringen und ihn dann trotzdem von 160 - 10 m nutzen zu können, entstammt einem Bericht von DK8JG, der genau dieses Vorhaben verwirklicht hat.
Wie wir alle schon gelesen haben, sind unsere sogenannten Langdrähte nur "unechte" Langdrähte, weil sie fast nie die Länge von 1 Lambda und mehr erfüllen, denn der Begriff alleine ist ja nicht willkürlich gewählt worden.
Bei den Langdrähten ist darauf zu achten, daß der Speisepunkt nicht in einem Strombauch sitzt, da dieses mit hohen Verlusten behaftet ist.
Deshalb gibt es ganz spezielle Längen bei Langdrähten, die man überall in der Literatur nachlesen kann, zumeist krumme Werte wie 13 m , 17 m, 21 m oder 42 m u.s.w., niemals Lambda-Halbe oder ein Vielfaches davon.
Genau dieses ist dem besagtem OM passiert, indem er bei genau 40 m Drahtlänge natürlich kaum Freude an seiner Antenne hatte.
Also mußte er eine Lösung finden, da sich genau diese Länge durch die beiden Aufhängepunkte ergab.





Er nahm eine Spule und weitere 15 m Draht, die er im 45° Winkel vom eigentlich Langdraht wegführte, sozusagen einen Knick einbrachte.




Es war natürlich darauf zu achten, daß der Langdraht auch eine gute Erde bekam, ohne die er seine Eigenschaft verlieren würde.
Dieser kleine Trick mit der Spule und den um die Ecke gelegten, zusätzlichen Draht ergab dann endlich eine vernünpftige Antenne, die auch gute Rapporte hervorbrachte.
Was sagt uns das?
Es geht hier nur ums Prinzip, manchmal muß man eben ein klein wenig herumexperimentieren, nicht jeder hat gar die 40 m Spannweite zur Verfügung, aber man kann auf die abenteuerlichsten Arten eine Antenne etwas "verbiegen", um sie dann doch zu einer halbwegs anständigen Antenne zu machen.
Da sind wir wieder bei dem Thema "die Umgebung sondieren und alles nutzen, was sich anbietet".
Denn auch bei kürzeren Langdrähten von z.B. 20 m kann ein solches Prinzip fruchten, dazu bedarf es etwas Zeit für Experimente, aber im Nachhinein findet sich dann die alles entscheidene Änderung der ursprünglichen Konstruktion.
Wir alle sind Funkamateure und machen Experimentalfunk, also sollten wir es genauso machen, denn jede Antenne ist auf seinen Nutzer und dessen Gegebenheiten angepasst und funktioniert nur an genau diesem Standort, an dem sie angepasst worden ist.
Deshalb kann ich zum wiederholten Male nur aufrufen, rausgehen, bauen, experimentieren und die Lösung finden - Rom wurde auch nicht an einem Tag erbaut!
Alles Gute,
Euer Tom

Mittwoch, 23. November 2011

Dipol und Koaxialkabel

Kommen wir zu einem Thema, was viele HAMs schon beschäftigt hat und worüber sich viele schon dezent geärgert haben.
Der Fachmann erkennt, wir reden hier von einer symmetrischen Antenne und einem asymmetrischen Kabel, das kann nicht gut gehen ohne irgendwelche Hilfe.
Das Problem ist selbstverständlich die Hühnerleiter, sie kann bei den meisten Funkamateuren nicht direkt ins Shack geführt werden, selbst die Verlegung ist nicht gerade einfach, da sie nirgends groß Kontakt zu irgendwelchen Materialien haben sollte und immer auf Abstand zur Hauswand oder metallischen Gegenständen gehalten werden muß.
Nun werden schlaue Leute sagen, kauft doch einfach einen symmetrischen Tuner, oder baue Dir ein Z-Match selbst, dieses ist aber leider einfacher gesagt, wie getan.
Der Tuner muß automatisch sein und damit ist er sau teuer, das Z-Match bringt uns ebenso nicht weiter, da die Hühnerleiter sich nicht im Shack befindet!
Also was tun?
Koaxialkabel läßt sich am einfachsten verlegen und ist witterungsbeständig, somit muß etwas her, was die Kopplung hinbekommt.


Schauen wir, was passiert, beim Dipol ist der Fußpunktwiderstand reell bei ca. 60 - 65 Ohm.
Gebe ich jetzt ca. 750 Watt drauf, so liegen am Speisepunkt rund 200 V an, diese verteilt sich bei symmetrischer Speisung in gleichen Teilen auf beiden Dipolhälften.
Würden wir jetzt ein Koaxialkabel direkt an diesem Dipol haben, wäre eine Dipolhälfte über den Masseteil des Kabels mit Erde verbunden und somit die Symmetrie gestört.
Somit hätten wir jetzt eine ungleichmäßige Verteilung der Spannung auf den Dipolhälften und das Strahlungsdiagramm nicht mehr symmetrisch.
Die unangenehme Folge wäre, daß der eigentliche Schirm des Kabels die Energie schon vor dem Erreichen der Antenne im Raum verteilt, bedeutet praktisch, der Masseschirm ist zu einem vertikalen Strahler mutiert, und was das bedeutet, weiß sicherlich jeder.
Somit steht auch der Transceiver plötzlich unter Spannung und man verbrennt sich im wahrsten Sinne des Wortes die Finger.
Ganz zu schweigen von den ganzen Störungen durch die freigesetzte HF im ganzen Haus und Umgebung.
Letztendlich gelangt dann die HF in das Stromnetz, wo wir dann über die Folgen nicht mehr diskutieren müssen.

Aber es gibt eben Abhilfe, ein Balun muß her, denn er wandelt die symmetrische Spannung in eine Unsymmetrische (asymmetrische) Spannung um und umgekehrt.
Also wird die senderseitige Spannung in eine gleichgroße symmetrische Spannung umgeformt (balanced).
Unser Kabelschirm hat nun am antennenseitigen Ende rein annahmemäßig ein Erdpotential.
Der weit verbreiteste Balun hierfür ist ein Strombalun im Verhältnis 1:1, denn der Speisepunkt liegt im Strombauch der Antenne.
Manchmal reicht es, mehrere Meter Koaxialkabel zu einem Ring aufzurollen (10 Windungen a 25 - 30 cm) und zusammenzubinden, jedoch kann das manchmal nicht reichen in einer dicht besiedelten Gegend, deshalb ist ein echter Balun mit Ferritkern eher zu empfehlen.
Er muß natürlich der benutzten Leistungsfestigkeit entsprechend ausgelegt sein.
Diese Methode gilt allerdings für Monoband-Dipole, bei Mehrband-Dipolen gelten noch ganz andere Regeln, da geht es ohne Hühnerleiter gar nicht.
Aber auch dort gibt es Abhilfe, so daß man im Prinzip mit Koaxkabel zumindestens ins Shack gelangt wie bei der G5RV z.B.
Sogenannte Koppler werden eingesetzt, noch einfacher sind die von DX-Wire extra dafür entwickelten Koppler, die es auf Bestellung evtl. noch gibt.
http://www.dx-wire.de/easyway.pdf
Ansonsten eben wirklich nur automatische Antennentuner für symmetrische Antennen wie z.B. dem AT-502 von hamware.de, dieser kostet allerdings trotzdem schon knapp 600,- Euro.
Aber alles Andere ist mit viel Verlusten behaftet, selbst die Lösung der G5RV bringt nicht den ersehnlichen Erfolg, wie er normalerweise beim Dipol sein könnte, deshalb sagt man dieser Form auch öfter störende Folgen nach (BCI und TVI).

Also,so gut Dipole auch sein mögen, ohne etwas Aufwand, technischen Geschick oder einer größeren Geldbörse, kommen wir nicht in den vollen Genuß der Leistungsfähigkeit eines reellen Dipols und können nur weiteren Schaden anrichten, wenn wir uns diese Grundsätze nicht zu Gemüte führen.
Ausgenommen sind wieder eine spezielle Sonderform der Monoband-Dipole, nämlich die allzu gut bekannten Bazookas, die ja aus Koaxialkabel hergestellt werden, sie benötigen weder Balun, noch Koppler.
Nun wünsche ich Euch weiterhin viel Spaß beim Antennenbau,
Euer Tom

Allgemeinbetrachtung von Kompromißantennen

Was sagt uns eigentlich der Begriff "Kompromißantenne" ?
Es handelt sich wohlweißlich um eine Antenne, die nicht gerade unser Wunschkandidat ist und welche den physikalischen Gesetzen leider ebenso untergeordnet ist.
Somit sicherlich nicht die Leistung erbringen kann wie eine vergleichbare "ausgewachsene" Antenne, jedoch ist man damit immerhin qrv und wird auch gehört!
Gerade jetzt in einer Zeit, wo jeder "Nichtfunker" allergisch auf den Begriff "Sende- und Empfangsanlage" reagiert und schon Ausschlag bekommt, wenn nur annähernd solch ein Gebilde in der Nähe gesichtet wird.
Und da wird es jetzt wichtig für uns, wir müssen unsere Umgebung sorgfältig sondieren und untersuchen, klären, was für eine Antenne kommt für uns überhaupt in Frage, was muß sie können, wie kann ich sie gestalten und wo kann ich sie montieren?
All diese Fragen sind vorab zu klären, denn es gibt immer eine Möglichkeit, eine halbwegs ordentliche Antenne aufzustellen, wenn man sich nur gut genug umgesehen hat und seine Phantasie spielen läßt.
Jede so ausgedachte Antenne ist ein Unikum, sie ist speziell für unsere Bedürfnisse und den Begebenheiten angepasst, nichts desto Trotz folgt sie bekannten physikalischen Vorgaben, aber es ist keine Schande, schon vorgegebene Modelle evtl. etwas abzuändern oder anzupassen, eben damit zu experimentieren!



Man sollte ebenso keine Scheu haben, Antennen zu wählen, von denen andere wiederum sagen, sie seien nicht geeignet oder funktionieren nicht.
Solche Aussagen sind einfach sehr subjektiv und beruhen manchmal auch bei diesen Leuten auf fehlendes Wissen oder begangenen Fehlern, die keiner als solche erkannt hat.
Ich rede hier z.B. von verschiedenen Vertikalantennen und endgespeisten Antennen, die, wenn richtig gebaut und montiert, ohne Weiteres zu erstaunlichen Ergebnissen führen können.
Dazu vermerkte schon Bruce (W6TOY) in einem Bericht, daß er vor allem bei Vertikalantennen erstmal den Begriff " HF-Erde " richtig verstehen mußte, um dann durch eine Verbesserung dieser endlich zu dem gewünschten Erfolg zu gelangen.
Gegengewicht ist das Zauberwort bei dieser Art von Antenne, je besser die HF-Erde gestaltet ist, desto besser ist der Wirkungsgrad der Antenne!
Im Grunde gilt das auch für sogenannte Langdrähte, eine gute Erde sorgt hier für hervorragende Erfolge, einfach angematcht trotz Verluste leisten sie ihre Arbeit für Euch,
Und das eben sehr viel besser, als der eine oder andere darüber gesprochen und geschrieben hat, weil genau diese Tatsache mit der Erde immer außer Acht gelassen wird.
Desweiteren kann man Drahtantennen in den verschiedensten Variationen aufziehen, die müssen nicht immer gerade sein!
Wichtig ist eben, eine Technik zu finden, mit der man diese Antenne in die Lüfte bekommt, ohne daß der Nachbar irgendjemanden den Baum hochklettern sieht.
Bei Drahtstärken von 0,5 mm - 1 mm sieht diese Antennen kaum jemand, sie halten aber ohne Weiteres 100 Watt aus.



Und genau da führt uns das Ganze auch hin, jeder zweite Funker, der mit Kompromißen leben muß, kann unter Umständen solche endgespeisten Drähte aufhängen, ohne gleich Gefahr laufen zu müssen, sofort "standrechtlich" erschossen zu werden.
Diese feinen Drähte sind kaum zu erkennen und Abspannpunkte gibt es meist in der unmittelbaren Umgebung, sie stören niemanden und stellen soweit keine Gefahr dar.
Der Beginn und damit Speisepunkt liegt immer bei Euch, also ziemlich einfach, dort einen Tuner anzuschließen und loszufunken.
Diese Möglichkeit besteht eben, nur kaum jemand nutzt sie und müht sich teilweise mit Indoor-Maßnahmen ab.
Diese sind viel störanfälliger (beidseitig) und umgeben Nachbarn und Euch selbst viel mehr mit HF.
Ich hoffe, ich habe mit meiner Nachbetrachtung doch den einen oder anderen dazu ermutigt, einiges auszuprobieren und sich auch an nicht so beliebte Projekte heranzuwagen, über deren Leistung man womöglich im Nachhinein erstaunt sein wird.
Und nun ran ans Beobachten und Aufbauen - gut DX,
Euer Tom

Platzsparende Magnetic Loops

Wer kennt es nicht, kein richtiger Platz für Antennenaufbauten, Drahtantennen schon gar nicht und die verflixten Vertikals alle sehr hoch und extrem teuer.
An einen Beam ist dabei schon gar nicht zu denken!
Das kann ganz leicht passieren, die große Menge aller Funkamateure finden solche Verhältnisse vor, oder verschlechtern sich durch einen notwendigen Umzug.
Wohl dem, der sein eigenes Grundstück hat, aber auch da gibt es Grenzen bzgl. der Nachbarn, sofern vorhanden.
Und hier kommen nun Magnetic Loops ins Spiel, von denen die einen sagen, sie wären bessere Dummy Loads, und die anderen hellauf begeistert sind.
Man muß selbst Erfahrungen damit machen, wobei ich von Positiven berichten kann, da sie erstens sehr selektiv und vor allem recht handlich sind, auf der anderen Seite eine recht gute Abstrahlung bieten und vor allem beim Empfang die sonst sehr nervenden Störgeräusche ausblenden können.
Ein weiterer Vorteil ist der Wegfall der Gefahr von BCI und TVI, weil diese Antennen wie Bandpässe wirken!



Hierbei gibt es verschiedene Größen, je nachdem, welche Bänder abgedeckt werden sollen.
Leider gibt es kaum MLs, die den gesamten Bereich der KW überschreiten können.
Es gibt derartige Antennen, die manuell abgestimmt, oder eben automatisch angepasst werden.
Das für den Bau notwendige Material besteht zum größten Teil aus Kupfer oder Aluminium.
Ein wenig handwerklich begabt sollte man schon sein, Probleme gibt es zumeist beim Biegen des Strahlerrohres, da dieses mit 22 mm Durchmesser nicht gerade gering ausfällt.
Ein anderes entscheidenes Bauteil ist der Koppelkondensator, an welchem sehr hohe Spannungen auftreten, weshalb Vakuum-Ausführungen schon besser wären als Luft-Kondensatoren.
Bei den Luft-Ausführungen sollte der Plattenabstand auf jeden Fall 1,5 mm betragen, denn die Gefahr von Spannungsüberschlägen ist bei einer Sendeleistung von annähernd 100 Watt recht hoch.
Daraus kann man sogleich schließen, daß das Berühren während des Sendevorganges zu vermeiden ist!
Größenordnungen liegen hier bei 825 mm Durchmesser und gehen bis 3,686 m, so z.B. die Werte von DH5FFL, wobei der Kondensator bei der Kleinen eine Kapazität von ca. 1000 pF aufwies und die Bänder 80 - 12 m überschritt.

Die Vakuum-Kondensatoren halten hingegen schon 5 - 7 KV aus, so daß die Antenne locker 100 - 200 Watt aushält.
Wer es etwas komfortabler haben möchte, betreibt eine solche Antenne mit einem Getriebemotor zzgl. Fernsteuerung, durch den die Kapazität verändert wird.
Die eigentliche Koppelschleife sollte 1/5 der Größe des Strahlerelements betragen.
Der eigentliche Tipp besteht aus dem Antennenanalyzer, der dabei nämlich hilft, den korrekten Punkt für das Gamma Match zu finden.
Zur Abstimmung sollte die Loop auch an ihrem ursprünglichen Standort stehen, da sie durch äußere Einflüsse sofort die Einstellungen zunichte machen würde, wenn man sie z.B. am Boden abgleichen würde, um sie dann auf einem Mast anzubringen.
Eine Magnetic Loop hat eine recht schmale Banbreite, da sie einen Parallelresonanzkreis hoher Güte darstellt.
Der Koppelkondensator muß vor Witterungseinflüße geschützt werden, alle Verbindungen müssen äußerst kurz und großflächig gehalten werden.
Die Loop selbst muß zwingend isoliert vom Metallmast montiert werden, es bieten sich sicherlich andere, nichtleitende Materialien besser an.

Alles in allem ist diese Art Antenne recht gut, dafür nimmt sie verhältnismäßig kleinen Platz in Anspruch.
Die verglichenen Werte gegenüber ausgewachsenen Dipolen waren gerade mal 1 - 2 S-Stufen weniger, aber es konnte alles gearbeitet werden, zumal die Ruhe beim Empfang durch die Ausblendung der Störsignale zu einem entspannten QSO führt.
Die Polarisation sollte man vertikal wählen, umso höher kommt die Antenne.
Ein gutes Nachschlagewerk mit diversen Bauanleitungen findet man im DARC-Verlag - Hans Nussbaum (DJ1UGA) - Selbstbau-Loops für Sende-und Empfangsbetrieb.
Eine Loop aus Fahrradfelgen gibt es auch schon, dazu komme ich sicherlich nochmal.
Wer schon mehr wissen möchte, kann sich den Beitrag per FTP runterladen unter:
surheimer.de = Host / FTP-Port 21 / Benutzer = web35f14 / Passwort = public
Es befindet sich noch weiteres Informationsmaterial in dem Ordner.
Ich hatte schon mal über diese Antennenform berichtet, da gingen wir etwas auf die Grundlagenphysik dieser Antennen ein, jedoch nun hat man selbst auch diverse Erfahrungen damit gemacht und kann diese Euch Lesern dann mitteilen.
Also noch kein Alzheimer, jedes Thema wird im Laufe der Zeit weiter vertieft und Anregungen bzw. Tricks weitergegeben.
Viel Spass,
Euer Tom

Dienstag, 22. November 2011

Gartenantenne

Da wären wir wieder mit einem kleinen Beitrag über platzsparende Antennen, die aber ohne Weiteres mit ihren großen Pendants mithalten können.
Jeder kennt das, eine platzsparende Drahtantenne, die eben nicht gleich ein Monatsgehalt auffrißt, kann in unserem Hobby goldwert sein.
In diesem Zusammenhang ist mir in einer Spezialausgabe der CQ-DL eine Antenne aus England aufgefallen, deren Erwähnung ich nicht vergessen möchte.
Sie ist auch aus der Not geboren worden, weil in England viele Menschen kleine Strebergärten haben, die in Pazellen eingeteilt sind und deren Größe nicht allzuviel zuläßt.

Bill Bartlett (G4KIH) hat diese Antenne entwickelt und gibt uns mit ihr eine gute Kompromißantenne für KW an die Hand.
Sie ist einfach und leicht aufzubauen und bringt erstaunliche Ergebnisse zu Tage





Wenn die Antenne aufgebaut ist, wird sie mit einem 300 Ohm Feeder und einem zweiadrigen 50 Ohm-Kabel gespeist.
Die Abstandhalter können aus Isoliermaterial oder Fiberglas hergestellt sein.
Damit wurde ohne Probleme die USA und Australien gearbeitet, ohne dabei viel Leistung verwendet zu haben.
Wer also etwas platzgeschädigt ist, oder eben einen kleinen Garten hat, der sollte sich mal an einen Nachbau heranwagen.
Eine Aufhängung in L-Form könnte dabei sogar auch in Erwägung gezogen werden !
Viel Spaß beim Bauen,
Euer Tom







Freitag, 4. November 2011

UKW im Umbruch

Hier habe ich mir mal Gedanken zum UKW-Funk in unseren Breitengraden gemacht und stelle mir dabei eine entscheidene Frage.
Wie wir schon gehört haben, wird ja langsam mal wieder an unseren Frequenzen kräftig seitens der Behörden rumgeknabbert, so daß zu befürchten ist, daß vielleicht das eine oder andere Band bald nicht mehr die Bandbreite aufweisen wird, die es jetzt noch hat !



In Holland war man schon soweit, den Relaisbereich zu kommerzialisieren, was Gott sei Dank durch einen Aufschrei der weltweiten Funkamateure und deren Verbände nochmal rückgängig gemacht werden konnte.
Aber das zeigt doch, daß es immer wieder versucht wird, weil unsere Gemeinschaft zum Teil selbst schuld daran ist.
Ich lausche nun viel auf UKW rein und muß immer wieder feststellen, daß ganze Bereiche vollkommen verwaisen, gar nicht genutzt werden, was dann zu solchen Überlegungen führen muß.
Ortsrunden gibt es immer seltener, sie werden bei uns jedenfalls in DL auf dem Relais abgehalten, die diversen Direktfrequenzen sind in der Zeit völlig "tot".
Ich hatte das mal so gelernt, daß man den Kontakt herstellt, prüft, ob ein Direktkontakt möglich ist und wechselt dann auf eine Direktfrequenz.
Mobilisten und portable Stationen nutzen natürlich weiterhin das Relais, welches auch durch den Echolink einer gewissen Frequentierung von Usern ausgesetzt ist und somit in Benutzung ist.
Hier in DL fällt es schon schwerer, den Relaisbereich des 70 cm-Bandes zu beschneiden, jedoch machen einem die leeren Frequenzen im Direktbereich auf beiden Bändern ( 2 m und 70 cm ) Sorgen, hier müßte viel mehr Aktivität sein.



Sicherlich stürzen sich die meisten HAMs in die KW, machen dort viel Betrieb, weshalb diese Bänder wohl eher keinen Anstoß zum Nachdenken geben, aber der UKW-Bereich läßt sich ja kommerziell auch wesentlich besser nutzen und somit vermarkten !
Und dagegen hilft nur eine konsequente Nutzung dieses Bereiches für alle Art von Gesprächen, bei denen es nicht unbedingt um Rapport und Entfernungen geht, sondern einfach nur Gedankenaustausch, Informationsaustausch und dem üblich Ratsch aus dem Leben.
So wie der OV C16 z.B. eine 10 m-Runde hat, so müßte es viel mehr Runden auf UKW geben, die sich auch nicht nur einmal in der Woche dort trifft.
Jeder OV hat meistens eine Direktfrequenz, die es zu nutzen gilt, in 80% der Fälle können sich alle Mitglieder direkt erreichen.
Alles auch kein Problem, wenn man zumeist in den Duobandern die Relais- und die Direktfrequenz mitlaufen läßt, im Monobander eben die Prioritätsüberwachung nutzt.
Machbar wäre jedenfalls eine breitere Nutzung der Bänder auf jeden Fall, was nur an uns selbst liegt, so daß die Gedanken an irgendwelche Beschneidungen bei den Entscheidungsträgern erst gar nicht aufkommen können !
Wir bestimmen unser Schicksal selbst, das gilt eben nicht nur im realen Leben, sondern auch in unserem Hobby-Bereich.

Vorteil zudem wäre zusätzlich für unsere vielen SOTA-Aktivisten gegeben, sie müßten nicht immer erst auf einen Spot hoffen, oder erst das Relais bemühen, um sich Ansprechpartner zu besorgen.
Darüber sollte bei den OV-Abenden mal gesprochen werden, denke ich.

Montag, 17. Oktober 2011

S9v43 Vertikalantenne für den Hausgebrauch

Dieser Artikel befaßt sich mit einer simplen Drahtantenne, die sowohl im heimischen Garten, als auch unterwegs im Gelände aufgebaut werden kann und eine überdurchschnittlich gute Erfolgsquote im KW-Bereich erreicht.
Dabei handelt es sich um eine Vertikalantenne mit einer Länge von 13 m, dessen Antennenlitze innerhalb eines GFK-Teleskopmastes verläuft und ganz simpel auseinandergezogen werden kann.
Das Ganze Gebilde wird dann auf einem Dorn oder in einer einschraubbaren Bodenhülse montiert, dessen Grund eine Aluplatte mit insgesamt 64 Radialanschlüssen bildet.
Die Drahtradiale müssen nicht alle verlegt werden, man kann erstmal nur 4 oder 8 Stück anschließen mit einer Länge von 0,2 Lambda der zu nutzenden Wellenlänge (80 m z.B. bedeutet 15 -16 m Länge) und abschließend einen 1:4 Balun als Impedanztransformator.
Die Antenne selbst wird natürlich mit einem Antennentuner betrieben !



Der Wirkungsgrad dieser Antenne ist selbst bei 80 m noch recht beachtlich und erbringt gute bis sehr gute Ergebnisse.
Auf 10 - 40 m wurde weltweit gearbeitet, auf 80 m ging es in Europa noch recht top, was natürlich ebenso an den ausgelegten Radialen (Gegengewicht) gelegen hat.
Bei Vertikalantennen ist ein Gegengewicht zwingend notwendig, je besser dieses ausfällt, desto eher stimmen die gewünschten Resultate mit der Realität überein.
In unserem Fall lagen 20 Radiale aus, die für das 10 - 80 m-Band bemessen waren, je 4 pro Band (ohne WARC)


Auf 160 m läßt sich mit dieser Antenne noch bedingt arbeiten, DL-QSOs gelingen sehr wohl damit !
Vorteil dieser Konstruktion ist ihre Witterungsbeständigkeit, der geringe Platzbedarf und Drahtradiale, die kaum jemand sieht.
Desweiteren der flache Abstrahlwinkel, der diese Antenne zu einer recht guten DX-Antenne macht.
Wir konnten jetzt nicht ausprobieren, wie sich das bei Anschluß eines Smarttuners direkt am Einspeisepunkt auswirkt, wenn ohne Balun gearbeitet werden kann, aber es ist zu erwarten, daß noch bessere Resultate erzielt werden können.
Auch dabei sei gleich gesagt, ein 3 Element Fullsize-Beam kann auch durch diese Antenne nicht ersetzt werden, jedoch kann man für insgesamt gute 140,- Euro schon einiges erwarten und dürfte gerade bei 40 und 80 m dimensional in die Landschaft passen.
Ein Fullsize-Beam für diese Bänder fällt wohl bei Weitem doch etwas größer aus !






So, wie auf den Bildern von Difona zu sehen, fällt das Kit praktisch aus, optional gibt es dann noch die Radialplatte zu kaufen.



Abspannung ist selbstverständlich von Nöten, das dürfte Jedem klar sein, aber ansonsten ist diese Antenne recht stabil.
Wer sie allerdings stationär betreibt, sollte am Boden lieber mit Dorn arbeiten, da die Bodenhülse stärkeren Windboen nicht unbedingt widersteht.






Hier sieht man noch einmal, wie der Anfang des Aufbaus zu händeln ist, im Grunde recht einfach und leicht zu bewerkstelligen.
Die Drahtradiale macht man sich vorher schon fertig als Verbunde (4 pro Band reichen) und kann im Nu draussen qrv werden.
Diese Lösung ist auf jeden Fall mehr als nur eine Kompromißlösung und wies bessere Resultate auf wie die ganzen kommerziellen Vertikalstrahler der teuren Kategorien.
Wer wiederum mechanisch einige Fingerfertigkeiten hat, kann sich solch eine Antenne schnell selber bauen, wobei für Portabelbetrieb der Antennendraht nicht mal innen verlaufen muß !
Geeignete GFK-Maste gibt es schon recht preiswert bei DX-Wire.
Die Speiseleitung sollte über 50 Fuß (also rund 15 m lang ) sein bei Nutzung des 1:4 Baluns, beim Smarttuner spielt das keine Rolle.

Nun kann man Euch nur noch viel Spaß wünschen und "gut DX", damit könnt Ihr auf jeden Fall einiges reissen !