HyEnd-Antenne - Erdung

Ich tue mich schwer, Günter zu widersprechen, zumal Peter/DL2FI seine Einschätzung ja schon mit einem virtuellen
'Daumen hoch' geadelt hat.

Ich gebe gerne zu dass die Einspeisung ( fast ) am Ende eines Dipols ihre Schwierigkeiten hat, einfach weil kleine parasitäre Kapazitäten natürlich angesichts des hochohmigen Realteils einen erheblichen Einfluss haben können und insgesamt das hohe erforderliche Transformations-Verhältniss entsprechend höhere Verluste im Anpass-Netzwerk zur Folge haben wird.
Betreibt man die ganz weit außen gespeiste Antenne als Mono-Band Antenne etwa mit einem Fuchskreis kann man die Einflüsse der Umgebung relativ leicht ausgleichen - viele Problem entstehen erst durch den, natürlich legitimen, Versuch, diese Antenne für mehrere Bänder zu nutzen.
Zickig ( Diva ) finde ich eher Antennen, deren eine Hälfte aus Koax besteht und wo man mit einer ( meist untauglichen )
Mantelwellensperre versucht, der Antenne klarzumachen, wo der Dipol endet und die Speiseleitung beginnt.

Wer mal versucht hat auf einem winzigen Balkon, einen mittig gespeisten Vertikal-Dipol zu realisieren, lernt die "endgespeiste" Monoband Version zu schätzen.

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Peter

Ich habe Günters Kommentar so verstanden, dass er sich hauptsächlich auf diese seit einigen Jahren gepuschte Marotte als Endfeed (High Endfeed) Antennen zu sehen, die am Ende mit einem 1:X UnUn gespeist werden wobei den Nutzern suggeriert wird, dieser Transformator würde sogar ein variables Anpassgerät überflüssig machen.

Zitat von DL4ZAO

Es erscheint auf den ersten Blick verlockend, mit wenig Aufwand ein simples Drahtende und ein Trafokistchen zu einer effektiven Antenne zu kommen.

Um diese geht es ja auch in dem Einstandsbeitrag und in dem Beitrag, in dem Jochen diesen alten thread wieder belebt hat.

Es gibt sicher Sonderfälle, in denen man auf Grund der Umgebung unmöglich einen Dipol installieren kann. Mein Vater, DL1QG z.B. betrieb erfolgreich einen 80m Draht der direkt über ein klassisches Pi-Filter hinter einen FTDX500 betrieben wurde.

Zitat von DL3PB

Wer mal versucht hat auf einem winzigen Balkon, einen mittig gespeisten Vertikal-Dipol zu realisieren, lernt die "endgespeiste" Monoband Version zu schätzen.

Ja, die Situation hatte ich schon. Habe dann eine QUAX Antenne auf dem Geländer installiert (googelt mal nach Quax Antenne ) Nachdem sich die "Experten" über die Beschreibung in einem QRP QTC im FA lustig gemacht hatten habe ich in einem Folgeartikel den Versuch beschrieben, meine vorherige TH6DX mit > 10m Boom auf dem Balkon zu installieren. Aber selbst mein Lügen-Artikel über meine angebliche GAP Titan auf dem Fahrrad-Gepäckträger konnte die "Experten" nicht von der Sinnhaftigkeit eines kurzen Monopols überzeugen.

Zitat von DL3PB

Ich gebe gerne zu dass die Einspeisung ( fast ) am Ende eines Dipols ihre Schwierigkeiten hat, einfach weil kleine parasitäre Kapazitäten natürlich angesichts des hochohmigen Realteils einen erheblichen Einfluss haben können und insgesamt das hohe erforderliche Transformations-Verhältniss entsprechend höhere Verluste im Anpass-Netzwerk zur Folge haben wird.
Betreibt man die ganz weit außen gespeiste Antenne als Mono-Band Antenne etwa mit einem Fuchskreis kann man die Einflüsse der Umgebung relativ leicht ausgleichen - viele Problem entstehen erst durch den, natürlich legitimen, Versuch, diese Antenne für mehrere Bänder zu nutzen

Ohne Frage, als schmalbandige Antenne, z.B. mit Fuchskreisanpassung lässt sich eine endgespeiste Antenne zum Laufen bringen. Und du bemerkst richtig, die hochohmige Einspeisung und die damit verbundene Abhängigkeit von Streukapazität und die Umgebungs- und Erd- Einflüsse lassen sich selektiv ausgleichen. Dennoch ist das für mich ein Grund, warum ich auch diese Form der Antenne als Diva einordne, denn es ist mit etwas Frickelei verbunden.

Es ging mir oben um EndFed Antennen, die über einen Breitband-Trafo gespeist als Plug-and-Play Mehrbandantenne Dienst tun sollen.#

Klar, wenn es aus räumlichen Gründen nicht anders möglich ist, z.B. weil ein Dipol oder Doppelzepp oder Doublet wie immer man es nennen mag, nicht realisiert werden kann, dann darf es auch eine Endfed sein. Denn jede Antenne ist besser als Keine (auch wenn es der Koaxschirm ist HI).

73

Günter

Zitat von DL2FI

Ich habe Günters Kommentar so verstanden, dass er sich hauptsächlich auf diese seit einigen Jahren gepuschte Marotte als Endfeed (High Endfeed) Antennen zu sehen, die am Ende mit einem 1:X UnUn gespeist werden wobei den Nutzern suggeriert wird, dieser Transformator würde sogar ein variables Anpassgerät überflüssig machen.

Da bin ich ganz bei Euch. Ich wollte nur klarmachen, dass eine sauber aufgesetzte Monoband(!) Fuchsantenne nicht zwangläufig ein besseres Dummy Load ist. Warum man sinnvollerweise nicht wirklich ganz Ende speist, sondern etwa bei Lambda/20 vom Ende kann man wie bereits erwähnt bei AA5TB nachlesen.

Die QUAX-Antenne macht sicher Sinn für die niedrigen Bänder, wo man die volle Dipollänge nicht mehr realisieren kann - probiere ich vielleicht nochmal für 80m, mein 16m-Mast stößt da an Grenzen und das geht mangels Abspannmöglichkeiten sowieso nur bei absoluter Windstille.

73

Peter

Hier einige meiner Erfahrungen der gelegentlichen Benutzung einer HyEndFED mit digitalen Betriebsarten, die zeigen, wie unterschiedlich die Ergebnisse je nach Aufbausituation sein können:

2016 Februar in SM4 - horizontaler Aufbau in 5m Höhe - PSK Betrieb EU mit guten Ergebnissen.

2019 Februar in SM4 - vertikaler Aufbau an Schiebemast, unteres Ende 2m über Grund - FT8 guter DX Empfang (3B8, VU,ZS), werde aber sendetechnisch kaum aufgenommen, auch nur einige wenige PSKReportermeldungen aus EU.

2019 Februar in DL - vertikaler Aufbau, unteres Ende in 12m Höhe - FT8 problemlos DX mit Reportermeldungen auf 40m bis VK,JA sowie auf 20m problemlos QSOs mit LU, CE, PY.

SWR der Antenne bei allen Situationen <1:1,5 auf den 3 Antennenbändern 40/20/10, damit einfachste Handhabung (ohne Matchbox, Mantelwellensperre vor TRCV aber empfehlenswert). Will damit sagen, daß die Verwendung dieses Antennenprinzips zwar mit Unsicherheiten verbunden ist, aber deswegen nicht pauschal abgelehnt werden muß.

vy73 Chris

Hallo zusammen,

wir haben uns in unserem OV letztes Jahr mit endgespeisten Halbwellenstrahlern (EFHW) beschäftigt. Dazu haben wir verschiedene Koppler und verschiedene Strahler aufgebaut und getestet.

Zu den Kopplern:

Wir haben mit 43er-Ringkernmaterial breitbandige Koppler aufgebaut und wir haben abstimmbare Fuchskreiskoppler (Resonanzkoppler) aufgebaut. Die breitbandigen Koppler haben wir mit der "Back-to-Back-Methode" durchgemessen und wir haben eine Durchgangsdämpfung von kleiner 1,3dB ermittelt. Dann haben wir den Fuchskreiskoppler mit dem breitbandigen verglichen. Dabei haben wir festgestellt, dass der Fuchskreis auf den höheren Bändern eine ca. 0,5dB geringere Dämpfung aufweist. Die Ergebnisse haben wir danach noch mit WSPR verifiziert.

Zu den Strahlern:

Wir haben u.a. Monoband- und die beliebte 3-Bandversion aufgebaut. Aber bei allen Versionen haben wir ein kurzes Stückchen Draht als "Gegengewicht" verwendet! Denn wenn der Strom auch sehr gering ist (I=P/U), so muss er doch fließen... Und es muss sichergestellt werden, dass das gesamte System resonant ist. Also X=0! Testen, ob das Gegengewicht wirkt kann man sehr einfach: berührt man das Funkgerät, oder legt man die flache Hand drauf, so darf sich das SWR nicht verändern. Die Länge des Gegengewichts ist aber unkritisch (ca. 1m).

Ich verwende verschiedene Strahler und verschiedene Aufbauvarianten (Sloper, Inverted V...) und ich habe das Übersetzungsverhältnis auf 1:49 reduziert. Auch in der Nähe meine Wohnmobils passt das SWR.

Im Vergleich zu Dipolen hat man exakt dasselbe Strahlungsdiagramm und man spart sich die Zuleitung. Meine Erfahrungen mit diesem Antennentyp sind eindeutig positiv und für mich sind es die besten und effizientesten Portabelantennen.

Anmerkungen:

Die EFHW ist sehr einfach zu verwechseln mit den sogenannten 1:9 "Magnetic Balun Antennen". Dieser Typ sieht nur ähnlich aus, funktioniert aber nur mit großem Glück manchmal...

Ich verwende die breitbandige Kopplung lieber, da sie bei Bandwechsel nicht nachgestimmt werden muss.

Hier sind noch ein paar Messkurven und weitere Details zu finden.

Der Link zu den Messwerten führt leider ins Nirvana, Uwe.

73

Günter

@ Günter: vielen Dank für den Hinweis! Die Seiten wurden von Google konvertiert und da gab es wohl ein Problem. Ich werde das asap korrigieren.

@dh6tf: wenn der Strahler resonant ist, so gibt es keine Blindanteile und die Antenne ist eine rein ohmsche Last!

Hallo Jochen,

ohne Gegengewicht kannst du nicht funken, denn der Stromkreis muss ja irgendwie geschlossen sein. Das Gegengewicht ist dann nur nicht sichtbar. Der Strom sucht sich dann einen Weg über die Kapazität der Koaxabschirmung und des Funkgerätes gegen Erde. Deshalb ist es besser, einen niederohmigeren Weg in Form eines z.B. 60cm langen Drahtes herzustellen.

Zitat von DL4AC

ohne Gegengewicht kannst du nicht funken, denn der Stromkreis muss ja irgendwie geschlossen sein. Das Gegengewicht ist dann nur nicht sichtbar. Der Strom sucht sich dann einen Weg über die Kapazität der Koaxabschirmung und des Funkgerätes gegen Erde. Deshalb ist es besser, einen niederohmigeren Weg in Form eines z.B. 60cm langen Drahtes herzustellen.

Das ist eine weitverbreitete aber unbewiesene Ansicht. Dabei wird meist mit den Kirchhoffschen Gesetzen argumentiert, die einen geschlossenen Stromkreis von Ladungsträgern erfordern. Die sind aber für hochfrequente Wechselströme nicht ausreichend. Mit den Ampere'schen Gesetzen lässt sich z.B. auch kein Strom durch einen Kondensator erklären. Das hat auch schon Maxwell gemerkt und hat das Konstrukt des Verschiebungsstroms, die zeitliche Veränderung des elektrischen Flusses, als Lösung gefunden. Dieser Verschiebungsstrom erklärt auch die Energiependelungen im Nahfeld einer Antenne. Und mit dem Verschiebungsstrom lässt sich die Erregung eines Dipols auch ohne den Rückweg über Erde herleiten.

DL1SMF hat sich in einem Nachbarforum vor Jahren so dazu geäußert:

Die immer wieder geäußerte Behauptung, dass eine Fuchsantenne ein Gegengewicht (oder die immer wieder zu sehende obskure Verbindung zw. Primär- und Sekundärkreis) erfordere, ist -- man entschuldige bitte den Ausdruck -- Unsinn

Um zu verstehen warum, betrachte man den Fuchskreis zunächst isoliert. D.h. ohne einen angeschlossenen Antennendraht aber mit angeschlossenem HF-Generator (ohne die oft verwendete Verbindung zw. Primär- und Sekundärkreis). Der Fuchskreis sei auf Resonanz abgeglichen. Was jetzt im Fuchskreis passiert, ist eine erzwungene zyklische Ladungsverschiebung. Diese Ladungsverschiebung innerhalb des Fuchskreises/Parallelkreises (durch induktive Speisung mit dem HF-Generator über die Koppelspule) funktioniert auch im Weltraum. Der Fuchskreis nimmt hierbei je nach Schwingkreisgüte die vom Generator erzeugte Energie vollständig auf, kann aber nur einen Bruchteil davon wieder loswerden, hauptsächlich durch Erwärmung. Die eingebrachte Energie akkumuliert sich hierbei in jedem Zyklus, was bei höheren Leistungen unter diesen Bedingungen zur sicheren Selbstzerstörung des Fuchskreises führen wird, wenn die eingekoppelte Energiemenge jene, über die über weitestgehend als Wärmestrahlung erfolgende Energieabstrahlung, übersteigt (Stichwort "Schwingungskatastrophe": glühende Spule, Schädigung des Kernmaterials, Funkenüberschläge im Kondensator...).

Basierend auf diesem (allgemein bekannten Prinzip) funktioniert u.a.a. das Dip-Meter. Ein in diesem Fall sehr schwacher HF-Generator koppelt induktiv Energie in einen z.B. danebenliegenden Schwingkreis ein, dieser nimmt einen Teil der Energie auf und dämpft damit die Amplitude am Primärkreis des Generators ("dip" des Anzeigeinstrumentes).

Was passiert nun, wenn man an das "heiße" Ende (eigentlich hat er ja zwei...) des Fuchskreises einen zunächst potentialfreien Draht von genau n*Lambda/2 anschließt? Der Einfachheit halber genau in dem Moment, wo der Parallelkreis an diesem Ende sein maximal mögliches positives Potential habe. Aufgrund des Ladungs- bzw. Potentialunterschiedes wird nun ein Ausgleichsstrom fließen (positives Potential am Parallelkreis --> relativ zu viele Elektronen im Draht). Dieser Ausgleichsstrom läuft als Stoßwelle durch den Draht bis an sein Ende, wird dort reflektiert und läuft wieder zurück zum Parallelkreis. Auch das funktioniert im (erdfreien) Freiraum. Es ist nur eine Eigenschaft des Drahtes als elektrischer Leiter. Diese Stoßwelle erreicht den Schwingkreis unter der oben genannten Bedingung (n*Lambda/2) wieder exakt phasenrichtig aber mit verringerter Amplitude (weniger Ladung). Der fehlende Energiebetrag wird dem Parallelkreis entnommen und der Vorgang beginnt von neuem. Radiale oder sonstige Rückleiter sind in den Prozess nicht involviert.

Da auf diese Weise bewegte Ladungsträger (Stromfluss) im Antennendraht vorhanden sind, wird vom Antennendraht Energie abgestrahlt. Teils als elektromagnetisches Feld, teils als (nicht so gut) Wärmestrahlung.

Alternativ kann man sich die Funktionsweise einer Fuchsantenne auch mit einem sehr stark (viel zu stark) vereinfachenden Bild so vorstellen: Gegeben sei ein Wasserbecken. In dem Wasserbecken sei ein Schwimmer (hoffentlich keine Person, sondern ein "dickes", wasserverdrängendes "Ding"). Das Wasserbecken münde in einen schmalen, langen aber endlichen Kanal. Ein Motor bewege den Schwimmer zyklisch auf und ab und erzwinge im Becken eine Wellenbewegung. Die Wellenbewegung im Becken wird nun eine ebensolche im Kanal erzwingen. Passen Wellengeschwindigkeit im Kanal und Erregungsgeschwindigkeit zusammen, so werden sich im Kanal (Resonanzbedingung) stehende Wellen mit zunehmender Amplitude ausbilden.

Sehr aufschlussreich dazu die Artikelserie von John Huggins, der mit Hilfe einer finite-difference time-domain Simulation aufzeigt, wie die Erregung ohne Erde oder Gegengewicht durch den Maxwellschen Verschiebungsstrom herzuleiten ist.

https://www.hamradio.me/antenn…ields-and-feedpoints.html

https://www.hamradio.me/

73 Günter

Uwe ich weiß, das widerspricht jeder hergebrachten Lebens-Erfahrung eines Elektriker und verlangt Einiges an Abstraktion. Ich tat mich auch lange schwer damit, mir einen Energiefluss ohne Rückweg vorzustellen.

kleine Analogie als Denkanstoß:

wieso kann ein Kind auf einer Schaukel schaukeln ohne dass es von Papa angestoßen wird?

Günter

Hallo Günter und Jochen,

vielen Dank für die gut verständliche und plausible Erklärung!

In der Praxis sucht sich der Strom aber offensichtlich auch einen Weg über die Erdkapazitäten. Die so hervorgerufene Berührungsempfindlichkeit kann mit dem sehr kurzen Radial einfach beseitigt werden...

Die Links auf meine Homepage (EFHW) müssten jetzt wieder funktionieren.

Letztendlich geht es um eine Modellvorstellung, die es unserem armen Menschenhirn erlaubt ohne Gehirnkrämpfe zu verstehen, warum so ein endgespeistes Gebilde als Dipol Energie aufnimmt und abstrahlt. Man könnte sich z.B. auch das Stückchen Gegengewicht als Bestandteil der gestreckten Dipollänge denken. Der Speisepunkt wäre dann nicht am Ende, sondern ein Stückchen vom Ende weg. Ein "außermittig" gespeister Dipol.

Günter

...ja Günter, so verhält es sich in meiner Vorstellungswelt!

Hallo,

nochmals vielen Dank für die Inspiration in dieses Thema tiefer einzusteigen!

John Huggins Artikel sind wirklich lesenswert!

Das kurze Kabelende werde ich jetzt aber nicht mehr als Radial oder Gegengewicht bezeichnen, sondern als Bestandteil des Dipols. Ich habe die Resonanz ja auch mit diesem Stückchen bestimmt. So mogel ich tatsächlich ein wenig: es ist nun keine endgespeiste Antenne mehr, sondern ein Off Center Dipole gespeist bei ca. 99%

Auch von mir ein Dankeschön an Günter für seine Erklärungen.