Donnerstag, 24. November 2011

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

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