ex dl6sch ex dk5am ex g5ato ex oe7zh antennen

Transkript

1 ex dl6sch ex dk5am ex g5ato ex oe7zh antennen

2 weshalb? Hintergrund Amateurfunk heute, nach 50 Jahren Wandel Absicht Hilfestellung für Newcomer, Denkanstöße Ansatz 2 Grundtatsachen reichen für viele Nutzanwendungen Einfachheit nur Strahler, elementar und exemplarisch Nicht behandelt Richtstrahler, Speisung, Anpassung Fortsetzung folgt bedarfsorientiert!

3 50 jahre amateurfunk im wandel Elektronik Halbleiter, Integrierte Schaltungen, Digitalisierung, Mikroprozessoren, Signalprozessoren, Großsignalfestigkeit freunde technik selbstba u kleinere, leistungsfähigere, kompliziertere, ergonomischere (?) Geräte, Selbstbau und Reparatur erfordern Spezialkenntnisse und Messgerätepark Steckdosenfunker?

4 1963 VFO 5,0-5,5 MHz 2009 DDS VFO 1 40 MHz

5 2009 PA 150 Watt 1961 PA 100 Watt 2009

6 1959 TX 30 Watt AM 2009 TRX 150 Watt SSB 1963 TX 100 Watt SSB

7 50 jahre amateurfunk im wandel Datenübertragung und -verarbeitung freunde technik selbstba u SSB, BPSK, Amtor, Pactor, Olivia, Packet, SSTV, WSPR, Echolink, etc, etc, elektronisches Logbuch, elektronische QSL, Ausbreitungsvorhersagen bessere Übertragungssicherheit (S/N), kleinere Leistung möglich, papierloses Shack, erfordert PC Bildschirmfunker?

8 50 jahre amateurfunk im wandel Antennentechnik Dichtere Bebauung, restriktivere Bauordnungen, EMV und RFI, sensiblere Nachbarn, erhöhte Störpegel ( Elektrosmog ), intensivere Regulierung durch Normen und Behörden, mehr Einfluss der Industrie-Lobby, neue Frequenzbänder freunde technik selbstba u unveränderte physikalische Grundlagen Überforderung des Einzelnen durch Vielzahl von Faktoren, Kluft zwischen Reichen und Armen, Wunderantennen, überzogene Erwartungen, leere Versprechungen, Halbwissen und Jägerlatein, Gerüchte, unnötige Verluste, Antennen vom Versandhaus Katalogfunker?

9 nebenbedingungen physik dx nahverkehr kw ukw portabel mobil contest frequenzen richtung... vorschriften normen mechanik wind wetter finanzen gefahren störungen händler... nachbarn familie geländeform bodenverhältnisse grundstück gartengestaltung sendeleistung gebäude selbstbau...

10 amateurfunk: immer im wandel! Neu: Minimalismus, Einfachheit, zurück zu den Ursprüngen QRP, CW Selbstbau (SDR, Messgeräte, Antennen) Persönliche Kontakte (Fielddays, ARDF, SOTA, Bastelgruppen, etc) Virtuelle Kontakte (Internet) freunde technik selbstba u KursteilnehmerInnen sagten wiederholt: Im Einfachen, im Durchschaubaren liegt ein besonderer Reiz Beherrschung der Grundlagen Weiterbildung, Freude am Lernen Retrofunker? Was heisst das für die Antennentechnik?

11 nebenbedingungen physik was muss ich verstehen? im Einzelfall geht es immer um ein System was kann ich ändern? was ist dann möglich? was nicht? mit dem Ergebnis leben!

12 1 höhe ist durch nichts zu ersetzen Der beste Strahler (der beste Flachstrahler ) ist und bleibt derjenige, der im Freiraum die höchste Feldstärke (in der Horizontalen) bewirkt!

13 1 höhe ist durch nichts zu ersetzen Das heisst: Wird ein Strahler aus dem Freiraum auf den Boden gebracht, so verringert das die Feldstärke in der Horizontalen, die Abstrahlung in der Senkrechten wird erhöht. Erdboden und Geländeform im Nah- und Fernfeld verändern die Abstrahlung polarisationsabhängig ganz wesentlich und oft schwer vorhersagbar. Davon ist jeder Strahler betroffen. Der besonders gute Flachstrahler ist ein Gerücht.

14 1 höhe ist durch nichts zu ersetzen Nutzanwendung: Jede Antenne ist nur so gut wie ihr Standort. Flach heisst: ca 5 (!) für DX

15 Beispiel: Optibeam 20/17/15/12/10m im Talgrund 10m über dem Erdboden freunde technik selbstba u

16 2 strom strahlt Jedes Segment bewirkt im Abstand d >> λ und senkrecht zur Stromrichtung einen Feldstärkebeitrag von: I x l Feldstärkemessung I x l Strahler I x l I x l d >> λ R V I x l l: Länge des Segmentes I: Stromstärke im Segment

17 2 strom strahlt 4 3 I (Stromstärke) Feldstärke: 1 x l 2 x l 3 x l 4 x l 10 x l Integration l l l l Strahler-Länge

18 2 strom strahlt Verkürzung auf halbe Strahlerlänge durch Wegfall der Endstücke: ,5db! Quelle: Moxon, 2002

19 2 strom strahlt Nutzanwendung: Strombäuche hoch und frei hängen! Der Rest darf verkürzt und/oder abgewinkelt werden! Der wirksame Strahler kann leicht ermittelt werden! Quelle: Moxon, 2002

20 2 strom strahlt Nutzanwendung: Der Strahler darf verkürzt und/oder abgewinkelt werden! Der wirksame Strahler kann leicht ermittelt werden! z.b. Hexbeam Strahler 5,7m für 14MHz Kompakte 2-Element Richtantenne. Abgewinkelte Strahler in W-Form. Wirksame Strahlerlänge: nur ca 46% eines λ/2 Dipols ( 1,5 db)! leichte Bauweise (8,5 kg für einen 20/17/15/12/10m Beam) geringere Windlast, leichtere Masten, leichtere Rotoren größere Höhe flachere Abstrahlung. Reflektor

21 2 strom strahlt Beispiel: oe6zh 2 x 7m Doppelzepp Nebenbedingungen + Physik = Antennensystem

22 2 strom strahlt Nutzanwendung: oe6zh ca 8m 7m 7m Spannrichtung für DX ungünstig! Höhe begrenzt! Allbandantenne (Feeder + Tuner)! Rundstrahler? Vertikaldipol? Kein abgespannter Mast möglich! Ausprobieren vor Investieren! Wie?

23 2 strom strahlt Nutzanwendung: Experiment: oe6zh Vertikaldipol! keine Radials! kein neuer Mast! unveränderte Einspeisung! Umhängen in 15 min! keine Kosten!

24 2 strom strahlt Nutzanwendung: ca 8m 7m 7m warum so kompliziert und auffällig? einfacher wäre doch: Endspeisung einfacher wäre doch: Magnetic Balun einfacher wäre doch: Koaxialkabel

25 2 strom strahlt Nutzanwendung: Magnetic Balun (Unun) Bestechend einfach... Gegengewicht Erdung

26 2 strom strahlt Nutzanwendung: Magnetic Balun (Unun) Diese Lösung wird propagiert, angeboten, wiederholt, abgeschrieben, weitergesagt, nachgedruckt, verkauft! Niemand scheint das zu hinterfragen! A: Bei mir funktioniert diese Antenne! Super bequem, im 3. Stock, super SWR, alle Bänder. B: Welche Antenne? A: Eh klar, der Draht im Dachboden, mit Mangnetic Balun. B: Aha. Mhmmm. Störungen? A: Na ja, schwache Stationen tauchen schon ab. A: Ja, und in der Stereoanlage kann man s hören. B: Nona. A:??? Erdung Gegengewicht

27 2 strom strahlt Nutzanwendung: Der statische Begriff Gegengewicht ist für HF irreführend! Irrtum Wahrheit Antenne ATU ATU Gegengewicht Antenne Das Gegengewicht schließt einen Stromkreis. Immer. Strom strahlt. Immer. Was strahlt, empfängt auch. Immer.

28 2 strom strahlt Nutzanwendung: Wenn nur der Dachboden in Frage kommt Möglichst viel Draht, möglichst hoch, symmetrisch spannen, symmetrisch speisen, Restlängen irgendwie abwinkeln, jedoch nicht völlig in sich selbst zurückfalten! Mehrbandbetrieb: symm. Feederleitung, ATU (z.b. G5RV) oder Sperrkreisantenne mit Koaxspeisung (z.b. W3DZZ, Kelemen, Balun) Kompromiss? Nein. Sondern? Das, was möglich ist.

29 2 strom strahlt Nutzanwendung: eine bessere Lösung für oe6zh (Ausrichtung) Spannweiten: Dipol 14.0m W-Dipol 5.6m SDL 4.0m small delta loop Höhe jeweils 7.0m über schlechtem Erdboden

30 2 strom strahlt Nutzanwendung: 14 MHz Vertikaldiagramme SDL 4.0 m W 5.6 m D 14.0 m

31 2 strom strahlt Nutzanwendung: 14 MHz 5 Erhebungswinkel Horizontaldiagramme SDL 4.0 m W 5.6 m D 14.0 m Wegen der optimalen Ausrichtbarkeit hätte die SDL gegenüber dem Dipol einen Vorteil: +15db!

32 fazit: 2 gebote 1 höhe ist durch nichts zu ersetzen. 2 strom strahlt, immer. Nutzanwendung: Im Zweifelsfall den strahlenden Teil lieber kürzer halten und dafür höher hängen. Den Strahler verlängern bei gleicher oder geringerer Höhe, das führt nicht zum Erfolg. Vorsicht: Gegengewichte strahlen, sie sind Teil der Antenne. Daran ändert auch die künstliche Erde nichts. Symmetrische Antennen schaffen klare Verhältnisse und sorgen für Ruhe, im eigenen RX und beim Nachbarn.

33 war das alles? kein Ersatz für Höhe Strom strahlt Noch viele Fragen: Stromverteilung verbessern? Wirkungsgrad, Strahlungswiderstand, Verlustwiderstand Standort: Umgebungseinfluss nah und fern Spezialthema: Vertikalantennen Speisung, Anpassung, SWR, Mantelwellen Richtantennen... Fortsetzung folgt... Bedarfsorientiert: Bitte Fragen stellen!

34 nachlesen... HB9ACC s, Max Rüegger s Sammlung Rund um die Antenne bietet praxisorientierte Antennenkunde für Funkamateure. Siehe Link auf der Homepage des ADL601, im Menuepunkt Technik & Selbstbau unter Technik oder direkt: Dort auch weitere Literatur. Unübertroffen, aber nur in Englisch: Les Moxon, G6XN, HF Antennas for all Locations, RSGB, 2002