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

Kommentare:

  1. Warum kommen ausschließlich automatische symmetrische Tuner in Frage?
    Als Beispiel : Der MFJ-974 HB gehört zu den (fast) "Allesfressern" unter den Antennentuner. Ob, Loops, Vertikalantennen, offene Drahtantenne oder Systeme mit z.B. 450 Ohm Kabeln - alles geht.

    Und das sogar ziemlich schnell: Es müssen nur 3 drei Knöpfe eingestellt werden. Der Abstimmbereich geht von sagenhaften 12 - 2000 Ohm. Über das eingebaute Kreuzzeigerinstrument (!!!) sind SWR und Leistungsmessungen möglich.

    Der angegebene Frequenzbereich versteht sich durchgehend - also auch inkl. WARC Bänder und andere Frequenzbereiche, als die üblichen Amateurfunk Kurzwellenbänder... also symetrischer Tuner samt SWR und Powermeter in einem brauchbar für ALLES (für deutlich unter 250€ erhältlich, das sollte jeder mit ein wenig sparen schaffen).
    Ja, für die Hühnerleiter in den Shack rein muß man sich eine Lösung erarbeiten, oder googeln, denn dieses Problem haben viele OM's für bereits gelöst, ich gehöre auch dazu ;)
    Ansonsten ist diese Seite SEHR lesenswert und interessant, ich stöbere jetzt schon einige Zeit hier rum, viele sehr nützliche Anregungen und auch Erläuterungen!
    vy 73 de
    Jörg, DD2DX

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    1. Der Verfasser schrieb von einer Sendeleistung um 750 Watt.
      Dafür ist der MFJ 974 HB nicht geeignet.

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