Gute Antennen
Ein neuer Funkamateur hat es schwer, sich in den verschiedenen Antennendesigns zurechtzufinden. Antennenbücher und das Internet sind voller unterschiedlichster Konstruktionen. Eine gute Orientierung, welche Antenne zu wählen ist, bieten die Ergebnislisten, in denen der Typ der Antenne angegeben ist.
Wenn wir keine fertige Antenne kaufen, müssen wir bei der Konstruktion wissen, welche Größe oder welches Material einen wesentlichen Einfluss auf die endgültigen Eigenschaften der Antenne hat. Ich persönlich bevorzuge über Jahre bewährte Antennendesigns oder Antennen mit direkter Speisung über ein Koaxialkabel wegen:
- jeder Anpassungsbereich hat bestimmte Verluste
- Aufgrund des Fehlens von Messgeräten ist es einfacher, eine Sache (Antenne) als zwei Dinge (Anpassungsgerät und Antenne) abzustimmen.
- Antennen mit einer Impedanz von 50 Ohm am Speisepunkt sind breiter als der gleiche Typ Antennen mit niedrigerer Impedanz und Anpassungsgerät.
- Antennen mit einer Impedanz von 50 Ohm am Speisepunkt sind viel weniger empfindlich gegenüber umliegenden Antennen und anderen Objekten.
- einfachere Konstruktion
- … der Nachteil ist jedoch ein leicht geringerer Gewinn und ein schlechteres F/B (Vor-zu-Rück) Verhältnis.
Einfache KW Antennen
Eine einfache bewährte Antenne ist horizontaler Halbwellen-Dipol. Bei der Speisung in der Mitte liegt die Impedanz nahe 50 Ohm. Ihr Wert hängt von der Höhe über dem Boden und den umliegenden Objekten (Gebäuden) ab.
Die Länge des Halbwellen-Dipols berechnen wir: l = 150/f [m;MHz]
In der Praxis wird die Länge etwas kürzer sein, was wir bei der endgültigen Einstellung der Antenne in der jeweiligen Umgebung nutzen (wir kürzen). Endisolatoren können gekauft oder aus einem alten dicken Koaxialkabel mit Teflon-Dielektrikum hergestellt werden. Der Draht muss stark genug sein, um die Last zu tragen.
Da der Koaxial ein unsymmetrischer Speiseleiter ist und der halbwellen Dipol, der in der Mitte gespeist wird, eine symmetrische Antenne ist, sollte ihre Verbindung mit einem 1:1 Balun gelöst werden. Der richtige Bau eines Baluns erfordert geeignetes Material und Wickeltechnik - wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, Balun wird es seine Funktion nicht richtig erfüllen. Wir können auch kommerziell erhältliche Baluns verwenden, bei geringer Leistung oder tragbaren Antennen sollte kein Balun verwendet werden (nicht empfohlen).
In höheren Bändern können wir den Balun durch einige Windungen des Koaxialkabels direkt unter der Antenne ersetzen.
Eine beliebte Form ist der Dipol in Form von invertiertem V. Es benötigt nur einen hohen Befestigungspunkt, und ein Teil der Energie wird auch mit vertikaler Polarisation abgestrahlt, was bei DX-Verbindungen vorteilhaft ist.
Mehrband-Dipolantennen bieten einen Kompromiss für den Betrieb auf mehreren Bändern. Sie werden mit Fallen realisiert (z.B. W3DZZ), abgestimmt mit einem Tuner (z.B. G5RV, Zeppelin), mehreren parallelen Strahlern oder einer anderen Speisetechnik (FD-4).
Ein vertikaler Viertelwellenstrahler ist eine hervorragende DX-Antenne. Für die richtige Funktion benötigt es ein Gegengewichtssystem - Radials. Bei Erdstrahlern (im Boden vergraben oder auf dem Boden liegend) gilt: Je mehr und je länger, desto besser. Ein wirklich effektives System besteht aus Dutzenden bis Hunderten von Radials. Der Vorteil ist, dass Radials unauffällig sind und keine Resonanzlänge haben müssen.
Im Gegensatz zu erhöhten Radials, die eine Resonanzlänge haben müssen. Ihr Vorteil ist jedoch, dass wir eine hohe Effizienz bereits mit einem bis vier Radials erreichen. Am einfachsten sind zwei Radials zu realisieren, die wir zuerst ohne vertikalen Strahler als Dipol oder invertiertes V in niedriger Höhe (2 - 3 m über dem Boden) abstimmen. Danach fügen wir den Viertelwellenstrahler hinzu und überprüfen die Resonanz und Anpassung der Antenne. Ab dem 40m-Band können wir vorteilhaft teleskopische Stangen aus Glasfaser verwenden, was die Realisierung der Antenne sehr einfach macht.
Eine hervorragende DX-Antenne für die unteren Bänder ist invertierte L-Antenne. Sie ist geeignet, wo es nicht möglich ist, eine Viertelwellenantenne in voller Höhe zu realisieren. Eine Beschreibung einer solchen ein- und mehrbandigen (160m, 80m und 40m) Antenne finden Sie auf www.160m.de.
Material: erhältlich in lokalen Elektroinstallationsgeschäften, Amidon-Toroide auf www.awas.sk oder www.ges.cz, Teile oder ganze Antennen auch auf www.ok5im.com
„Von welchen Antennen kann man nicht viel erwarten?“, ist eine häufige Frage. Es sind vor allem sehr kurze vertikale Antennen (Höhe weniger als 0,1 Wellenlänge im jeweiligen Band) und verschiedene Ersatzantennen, zum Beispiel Balkonantennen.
Die Anforderung, auf mehreren Bändern zu arbeiten, kann mit einer Mehrbandantenne auf einem gemeinsamen Boom gelöst werden. In heimischen Bedingungen ist jedoch die am realistischsten umsetzbare Richtantenne ist eine 2-elementige Yagi. Das Material ist relativ leicht erhältlich und die Herstellung erfordert nur gängige Werkzeuge – eine Säge, einen Bohrer, ein Maßband, Schraubendreher und einen Satz Schraubenschlüssel.
Solche Antennen hat Martin DKZB beschrieben auf: http://www.DK7ZB.fox28.de/start1.htm
Für das 10m-Band kann auch eine 3-elementige Yagi mit Betamatch und einem 2,4m Boom auf 50 Ohm modifiziert werden, die relativ günstig erhältlich ist. Ihre Impedanz beträgt etwa 30 Ohm und durch einfache Anpassung der Längen der Elemente kann sie auf die passenden Werte eingestellt werden. VSWR. Ich habe diese Antenne zwei Jahre lang mit hervorragenden Ergebnissen verwendet.
Konstruktiv einfach ist auch HB9CV, umgangssprachlich „Häbchen“ genannt. Eine ausgezeichnete Beschreibung der Genese dieser Antenne erschien vor einiger Zeit auf der Website OK2KKW http://www.ok2kkw.com/HB9CV/HB9CV_1969.htm . Die Meinungen über HB9CV sind jedoch unterschiedlich – einige Funkamateure hatten Probleme damit. HB9CV ist besonders interessant aufgrund des hohen Gewinns und des großen F/B-Verhältnisses.
Moxon-Balken hat im Vergleich zu diesen Antennen den Vorteil kleinerer Abmessungen, erfordert jedoch eine durchdachte mechanische Konstruktion. Sie wird eher von Low-Band-Contester verwendet, da sie als feste Drahtrichtantenne mit elektrisch umschaltbarem Abstrahlungswinkel realisiert werden kann.
Spinnenstrahl ist eine mehrbandige Mehrelementantenne, die sich durch eine Vielzahl guter Eigenschaften auszeichnet. Aufgrund des geringen Transportgewichts und der Abmessungen im zerlegten Zustand hat sie sofort bei der Expeditionsnutzung Anklang gefunden, ist aber auch eine hervorragende Antenne für den Heimgebrauch. Eine Selbstbaukonstruktion ist ebenfalls möglich, aber der kommerzielle Preis ist nicht so hoch, dass es sich lohnt, sie 'auf die Schnelle' zu realisieren.
Der trapierte Tribander ist eine sehr beliebte Antenne und wird von vielen Herstellern im Sortiment geführt. Der Selbstbau ist sehr anspruchsvoll, da der Tribander elektrisch und mechanisch recht komplex ist.
Drehmechanismen sind teuer. Das Prinzip ist dabei sehr einfach: ein Motor mit langsamem Getriebe. Problematisch ist die Beschaffung des geeigneten Getriebes. Größere Drehmechanismen sind mit einer elektromagnetischen Bremse ausgestattet, was bei der 'Schnellbauweise' ein großes Problem darstellt.
Überraschend gute Ergebnisse können mit dem Rotator AR-300XL erzielt werden. Der Vorteil sind sehr hochwertige und stabile Materialien, aus denen der Rotator hergestellt ist. Wenn wir die vertikale Belastung und die Exzentrizität eliminieren, kann der Rotator auch eine kleinere KW-Antenne drehen. Dies erfordert den Einsatz von zwei Lagern und viel Überlegung, aber es funktioniert. Einige Stücke haben Probleme mit der Azimutanzeige, ideal ist es, eine unabhängige Drehindikator zu verwenden.
Professionelle Fachwerkmasten sind für den anfänglichen HAM nicht verfügbar. Auf einem Flachdach können wir einfach einen Mast – ein Dreibein – realisieren. Die Konstruktion wird an Gewichten befestigt, die wir durch das Eingießen von Beton in alte Reifen herstellen. Achtung auf das Gewicht, damit das Dach es aushält.
Ein fester Mast mit einer Höhe von ca. 10 m kann durch das Verbinden von zwei langen Gerüstrohren hergestellt werden. Wir graben Fundamente in eine Tiefe von mindestens 1 m in den Boden, in die wir das erste Gerüstrohr einsetzen. Nach 120 Grad graben wir etwa 10 m von der Basis des Mastes eine Dreiergruppe von Fundamenten zur Verankerung. Es kann in den Boden gehen, wenn wir kurze Gerüstrohre einsetzen und die Verankerung oben befestigen, wird es niemanden stören. Nach dem Aushärten der Fundamente rufen Sie Freunde an, bauen Sie ein niedriges Gerüst und bereiten Sie das zweite Rohr mit der Antenne vor. Wir haben ein solches System zu dritt problemlos angehoben, zu fünft würde es jedoch wahrscheinlich noch besser gehen.noch besser.
Der Bau von Masten ist eine anspruchsvolle Angelegenheit, es ist besser, alles zu überdimensionieren, als später Tränen zu trocknen. Vergessen Sie nicht die Erdung.
Einfache UKW Antennen
Sich darauf einlassen UKW In den Wettbewerb mit Antennen wie ¼, ½, Slim-Jim und ähnlichen einzutreten, ist völliger Unsinn. Die am häufigsten verwendeten sind vier Arten von Antennen: Yagi, Quad,Quagi und Parabolantenne.
Yagi-Antennen sind beliebt wegen ihrer guten elektrischen Eigenschaften und einfachen mechanischen Konstruktion. Dank dieser Eigenschaft können sie als zerlegbar realisiert werden, was den Transport zu einem Übergangspunkt ermöglicht.
Auch hier funktioniert der Modetrend - sehr beliebt sind Yagi DK7ZB, die sich auf Kosten älterer F9FT, DL6WU, DJ9BV, PA0MS, Y23RD und anderer durchsetzen. Wenn die Konstruktionsverfahren der Antenne befolgt werden, arbeiten sie ausgezeichnet. Am anspruchsvollsten ist die Herstellung des DK7ZB-Matches aus koaxialen Kabeln. Auf dem Markt gibt es viele Kabel, die dafür nicht gerade geeignet sind, es lohnt sich, auch ein paar Geschäfte zu besuchen und das beste hinsichtlich Lötbarkeit und Flexibilität zu finden. Die 50 und 28 Ohm DK7ZB-Antennen sind auch für Anfänger geeignet, greifen Sie nicht nach 12,5 Ohm - sie sind sehr scharf und kritisch gegenüber der Umgebung.
Quads haben sich trotz hervorragender elektrischer Eigenschaften nicht weit verbreitet. Das liegt an ihrer mechanischen Komplexität. Eine bewährte Antenne ist DL7KM „Acht, doppeltes Quad“. Die Antenne ist relativ breitbandig, hat eine Impedanz von etwa 50 Ohm und einen Gewinn von 7-8dBd. Auf 2m war zu seiner Zeit der 7-elementige Quad nach GW4CQT beliebt.
Quagi ist eine hybride Antenne, die durch die Kombination von Elementen aus Yagi (Direktoren) und Quad (Strahler und Reflektor) entsteht. Der Vorteil ist ein höherer Gewinn als bei einer Yagi gleicher Länge und eine höhere Impedanz am Einspeisepunkt bei nur leicht komplizierterer mechanischer Konstruktion der reinen Yagi. Eine solche Antenne wurde beispielsweise von W5UN verwendet. http://web.wt.net/~w5un/w5unqu97.htm
In höheren UKW-Bändern dominieren parabolische Antennen.. Die Herstellung einer Multielement-Yagi mit der gleichen Verstärkung wie eine Parabel stellt hohe Anforderungen an die Genauigkeit. Bei Verwendung der Werksschüssel oder eines Parabolabschnitts (z. B. SAT, WIFI) reicht es aus, einen geeigneten Strahler anzufertigen und die Antenne einzustellen. Bewährte Strahler sind Ausführungen nach DB6NT, DL4MEA und andere.
Aufgrund des viel geringeren Gewichts, der Abmessungen und des Windwiderstands belasten UKW-Antennen den Mast und den Rotor weniger. Kleinere Antennen können auch manuell gedreht werden, was sehr praktisch ist.
Da die Strahlungscharakteristik (insbesondere bei längeren) UKW-Antennen enger ist, lohnt es sich, auch Zeit für die genaue Einstellung des Azimuts aufzuwenden. Aufgrund von umgebenden Objekten, wie zum Beispiel dem Mast, muss die mechanische Achse der Antenne nicht übereinstimmen. Zu diesem Zweck können direkt Signale aus dem Band, Leuchttürme oder andere Gegenstationen verwendet werden, um die Antenne zu kalibrieren.
Koaxialkabel und -stecker müssen perfekt sein. Viele angehende UKW-Amateure unterschätzen diese Tatsache mit den Worten „das funktioniert schon“. Ungeeignet ist das Koaxialkabel RG-58. Wenn Sie ein dünnes Kabel benötigen, beispielsweise wegen des Gewichts, lassen Sie sich von Koaxialkabeln inspirieren, die in der WIFI-Technik verwendet werden. Bevorzugen Sie bei Steckverbindern längere Versionen, die besser den Zug des Kabels halten. Kaufen Sie lieber einen hochwertigen Stecker für 150 Kronen als fünf miserable für dreißig…
Eine Vielzahl der genannten Antennen finden Sie auch hier – auf www.CQ.sk.
Wörterbuch
Impedanz am Einspeisepunkt – das ist die Impedanz am Strahler der Antenne ohne jeglichen Anpassungs- kreis.
Halbwellen-Dipol – einfache Resonanzantenne Balun – Impedanz Transformator, der außerdem den Übergang zwischen symmetrischer und unsymmetrischer Last gewährleistet.
Trap – LC-Element, das in die Antenne eingefügt wird, um die elektrische Verlängerung oder Verkürzung eines Elements zu erreichen, wodurch Resonanz erzielt wird.
Tuner – Antennenabstimmglied, das den Impedanzübergang gewährleistet.
Tribander – Antenne, die in drei Bändern arbeiten kann.
Rotor – Gerät zum Drehen der Antenne.
Boom – tragendes Teil der Antenne, an dem die einzelnen Elemente befestigt werden.
Gittermast – Mast in Form eines Kegels, sehr stabil.
Slim-Jim – einfache UKW-Antenne.
Match – Antennenanpassungsnetzwerk.
Strahlungscharakteristik der Antenne – meist grafische Darstellung der Richtungsverteilung der von der Antenne abgestrahlten Energie.
Beim nächsten Mal: wie man Contesting erleichtert.