Die meisten Funkamateure haben bereits von der Anforderung gehört, Geräte zu erden. Schließlich erwähnen viele Handbücher für kommerzielle Geräte dies bereits auf den ersten Seiten. Warum?
Schutz durch Nullung
Zum Schutz vor gefährlicher Berührungsspannung wird der Schutz durch Nullung verwendet – das Metallgehäuse des Geräts wird mit dem Nullleiter verbunden. Im Falle eines Fehlers im Gerät kann der Bediener nicht durch gefährliche Spannung gefährdet werden.
TVI
Allerdings befinden sich die Metallteile des Geräts während der Übertragung in einem starken HF-Feld. Auch das Netzteil kann HF-Spannung auf die Masse des Gerätes übertragen. Warum liegen sie nicht auf Erdpotential? Der Nullungsdraht hat normalerweise eine beträchtliche Länge, sodass sein Widerstand aufgrund des Skin-Effekts (wir erden die HF) hoch ist und die von uns geforderte Funktion nicht ausreichend erfüllt. Aus diesem Grund benötigen wir eine hochwertige HF-Erdung. Unterschätzung kann die Quelle verschiedener Probleme im Gerät sein, auch TVI.
Selbst die kürzeste Erdung hat einige Meter. Da jeder Leiter, durch den Strom fließt, ein elektromagnetisches Feld um sich herum erzeugt, kann es passieren, dass wir das HF einem anderen Gerät näher bringen, das damit nicht umgehen kann. Darüber hinaus können wir auf ein ungerades Vielfaches von ¼ Wellenlänge treffen, was dazu führt, dass das Gerät vom Erdpotential isoliert ist. Der Strom fließt nämlich durch den geringsten Widerstand, und ein so langes Kabel hat einen hohen, fast unendlichen Widerstand.
Koaxiale Erdung
Eine sehr gute Lösung ist die koaxiale Erdung.. Sein Vorteil besteht darin, dass das elektromagnetische Feld um den zentralen Leiter nicht in den Weltraum abgestrahlt wird, sondern zwischen diesem Leiter und dem Mantel des Koaxialkabels und dann in den Boden geleitet wird. Der Kondensator am Ende des Koaxialkabels soll den Strom vom Koaxialkabel zurück zum stromführenden Leiter leiten.
In meinem Fall wird die Erdung mit einem 2m langen Stab realisiert. Es ist an der Hauswand vergraben. Das Koaxialkabel ist RG-213 mit einer Länge von ca. 10,5 m. Es ist auch möglich, andere hochwertige Koaxialkabel zu verwenden. Seine Impedanz spielt keine Rolle. Die Verbindung zwischen Erdungsstab und Koaxialkabel ist passgenau vor Witterungseinflüssen geschützt. Der Abschluss im Ham Shack ist ein PL-Stecker. Der Kondensator besteht aus Glimmer für Hochspannung. Seine Kapazität beträgt 3,3 nF. Vielleicht ließen sich noch bessere Ergebnisse mit einem „künstlichen Boden“ erzielen – einem Tuner, der die Erdung auf jedem Band optimal abstimmt. Das habe ich allerdings noch nicht ausprobiert.
Rückströme
Zur Vermeidung von Rückströmen aus dem Koaxialkabel habe ich am Balun der Antenne Ferrite eingeklipst. Darüber hinaus befinden sich solche Ferrite auch auf den Verbindungsleitungen zwischen TCVR – PA – unterer Durchlass. Sie „durchtrennen“ somit Erdschleifen in der Erdung und in den Verbindungen der Geräte.
Dennoch konnte ich Problemen mit TVI nicht entkommen. Es begann vor ein paar Wochen, als ein Nachbar einen digitalen Satelliten bekam. Auch bei 5W Leistung kam es zu Störungen. Jeder Funkamateur, der schon einmal auf ein ähnliches Problem gestoßen ist, wird bestätigen, dass es sich um eine unangenehme Situation handelt. Trotz guter Beziehungen zum Nachbarn bestand er darauf, meine Ausrüstung zu reparieren oder die Übertragung einzustellen. Er lehnte Hilfe in Form von Filtern am Fernseher oder Ferriten ab.
In dieser ausweglosen Situation wandte ich mich an die OŠD TÚSR. Sie kamen prompt, führten Messungen durch und stellten zusammen mit dem Nachbarn fest schlechtes SCART-Kabel zwischen Satellit und Fernseher. Ich muss hier sagen, dass dies weit über ihre Pflicht hinausging, was ich wirklich schätze. Jetzt gibt es bei 700 W nicht einmal eine Spur von Störungen auf dem Fernseher.
Literatur:
[1] https://www.rEMEeus.eu/english/hamradio/artificial_ground.htm
[2] www.radioworks.com/nbgnd.html