Wer im Rauschen auf 160 oder 80 m nach schwachen DX-Signalen sucht, kann sich über den Browser eine eigene Empfangsantenne bauen oder sich diese von jemand anderem ausleihen: öffentlicher KiwiSDR angeschlossen an beverage. Prijímač pracuje na vzdialenom, často vidieckom mieste a anténa je nasmerovaná tam, odkiaľ prichádzajú zaujímavé signály. Ward Silver, NØAX, a Frank Donovan, W3LPL, in einem Artikel von QST (November 2021) Erinnere das daran Getränkeantenne Es bleibt gerade aufgrund seiner Rauschunterdrückungsfähigkeiten relevant.
Sie werden im Artikel lesen
Was ist KiwiSDR?
KiwiSDR je širokopásmový SDR prijímač mit einem GPS-Modul in Form einer Platine für BeagleBone Black. Es existiert in zwei Versionen, KiwiSDR 1 und KiwiSDR 2. Die Bedienung erfolgt ausschließlich über den Browser. Jeden prijímač zvláda najviac štyri súbežné pripojenia, každé s vlastným zvukovým a vodopádovým kanálom. Vodopád ponúka 14 úrovní zväčšenia, režimy ako AM, USB a CW, S-Meter a rozšírenia vrátane dekodéra WSPR. Für den Funkamateur hat das einen praktischen Vorteil: Sie benötigen keine eigene Antenne oder einen eigenen Empfänger, um herauszufinden, wie sich Ihr Band ausbreitet und wie Sie auf der anderen Seite des Atlantiks gehört werden.
Das Prinzip der Bavaregeantenne
Harold Beverage, W2BML, erhielt am 7. Juni 1921 das erste Patent für sein Empfangssystem. Antennen dieses Typs wurden beim transatlantischen Funktelegrafieempfang eingesetzt und erreichten Längen von bis zu 9 Meilen. Die Entdeckung von Beverage bestand darin, dass ein langer horizontaler Draht, der selbst bidirektionale Eigenschaften hat, unidirektional wird, wenn er nahe an der Erde liegt und ein Ende davon mit einem Widerstand abgeschlossen ist.
Die vertikal polarisierte Komponente des elektrischen Feldes der von der Ionosphäre reflektierten Welle ist in Bodennähe nach vorne geneigt. Der horizontale Teil dieses geneigten Feldes induziert eine Spannung über die gesamte Länge des Drahtes. Von der Seite kommende Signale regen den Draht praktisch nicht an und die horizontal polarisierte Komponente in Bodennähe wird durch Verluste im Boden stark gedämpft. Der Draht über dem Boden bildet zusammen mit seinem Spiegelbild für die meisten Getränkeantennen eine asymmetrische Leitung mit einem Wellenwiderstand von etwa 500 Ω. Wenn die Leitung am anderen Ende mit einem Widerstand abgeschlossen wird, der ungefähr dieser Impedanz entspricht, wird das von hinten kommende Signal darin absorbiert. Die Antenne dämpft dann Signale aus allen Richtungen außer der Richtung, in der sich der Abschlusswiderstand befindet, sodass sie Signale empfängt, die vom Widerstand zum Einspeisepunkt gelangen. Es handelt sich um eine Wanderwellenantenne: Sie erzeugt keine stehenden Wellen und ist daher nicht resonant.
Die Vorteile dieser Kombination sind also zweifach. Die Beverage-Antenne verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis durch Richtwirkung und Rauschunterdrückung, und KiwiSDR ermöglicht die Verwendung einer Antenne, die Sie zu Hause beispielsweise aus Platzgründen nicht bauen würden. Dies ist ein Empfänger und kein Ersatz für Ihre eigene Station: Sie haben keinen Einfluss auf die Antenneneinstellung, Richtung oder Terminierung.
Länge, Höhe und Impedanz
Silver und Donovan berichten, dass das Getränk über einen weiten Frequenzbereich wirkt, bei dem es etwa 3/4 bis 5 λ lang ist, mit guten Ergebnissen bei etwa 1 bis 2 λ. Ab ca. 1/2 λ weist es bereits eine brauchbare Richtwirkung auf, die vollen Vorteile kommen bei einer Länge von ca. 1 λ zum Tragen. Oberhalb von 5 λ beginnt die Empfindlichkeit abzunehmen. Eine längere Antenne hat eine schmalere Hauptkeule und unterdrückt Störungen außerhalb davon besser.
| Band | Empfohlene Länge (QST) | Neuberechnung |
|---|---|---|
| 160 m | 500 bis 1.200 Fuß | ca. 152 bis 366 m |
| 80 m | 300 bis 600 Fuß | ca. 91 bis 183 m |
| 40 m | 200 bis 500 Fuß | ca. 61 bis 152 m |
Eine typische Höhe des Drahtes beträgt 6 bis 10 Fuß, also etwa 1,8 bis 3 m, hauptsächlich um zu verhindern, dass Tiere dagegen stoßen. Isolierte Stützen etwa alle 50 Fuß (ca. 15 m) sind ausreichend. Die Antenne reagiert nicht empfindlich auf kleine Höhenschwankungen, es sei denn, sie überschreiten etwa 0,1 λ, was bei 160 m etwa 15 m entspricht. Auf der Einspeiseseite wird ein Transformator mit einem Windungsverhältnis von 1:3, also einem Impedanzverhältnis von 9:1, verwendet, der die Antenne an ein 50 Ω-Koaxialkabel anpasst. Ein Teil des Systems ist die Erdung.
Ein praktisches Beispiel liefert CQ.sk von OM0A. Anténa mala 180 m plného drôtu na najmenej ôsmich podperách vysokých 2 m, bezindukčný zakončovací odpor 470 Ω / 2 W, transformátor 9:1 na dvojotvorovom jadre Amidon BN 73-202 podľa W8JI a dve zemniace tyče dlhé 1,5 m. V CQ WPX Conteste auf 80 m Richtung Nordwesten unterdrückte die europäische Einmischung. Damit waren Sender aus den USA besser zu empfangen, obwohl das S-Meter keinen höheren Wert anzeigte. Das ist typisch: Das Getränk erhöht nicht den Signalpegel, sondern das Signal-Rausch-Verhältnis.
Vorverstärker und Kompromisse mit KiwiSDR
Beverage hat einen geringeren Gewinn als eine normale Antenne und das Signal fällt nach dem Umschalten von der Rundfunkantenne merklich ab. Aus diesem Grund beschreibt cq.sk einen Vorverstärker mit MMIC, bei dem der Autor einem niedrigen Rauschmaß und Widerstandsfähigkeit gegenüber starken Signalen Vorrang vor der Verstärkung selbst einräumte. Am Eingang befindet sich ein 9:1-Transformator auf einem BN73-202-Kern. Bei einer Belastung von 450 Ω gab es keine messbaren Reflexionen, bei 470 Ω wurde ein ČSV 1:1,1 (4 W, MFJ-864) gemessen. Da der MMIC breitbandig ist, verfügt er über einen Bandpass für 80 m mit einer gemessenen Breite von 3,6 bis 3,98 MHz bei –3 dB.
Es wird auch verwendet Vorverstärker nach W7IUV basierend auf dem 2N5109-Transistor.
Einfluss der Erde
Einen großen Einfluss auf das Ergebnis hat die Leitfähigkeit der Erde. Verlustreicher Boden verbessert die Leistung von Beverage, eine hohe Leitfähigkeit, insbesondere von Meerwasser, verschlechtert sie erheblich. Im Gegensatz zu Rundfunkantennen benötigen beverage einen mittel- bis schwach leitenden Boden. Laut Silver und Donovan ist die Basisversion eine Einwegversion. Der Empfang aus beiden Richtungen wird durch separate Zuleitungen oder Relais an den Enden gewährleistet.
KiwiSDR-Empfänger mit Baverageantenne
KiwiSDR W3HFU
- Standort: Westminster, Maryland, USA (Standort: FM19mq).
- Antenne: 500 Fuß (ca. 152 Meter) lange Empfangsantenne für Beverage, die nach Nordosten ausgerichtet ist (hauptsächlich auf Europa ausgerichtet).
- Technischer Hintergrund und Frequenzen: Der Empfänger arbeitet im Bereich 0-30 MHz (VLF, LF, MF, HF). QTH liegt in einer ländlichen Gegend und hat den Vorteil eines relativ geringen Funkrauschens (niedriges Grundrauschen).
KiwiSDR EI5IN
- Standort: Mullingar, County Westmeath, Zentralirland.
- Antenne: 580 Meter (1900 Fuß) lange Beverageantenne mit bidirektionaler Ausrichtung Nordost/Südwest (NO/SW).
- Frequenzen: Bereich 0–30 MHz, der Empfänger ist hauptsächlich für die unteren VLF- bis MF-Bänder optimiert.
KiwiSDR G8URE
- Standort: Westergate, in der Nähe von Chichester, Großbritannien (Locator: IO90qu).
- Antenne: Einweg-Beverage-Antenne, die nach Norden gerichtet ist („Beverage – North“).
- Frequenzen: Das Gerät deckt den Bereich 0-30 MHz ab (beinhaltet VLF, LF, MF, HF).
KiwiSDR BIRMINGHAM KIWISDR2
- Standort: Birmingham, Zentral-Alabama, USA.
- Antenne: Empfangsantenne für Bavarage.
- Frequenzen: Der Empfang erfolgt standardmäßig breitbandig im Bereich von 0-30 MHz.
Die Kombination aus klassischer Beverage-Antenne und moderner KiwiSDR-Technologie eröffnet Funkamateuren völlig neue Möglichkeiten bei der Suche nach schwachen DX-Signalen auf den unteren Bändern. Obwohl Richtcharakteristik, erhebliche Rauschunterdrückung und ein günstiges SNR-Verhältnis die Beverage-Antenne bis heute zu einem unübertroffenen Empfangsgerät machen, sind ihre räumlichen Anforderungen für viele unerfüllbar. Der Online-Zugriff auf Fernempfänger in ruhigen ländlichen Gegenden löst dieses Problem auf elegante Weise. Unabhängig davon, ob Sie Ihr eigenes System aufbauen oder gemeinsam genutzte SDR-Stationen nutzen, können Sie mit dieser Kombination zuverlässig Signale hören, die sonst unwiederbringlich im Lärm verloren gehen würden.