Endgespeister Langdraht im Portabelbetrieb, nicht ganz abgewickelt

    Hallo alle,


    ich bin oft mit einem KW-Portabelkoffer unterwegs (FT 817 oder Sierra, je nach Laune, und ZM 2 Antennentuner, Betriebsart CW). Dabei verwende ich einen endgespeisten 20m Langdraht, den ich mit dem ZM 2 (unsymmetrische Stellung) anpasse. Oft hängt der Draht nur in Reichhöhe, also knapp 2,5 m über Grund. Die Anpassung geht auf den Bändern 40m, 20m, 10m sehr gut ohne Gegengewicht, da ich für diese Frequenzen einen endgespeisten Halbwellenstrahler - bzw. entsprechende Vielfache davon - betreibe. Dabei stellen sich mir zwei Fragen:


    1.
    Beeinflusst die niedrige Antennenhöhe nur – wie bekannt – das Strahlungsdiagramm hin zu mehr Steilstrahlung oder wird durch die geringe Höhe auch die absolut abgestrahlte Energie vermindert?


    2.
    Oft bin ich wegen Platzmangel in der Situation, dass ich die 20 m Draht nicht ganz abspulen kann. Es bleiben manchmal 3 bis 4m vereinzelt aber bis zu 10m des Drahtes aufgewickelt auf einem Plastikröllchen, die restlichen 10 m hängen frei, die aufgewickelte „Spule“ befindet sich also gegenüber dem Speisepunkt der am anderen Ende eingespeisten Antenne. Ich denke mir, dass in diesem aufgewickelten Teil der Antenne keine sehr großen Verluste auftreten dürften, da sich dieser ja in einem Spannungsbauch befindet, der Strom ist am Ende der Antenne je niedrig oder gleich Null. Stimmt diese meine Einschätzung?


    Über eine Antwort auf meine Fragen würde ich mich freuen.


    Gruß aus dem Westerwald es 73´s de


    Georg, DF 9 ZV

    Einmal editiert, zuletzt von DF9ZV ()

    Hallo Georg,


    zu deinen Fragen kann ich folgendes zur Klärung beitragen:
    [list=1]
    [*]Das elektromagnetische Feld bildet sich zwischen Antennendraht und Erde aus. Wenn du keine Radials einsetzt und dann die Erde nicht gerade gut leitet, so treten dort die meisten Verluste auf. Das ist aber nicht ganz unabhängig von der Höhe der Antenne: Je tiefer die Antenne hängt, um so geringer ist auch die als Rückleitung wirkende Erdfläche. Hängt die Antenne höher, so wirken die Feldlinien auf einer grösseren Erdfläche. Damit sind die Stromdichten in der Erde geringer und damit auch die Erdverluste. Der Erdwiderstand wäre damit also geringer, was sich als besserer Wirkungsgrad der Antenne bemerkbar macht. Eine hoch hängende Antenne hat daher einen besseren Wirkungsgrad. Ab einer bestimmten Höhe ändert sich der Antennenwirkungsgrad aber nicht mehr.


    [*]Deine Vermutung ist richtig! Am Ende der Antenne fliesst (nahezu) kein Strom mehr, so dass der Wickel auch nicht mehr als Induktivität wirkt. Ganz im Gegenteil wirkt seine grössere Fläche eher als Dachkapazität, was sich als elektrische Verlängerung einer zu kurzen Antenne auswirkt. Allerdings dürfte dieser positive Effekt hier auch eher als sehr gering anzusehen sein.
    [/list=1]Wenn man dich nicht von der unsymmetrsichen Antenne abbringen kann, so solltest du doch mindestens ein Radial oder eine andere gute Erde als Gegengewicht verwenden. Ohne dem geht es nicht, bzw. deutlich schlechter! Im Zweifel bist du selbst das Gegengewicht! Das kann so weit gehen, dass du beim Anfassen des Gerätes während des Sendens die HF spürst und einen Schlag bekommst.


    Mit einer symmetrischen Antenne - auch wenn sie zu kurz ist - ersparst du dir alle diese Probleme. Eine billige, teilweise auseinander gezogene Lautsprecherleitung eignet sich dazu ausgezeichnet. Einen Tuner wirst du ja ohnehin brauchen und der wird wohl auch einen symmetrischen Ausgang haben. Im Zweifel wickelst du dir einen kleinen Balun selber. Aber das ist natürlich ganz deine Sache ;)

    73 de Tom - DC7GB

    Hallo Tom,


    danke für die Ausführungen.


    Ich betreibe die Antenne unsymmetrisch, weil das halt beim schnellen Portabelaufbau unproblematisch ist (nur einen Aufhängepunkt suchen). Irgendwo habe ich gelesen, dass der von Dir beschriebene grundsätzlich positive Einfluss eines Gegengewichtes (Radials) zur Minderung der Erdverluste bei einer endgespeisten Halbwellenantenne zu vernachlässigen ist. Stimmt das?


    Unabhängig davon scheint mir nun – nach Deinen Ausführungen – ein Gegengewicht sinnvoll, wenn


    - die Aufbauhöhe gering ist (um die Erdverluste zu minimieren)


    - und erst recht, wenn zusätzlich die Antenne nicht ganz ausgerollt werden kann (wegen der dann von Lambda/2 bzw. Vielfache verschiedenen Länge des Strahlers).


    73´s de Georg, DF 9 ZV

    Hallo Georg,


    Der Strahler einer Antenne ist nichts weiter als der eine Teil eines Stromkreises. Der zweite Teil ist die Erde bzw. das Gegengewicht. Ein elektromagnetisches Feld kann sich nur zwischen Potentialunterschieden ausbilden. Wenn das Gegengewicht nun sehr hochhomig (also verlustbehaftet) ist, dann wird die erzeugte HF überwiegend in den Verlustwiderständen in Wärme umgesetzt und nicht abgestrahlt. Fasst man das Gebilde an, so sucht sich die HF ggf. den niederohmigeren Weg über den eigenen Körper gegen Masse. Je nach Sendeleistung kann das unangenehm werden.


    Man kann also machen was man will, bei einem unsymmetrischen Strahler braucht man immer auch ein Gegengewicht. Beide sollten so verlustarm wie möglich sein. Beim Gegengewicht wird aber meistens geschludert. Tatsächlich hört man ja auch aus dem RX etwas, wenn man nur einen Draht anschliesst. Doch das ist ein Trugschluss, denn der RX kann auch nur eine HF-Spannung aufnehmen, wenn er einen zweiten Bezugspunkt (die Erde) hat. Ohne eine direkte Verbindung wirkt alles zwischen TRX und Erde als (störender) Widerstand, der den Wirkungsgrad vermindert. Beim Empfang ist das oft nicht so ganz einsichtig, beim Senden aber kann das zu ganz erheblichen Erdströmen durch den Körper des Operators führen, der mal eben seinen TX berührt. Spätestens dann weiß man, dass man etwas am Erdnetz noch nicht richtig gemacht hat.


    Je niedriger die Antenne hängt, um so stärker wird bei gleicher Bodenbeschaffenheit der negative Einfluss des Erdnetzes auf den Antennenwirkungsgrad. Allerdings befreit einen das nicht davon, ab einer bestimmten Höhe gar kein Erdnetz mehr aufzubauen! Genau genommen müsste es nämlich bei höher hängender Antenne auch grösser (theoretisch unendlich gross) sein, damit sich alle Feldlinien ungestört im Raum entfalten (sich ausbreiten) können und trotzdem die Rückleitung (das Erdnetz) genauso niederohmig wie der Strahler selbst ist. Das ist er in den allermeisten Fällen eher nicht und daher kommen auch die vielen unterschiedlichen Beurteilungen von ein und dem selben Vertikalstrahler. Betrachtet man das genauer, so kommt heraus, dass das Erdnetz um so niederohmiger werden sollte, je dichter man an den Speisepunkt des Vertikalstrahlers kommt.


    Daher ist man schon früh auf den Trick gekommen einen etwa Lambda/4 langen und am Ende frei hängen Draht (ein Radial) am Massepunkt des Vertikalstrahlers anzuschliessen. Dieser Draht wirkt dort wie ein niederohmiger Saugkreis gegen Erde. Besser noch wirken drei Drähte in verschiedenen Richtungen. Doch wenn man das genau betrachtet, dann ist der Aufwand schliesslich höher als bei einem Dipol.


    Obwohl es also zunächst umständlich erscheint zwei Antennendrähte eines Dipols beim Portabelbetrieb zu spannen, ist das doch insgesamt die bessere Lösung, weil sich hierbei die Feldlinien zwischen den beiden Drähten ausbilden und nicht gegen Erde! Man kommt erst gar nicht zu dem Problem, dass durch den Operator ein HF-Strom fliessen kann und der Antennenwirkungsgrad ist der höchst mögliche, den man mit begrenzten Mitteln (auch im Vergleich zur unsymmetrischen Antenne) erreichen kann. Und gerade das zählt ja bei Portabelbetrieb!


    Zur endgespeisten Halbwellenantenne kann man sagen, dass das Erdnetz in diesem Fall tatsächlich hochohmiger sein kann, denn die im Speisepunkt fliessenden HF-Ströme sind ja auch geringer. Dennoch muss es auch hier ein Gegengewicht geben! Derartige Antennen haben dann aber leider andere Nachteile: Wenn man sie nicht gerade auf dem Wasser oder in der Luft (Zepp-Antenne) sondern zu Hause betreibt, dann nehmen sie auch ausgesprochen viel QRM auf. Das liegt daran, dass sich alle HF-Ströme auf dem Erdnetz als Störung am RX-Eingang dem Nutzsignal überlagern.


    Bei einem Dipol (auch bei einem verkürzten!) hat man damit erheblich weniger zu kämpfen. Eine endgespeiste Antenne wirkt also so, als ob bei einem Dipol irgendwo mitten auf nur einem der beiden Antennenleiter eine Störspannung eingespeist wird. Tatsächlich werden Nahfeldstörungen aber von beiden Antennenleitern mehr oder weniger gleichmässig aufgenommen. Da die beiden Dipolhäften entgegengesetzt angeschlossen sind, kompensiert sich das im günstigsten Fall, so dass Nahfeldstörungen bei einem Dipol deutlich geringer sind.

    73 de Tom - DC7GB

    Einmal editiert, zuletzt von DC7GB ()

    Hallo zusammen,


    ich habe bisher bei meinen Fuchsantennen nie ein Radial verwendet. Die Fuchsantenne ist ja auch nur ein Vertikaldipol, den man am unteren Ende speist.


    Selbst wenn ich mir einen Dipol waagerecht vorstelle, endgespeist mit Fuchskreis, brauche ich keine Radials. Radial verwende ich ja auch nicht, wenn ich das Ding in der Mitte speise.


    Klingt vielleicht simpel, aber ich bin immer gut damit gefahren und habe locker auch mit QRP DX mit einer vertikalen Fuchsantenne gemacht. Vermehrte Störungen gab es auch nicht, da keine Radials.


    Mir wäre das mit den Radials auch viel zu umständlich.

    73


    Matthias, DF2OF

    Einmal editiert, zuletzt von DF2OF ()

    Hallo Matthias,


    die Fuchsantenne ist keinesfalls ein (Vertikal-)Dipol, weil schon der Name dagegen spricht. Es ist ein Monopol, der unsymmetrisch gegen Erde gespeist wird. Ein endgespeister Dipol ist auch kein Dipol mehr! Es ist ein Monopol, der in der Mitte eine Unterbrechung hat. Selbst wenn man die schliesst ändert das nichts an der Unsymmetrie. Der Antennenwirkungsgrad wird dann zwar besser, doch die Antenne besteht nur noch aus einem einzigen unsymmetrisch gespeisten Strahler, also einem Monopol.


    Auch Antennen brauchen ein Gegenpotential zwischen dem sich dann das elektromagnetische Feld aufspannt. In diesem Gegenpotential (der Erde) fliesst genau der gleiche Strom, der auch am Hochpunkt des Fuchskreises in den Strahler fliesst. Anders geht es gar nicht. Ist das Erdnetz also extrem hochohmig (z.B. in der Wüste oder in einem nichtleitenden Ballon), so fliesst auch kein Strom in die Fuchsantenne! Die Elektronen "sehen" gar keine Grund darin in einen Draht zu fliessen und ein elektromagnetisches Feld dabei entstehen zu lassen ;)


    Bei einem Fuchskreis hast du also selbstverständlich auch ein Erdnetz verwendet, es war dir nur nicht bewusst, denn es ist genauso hochohmig an den TX angekoppelt, wie die Fuchsantenne an den Fuchskreis. Beim Portabelbetrieb in normalen Gelänge läuft der Rückstrom ggf. ohmsch über den Operator, der den TX bedient und/oder auch kapazitiv von der Erde zum TX. Das funktioniert aber nur deshalb, weil es eine recht hochohmige Ankopplung (>100k Ohm) ist. Jeder Operator, der mal 1kW an einer Fuchsantenne ausprobiert hat, hat sich an seinem TX garantiert auch mal die Hände verbrannt, sofern er nicht eine gute Erde verwendet hat. Da können dann schnell man HF-Spannungen im k-Volt Bereich stehen. Portabel mit ein paar Watt ist man natürlich fein raus, weil die Spannungen dann noch niedrig sind. Aber das Problem ist dadurch nicht verschwunden! Für Portabelzwecke - gerade in CW - mag diese Lösung auch ausreichen, doch ist dies bei weitem nicht optimal. Da macht es dann auch nicht mehr viel aus, wenn du keine Radials verwendest. Ein verkürzter Drahtdipol wäre aber in jedem Fall (Antennenwirkungsgrad, Berührungsschutz) die bessere Lösung!


    Zu den Störungen bei der Fuchsantenne muss man natürlich unterscheiden: Wenn man portabel in der Wildnis eine Fuchsantenne benutzt, so läuft an der gleichen Stromversorgung wahrscheinlich keine Wasch- oder Bohrmaschine oder ein Aufzug. Klar, dass man diese Art von Störungen dann nicht hat. Das spricht aber nicht für die Fuchsantenne! Zu Hause aber ist jede unsymmetrische Antenne - insbesondere eine Fuchsantenne - für Störungen anfälliger als ein Dipol, weil man das dann erforderliche Erdnetz meist nicht optimal realisieren kann.

    73 de Tom - DC7GB

    Hallo Tom,



    Erstaunlicherweise gab es auch schon Berichte, dass eine Fuchsantenne mit Gegengewicht schlechter spielt als ohne. Der Fuchskreis sollte auch jedem Fall mit einer Erde über 100-200K wegen der statischen Aufladung geerdet werden. Laut DF3KV Peter können Radiale darunter 1dB mehr Gewinn erzeugen, was wohl eher Unsinn ist.

    Vy 72/73 de Gerhard

    Einmal editiert, zuletzt von DC4LO ()

    Hallo Gerhard,


    Zitat

    Original von DC4LO
    Wenn die Fuchsantenne Lambda 1/2 lang oder vielfache davon ist, wirkt sie wie ein Dipol. Der Spannungsbauch ist am Ende und er Strombauch in der Mitte wie beim Dipol.


    Darum ging es doch gar nicht. Es ging darum, welche Nachteile sich aus einer unsymmetrischen Speisung ergeben. Ich gehe ausserdem davon aus, dass es auch nicht um Lambda/2 lange Fuchsantennen für Portabelbetrieb geht, sondern um wesentlich kürzere Drähte. Wenn man portabel eine 40m lange Fuchsantenne (für 80m) aufhängen will oder kann, dann kann man auch gleich einen 2x20m langen Dipol aufhängen und hat weniger Probleme. Das war der Grund für meine Ausführungen. Was nun jeder für sich daraus macht, ist nicht meine Sache.


    Zitat

    Original von DC4LO
    Sie hat das gleiche Gegenpotential wie ein Dipol in sich selbst. Da es ja auch Zeppelinantennen gibt, hatte man Anpassung über eine angepasste Hühnerleiter bewirkt, damit bei Korona nicht der Zeppelin explodiert. Eine Erde in 3000-4000m Höhe als Gegengewicht gibt es nicht.


    Eine Fuchsantenne hat keinesfalls das gleiche Gegenpotential wie ein Dipol in sich selbst! Wenn das so wäre, dann wäre alles was ich zuvor gesagt hätte falsch. Falls du aber meinst, dass sich die Fuchsantenne für sich das Gegenpotenial (Erde) immer irgendwo her holt, sofern man keine direkte Verbindung des Fußpunkts zur Erde hergestellt hat, dann wäre das an sich richtig. Der Widerstand dieser Erdverbindung geht aber in den Antennenwirkungsgrad ein. Bei einem Dipol erspart man sich das alles!


    Ein Zeppelin bestand im Innern aus so viel Alu-Gestänge, das genau das das Gegengewicht der Zepp-Antenne war. Das hat mit dem Abstand zur Erde nichts zu tun. So gesehen war das eigentlich nichts anderes als ein unsymmetrischer Dipol (siehe unten). Würde man aber z.B. einen mechanisch ganz kleinen TX für 160m mit einer 80m langen Zepp-Antenne in die Umlaufbahn um die Erde schiessen, so würde der Antennenwirkungsgrad extrem schlecht sein. Kein Wunder, denn es gibt dann (kaum) ein Gegengewicht! Damit würde diese Antenne trotz ihrer Länge fast nichts abstrahlen. Sputnik hatte daher eine Dipolantenne, bestehend aus 4 Strahlern.


    Da sich ein elektromagnetisches Feld nur zwischen zwei Potentialen ausbilden kann, könnte man mit sehr viel Bauchschmerzen und unter vielen Randbemerkungen zur Not auch sagen, dass es einen Monopol gar nicht geben kann, denn es gibt zwangsläufig immer zwei leitende Gebilde, zwischen denen das Feld steht. Das hieße aber das Kind mit dem Bade auszuschütten. Und so bleiben wir doch lieber bei der sinnvolleren Definition, dass ein Dipol immer eine symmetrische Struktur hat und sich das Feld zwischen seinen beiden Dipolästen ausbildet. Alles andere bezeichnet man dann als unsymmetrische Antenne, deren Spezialfall ein Vertikalstrahler ist und dessen Gegengewicht eben die Erde ist. Nicht ganz korrekt nennt man das dann Monopol, weil sich das Feld zwischen ihm selbst und der Erde ausbildet. Die Erde ist halt immer was besonderers, aber in der Realität "strahlt" sie auch ab.


    Vielleicht sind deshalb ja einige Leute auf den Begriff Erdstrahlen gekommen? - Duck und weg... ;)

    73 de Tom - DC7GB

    Hallo zusammen,


    im letzten Urlaub habe ich eine Halbwellenantenne mit LC-Glied am Fußpunkt für das 20m-Band mit einem vertikalen Dipol im A/B-Test verglichen. Beide Antennen waren an 10m Angelruten auf einem Holzbalkon in ca. 3m Höhe über Grund montiert und standen ca. 2m voneinander entfernt. Das LC-Glied und auch das QTH sind als Bilder in meiner Galerie zu sehen.


    Praktisch konnte ich zwischen beiden Antennen keinen Unterschied feststellen.


    Die endgespeiste Antenne ist etwas einfacher aufzubauen, weil man das Koaxkabel nicht in 5m Höhe horizontal wegführen muß.


    Hier wurde das Thema auch schon intensiv diskutiert:
    http://www.hamradioboard.de/thread.php?threadid=5000


    Dieser Link ist dazu auch recht interessant:
    http://www.n6rk.com/ground.pdf

    Hallo alle,


    freut mich, dass das Thema für mehrere OM´s interessant ist.


    Wenn ich alles richtig verstanden habe, dann spielt bei dem von mir angesprochenen Problem nicht die Länge der Antenne eine Rolle, sondern die Tatsache, dass ich unsymmetrisch einspeise und damit zwingend die Erde ins Spiel kommt, weil bei unsymmetrischer Speisung sich das Feld immer - zumindest teilweise - zwischen dem Strahler und der Erde bzw dem Gegengewicht ausbilldet.


    Dies gilt auch für den end-, also unsymmetrisch gespeisten Halbwellenstrahler, den man aus diesem Grunde trotz seiner Länge nicht mit dem symmetrisch gespeisten Halbwellendipol verwechseln darf. Hier sind lediglich die Einflüsse des Erdnetzes wegen der hochohmigen Ankopplung des Strahlers (und somit auch der Erde) an den TX auf den Wirkungsgrad geringer als beispielsweise beim Lambda /4 Strahler.


    Nochmal bezogen auf das Problem der Antennenhöhe: Somit dürfte folgerichtig hinsichtlich des Wirkungsgrades einer symmetrischen Antenne die Aufbauhöhe keine (oder nur eine zu vernachlässigende) Rolle spielen, weil die Erde beim Feldaufbau ja keine Rolle spielt, denn dieses bildet sich ja zwischen den beiden Ästen der Ant aus. Es wäre demnach schon aus diesem Grund eine symmetrische Ant beim Portabelbetrieb vorzuziehen, weil beim schnellen Aufbau die Höhe oft begrenzender Faktor ist (die wenigsten arbeiten wohl mit dem Waffenrecht unterliegenden Wurfgeschossen beim /p-Antennenbbau - grins).


    Danke Tom und allen anderen für die vielen wertvollen Infos.


    73´s de Georg, DF9ZV

    2 Mal editiert, zuletzt von DF9ZV ()

    Hallo Georg,


    das Thema ist interessant. Leider liest man gelegentlich ganz merkwürdige Dinge, die sich kaum überprüfen lassen. Das liegt auch daran, dass es nahezu unmöglich ist eine nicht funktionierende Antenne aufzubauen. Irgend etwas wird ja immer abgestrahlt. Daher ist die Optimierung ja auch so interessant!


    Deine Zusammenfassungen sind richtig. Bei der Antennenhöhe eines Dipols ist es allerdings dann doch etwas komplizierter. Der Boden hat nämlich schon einen Einfluss! Er kann:

    • die Antenne durch kapazitive Beeinflussung verstimmen,
    • wenn er extrem gut leitet (Metallfläche) bei einem Abstand von Lambda/2 als Spiegel dienen und damit sogar 3dB Gewinn (allerdings senkrecht zur Erdoberfläche, also sehr steil) bringen oder auch
    • bei zu tief hängender Antenne die Abstrahlung der Antenne stören und damit mindestens 3dB Verlust bringen, da nur noch die obere Hälfte in den freien Raum darüber abstrahlen kann.

    Man sollte einen Dipol also nicht gerade "auf den Boden legen". Wenn er einigermassen frei hängen kann (je höher um so besser), dann ist die Welt schon in Ordnung. Theoretisch geht man zwar von einigem Lambda Abstand aus, aber das sieht man als Amateur eher gelassen pragmatisch. Zwei passende Bäume sind in Europa meistens vorhanden und mit etwas Übung bekommt man den Dipol auch in 5m oder mehr zu hängen.


    Ganz besonders pfiffig ist die "Inverted V"-Aufhängung. Dazu braucht man dann sinnvollerweise einen Teleskopmast (zur Not geht auch ein einzelner Baum). Leichte Portabelmaste mit 10m Länge, die zusammengeschoben nur 80cm lang sind gibt es im Handel. Bei dieser Konstruktion ist der Speisepunkt dann 10m hoch und die Dipoläste macht man mit ein paar Metern Reepschnur irgendwo am Boden fest. Speisen sollte man das am besten auch symmetrisch, weil dabei die Verluste und das Gewicht am geringsten sind. Koaxkabel und ein passender Balun sind einfach zu schwer. Sowas lässt sich am besten mal im Urlaub oder im Garten ausprobieren und optimieren.

    73 de Tom - DC7GB

    Einmal editiert, zuletzt von DC7GB ()

    Hallo Tom und alle Mitleser,


    klar, dass auch beim symmetrischen Dipol es umso besser geht, je höher er hängt – das haben wir schließlich schon recht früh als SWL´s in der Vorbereitung zur Lizenzprüfung gelernt. Ich hatte halt nur die Hoffnung, dass die negativen Erdeinflüsse beim Dipol in geringer Höhe nicht so ausgeprägt sind wie bei einer unsymmetrischen Antenne mit schlechtem Erdnetz oder nicht ausreichendem Gegengewicht.


    Ich habe übrigens einen Spieth-Mast, und verwende auch eine Doublet mit symm. Speisung. Manchmal ist es aber praktischer, auf das Mitschleppen des Mastes zu verzichten, in diesem Fall greife ich dann auf den endgespeisten Lambda/2 Draht zurück.


    Apropos Praxis: Die ohne große zusätzliche Hilfsmittel zu erreichende Aufbauhöhe liegt so bei 2,5 m (Reichhöhe plus auf die Zehenspitzen stellen). Abgesehen davon, dass es in der Praxis funktioniert – wie sieht hier die Theorie bei einem symmetrischen Strahler wie einer Doublet aus, sagen wir für das 40m – Band? Dabei unterstelle ich, dass die Länge der Äste nicht abgestimmt ist und die Resonanz durch ein Z-Match hergestellt wird. Oder ist die Frage zu allgemein formuliert?


    73´s de Georg, DF9ZV

    Hallo Georg,


    es ist nicht ganz leicht eine knallharte, zutreffende Antwort aus der Theorie für die Praxis abzuleiten. Zum einen sind die Übergänge zwischen "geht nicht" und "geht ufb" fliessend und zum anderen hängt es in der Praxis von unendlich vielen Randbedingungen ab, von denen die Beschaffenheit des Bodens, die Höhe der Aufhängung und Ausrichtung des Dipols sowie das nähere Umfeld des Standorts (Abdeckung durch Bäume, Häuser etc) nur ein paar davon sind. So wird der Dipol selbstverständlich auch in 2,5m Höhe funktionieren.


    Ich habe immer wieder festgestellt, dass ein Dipol bessere Ergebnisse als ein gleich langer endgespeister Draht (beide mit Tuner angepasst und in der gleichen Höhe aufgehängt) bringt. In diesem Urlaub habe ich ihn das letzte Mal mitgenommen und mit einem Koaxschalter umgeschaltet. Er war im Vergleich wegen des höheren QRMs immer schlechter, obwohl die Signalstärken vergleichbar hoch waren. Und das selbst bei ausgezeichneter Erdung (Vollkupferdach). Gegen den "Langdraht", den ich zunächst auch selbst favorisierte weil er so schön einfach zu handhaben ist, sprechen nicht nur die ungünstigeren Ergebnisse (im wesentlichen das höhere QRM) und das Problem der erforderlichen Erdung, sondern auch das zusätzliche Material (Balun, Mantelwellensperre, Koaxkabel) was man mitschleppen muss. Im übrigen habe ich auch bereits mit nur 5W schon HF-Kribbeln in der Hand bei einem endgespeisten Langdraht mit schlechtem Gegengewicht erlebt. Das war schliesslich der letzte Auslöser für mich einen Dipol zu verwenden, denn ich will die Energie ja abstrahlen und nicht selbst in Wärme umsetzen.


    Meine aktuelle Lösung hatte ich schon mal kurz beschrieben: Mein Portabel-Dipol besteht aus einem 25m langem ehemaligen Lautsprecherkabel aus dem Baumarkt für 5,95€ vom Ramschtisch. Dieses Kabel habe ich bis auf die Hälfte aufgetrennt und so die beiden Dipolhälften erhalten. Ein simpler Knoten dient dazu, dass sich das Kabel nicht weiter auftrennt. Am Ende der beiden Dipoläste habe ich als Isolatoren (was für ein Luxus) Porzellanlüsterlkemmen mit herausgenommenen metallischen Kontaktmechanismus angebunden. Daran kommen dann je 10m Reepschnur. Am anderen, zweiadrigen Ende sind zwei Bananenstecker und da geht es dann in den Tuner (zur Zeit ein MFJ-971, den ZM4 habe ich erst jetzt zusammen gebaut).


    Das Gewicht dieser Konstruktion ist etwa 20% von dem, was ich vorher mit dem gleich langen Langdraht einschliesslich Balun und Koaxkabel brauchte. Das Packmass ist ebenfalls geringer: Man kann alles auf eine selbstgebaute Spindel wickeln. Für Portabelzwecke halte ich das für die derzeit bestmögliche Lösung. Im Auto nehme ich dann noch einen 12m GFK-Mast mit und betreibe den Dipol damit möglichst Inverted-V. Das läuft sehr gut, ist billig, stabil genug und der Aufbau geht auch schnell. Für 80m ist er etwas zu kurz, aber das geht auch noch. Alle höheren KW-Bänder sind problemlos damit machbar. Wer nur ab 20m QRV sein will, der kann diese Konstruktion ja auch noch auf ca. 2x6m kürzen und spart noch mehr Platz ein. Das ist dann was für den USA-Urlaub.

    73 de Tom - DC7GB

    Hallo Tom,



    ich möchte nicht streiten aber lese bitte mal den Beitrag von QRPeter, warum eine Fuchsantenne/Zeppelinantenne symmetrisch wie ein Dipol arbeitet:
    Fuchsantenne unter Dach

    Vy 72/73 de Gerhard

    Hallo Gerhard,


    wir brauchen und gar nicht zu streiten. Peter vertritt einen Standpunkt, der nur eine Sonderform darstellt. Danach dürften alle Antennen auf denen keine halbe Wellenlänge Platz hat auch keine symmetrischen Antennen sein. Dass wäre falsch und das hat er in der Diskussion über Fuchsantennen auch so auch sicher nicht im Sinn gehabt. Dort ging es um die klassische Fuchsantenne und die ist Lambda/2 lang. Dass die genauso gut abstrahlt wie ein gleich langer Dipol ist völlig unstrittig.


    An dieser Stelle kann man nachlesen wie ein Dipol definiert ist. Wäre das was Peter gesagt hat richtig, dann dürfte es einen Hertzschen Dipol (das ist ein gegen Lambda/2 sehr kurzer Dipol) gar nicht geben. Alle anderen Bemerkungen in diesem Thread zur Fuchsantenne sind weitgehend richtig. Beispiele mit Batterien in einer Leitung habe ich mir aber nicht näher durchgelesen ;)


    Es ging bei der Frage von Georg, DF9ZV, allerdings u.a. darum, dass die Fuchsantenne selbstverständlich wegen ihrer Endspeisung auch ein Gegengewicht braucht (was aber fast jeder vernachlässigt). Das hattest du wohl angezweifelt und ich hatte dir versucht zu erklären, dass du dann ggf. selbst das Gegengewicht bist und bei low-Power den kleinen HF-Strom, der über dich fliesst, gar nicht bemerkst. Eine elektrisch einwandfreie Lösung ist das keineswegs, aber es funktioniert natürlich auch irgendwie.

    73 de Tom - DC7GB

    Hallo Tom,



    warum nun ein 1/2 Lamda Strahler ein Gegengewicht braucht, bedarf einer Erklärung. Nach DF3KV Peter ergibt ein Radialnetz darunter (nicht angeschlossen und autark) einen Gewinn von+1dB. Diese Aussage besteht gegenüber einer senkrecht aufgebauten Fuchsantenne etwa ab 3m über dem Boden nach oben.


    //Edit: der Verlust ergab an meinem FT-ONE eine 1S-Stufe mit Erde.


    Schönes Wochenende an alle...

    Vy 72/73 de Gerhard

    2 Mal editiert, zuletzt von DC4LO ()

    Hallo Gerhard,


    jede unsymmetrisch gespeiste Antenne braucht ein Gegengewicht. Der Extremfall ist eine endgespeiste Antenne. Ob sie nun Lambda/2 lang ist spielt keine Rolle.


    Das liegt daran, dass man solche Antennen nur mit einem einzigen Draht speist. In diesem speisenden Draht fliesst ein HF-Strom, auch wenn die Antenne Lambda/2 lang ist, also hochohmig ist. Da aber jeder Stromkreis immer aus zwei Leitern besteht, muss der Strom irgendwo her kommen bzw. zum Generator wieder zurück fliessen. Das geschieht über das elektromagnetische Feld, das bei unsymmetrischen Antennen als Gegenpotential eben "nur" die schlecht leitende Erde hat. Nur wenn es ein solches Gegenpotential gibt, kann sich ein Feld überhaupt ausbilden. (Mehr über Felder findest du z.B. hier). In Folge fliesst der Strom also über die Erde zurück zu deinem TX. Weil dieser Strom bei einer Lambda/2-Antenne aber sehr gering ist, spielt der Erdwiderstand dann eine untergeordnete Rolle, sollte aber trotzdem nicht völlig vernachlässigt werden. Gerade dies ist der einzige Vorteil, den eine Fuchsantenne gegenüber allen anderen endgespeisten Antennen hat! Bei denen ist der Strom über die Erde nämlich immer grösser und damit auch die Verluste. Der Extremfall sind KW-Mobilantennen. Die haben Wirkungsgrade um nur noch 1%. Falls man den TX also nicht extra geerdet hat (die Praxis zeigt, es geht bei einer Fuchsantenne auch ohne Erdung ganz gut, aber eben nie ganz optimal), so bahnt sich der kleine HF-Strom über kapazitive Wege (oder auch über den Operator) den Rückweg zu seinem Generator. Wenn man nun Pech hat, dann bekommt man bei so einer Konstruktion ohne explizite Erdleitung einen kleinen HF-Schlag.


    Bei einem Dipol gibt es dieses Problem nicht, weil sich das elektromagnetische Feld zwischen den beiden Dipolästen ausbildet und in beiden Adern der Speiseleitung daher entgegengesetzt gleich grosse Ströme fliessen müssen. Nur dann strahlt übrigens die Speiseleitung nicht selbst, was aber z.B. eine einseitig an einen Langdraht angeschlossene Hühnerleitung zwangsläufig macht! Mit anderen Worten es fliesst beim Dipol im Idealfall überhaupt kein Strom im Erdreich zum Generator zurück. Eben das ist der grosse Vorteil, der wegen der weitaus besseren Leitfähigkeit der Antennendrähte zu einem deutlich höheren Antennenwirkungsgrad eines gleich langen Dipols führt.


    Die Felder eines endgespeisten Drahtes und eines gleich langen Dipols kann man im Nahbereich (<10 Lambda) übrigens messtechnisch voneinander unterscheiden. Im Fernfeld verschwindet dieser Unterschied und beide Felder sind gleichartig. Ähnliches gilt für alle anderen speziellen Antennenformen wie MagLoop, Isotron-Antenne, Beams und alle Antennenarrays.


    Wenn Peter nun schreibt, dass man mit einem Radialnetz unter einer Lambda/2-Antenne einen kleinen Gewinn erzielt, so kann das auf zwei Weisen erklärt werden: Zum einen wird dadurch die Leitfähigkeit des Bodens unterhalb der Antenne verbessert, was im Fall eines endgespeisten Drahtes den Antennenwirkungsgrad erhöhen muss, selbst wenn er nicht direkt mit dem TX verbunden ist (in Wirklichkeit ist er das natürlich trotzdem über die ohnehin vorhandenen hochohmigen Übergangswiderstände). Der Gewinn wäre sogar noch etwas höher, wenn man das Radialnetz wirklich an den TX anschliessen würde.


    Zum anderen kann so ein Radialnetz wie ein elektrischer Spiegel wirken. Allerdings ist dieser Effekt bei nur wenigen Radials eher gering. Daraus kann man nun aber nicht ableiten, dass der Gewinn so eines Radialnetzes bei einer unsymmetrisch gespeisten Antenne höher als bei einem Dipol wäre, weil da ja kein Strom in der Erde fliesst! Dafür hat die endgespeiste Antenne nämlich auch insgesamt bei allen amateurmäßigen Aufbauten einen schlechteren Antennenwirkungsgrad als der Dipol. Vergleicht man nun den Aufwand den man treiben müsste, um an den Wirkungsgrad eines gleich langen Dipols zu kommen, so gewinnt der Dipol schon rein ökonomisch mit Riesenabstand.

    73 de Tom - DC7GB

    Hallo Tom,
    ich verstehe immer noch nicht, warum an einem Lambda/2 Dipol am Ende eingespeist ein Strom im Spannungsbauch auftritt. Da tritt nur nur Spannung am Einspeisungspunkt auf..



    Wenn wir das Thema jetzt in Richtung Langdraht bewegen, das ist mir egal, da ich nicht mehr eine Antwort schreiben werde.


    Schönes Wochenende...

    Vy 72/73 de Gerhard

    2 Mal editiert, zuletzt von DC4LO ()

    Hallo Gerhard,


    Zitat

    Original von DC4LO
    ich verstehe immer noch nicht, warum an einem Lambda/2 Dipol am Ende eingespeist ein Strom im Spannungsbauch auftritt. Da tritt nur nur Spannung am Einspeisungspunkt auf..


    Es kann doch nur dann Energie (eine Leistung) in die Antenne fliessen und abgestrahlt werden, wenn das Produkt aus Strom und Spannung im Speisepunkt ungleich Null ist. Daraus folgt doch, dass auch im Spannungsbauch der eingespeiste Strom nicht Null sein kann! Analog ist ja auch bei einem Dipol im Strombauch die Spannung nicht gleich Null.


    Ich hatte nicht bestätigt, dass eine Fuchsantenne keinen Verlust gegenüber einem Dipol hat. Ich hatte geschrieben, dass er gleichartig abstrahlt. Die Antennen müssen zwangsläufig unterschiedlich hohe Verluste haben. Einen Unterschied von weniger als 3dB (eine halbe S-Stufe) merkt man in der Praxis auf KW nicht, wenn man mal von absoluten Grenzfällen absieht. Messtechnisch und theoretisch bleibt er aber trotzdem vorhanden. Peter sprach von 1dB Unterschied!


    Wir müssen uns also darüber klar werden, ob es um praktische Ergebnisse oder um eine theoretische Betrachtung geht. Aber selbst wenn man diese Unterschiede vernachlässigt, so bleibt bei einer endgespeisten Lambda/2-Antenne immer noch das Problem der HF bei Berühren des Gerätes. Ob das für dich ein wichtiges Kriterium ist, weiss ich nicht. Ich halte das aber für einen wichtigen Grund und daher würde ich meinen TX in jedem Fall erden.


    Zitat

    Original von DC4LO
    Wir sprechen von keiner TEE-Antenne, sondern von einer Fuchsantenne. Es geht eine Lambda/2 Hühnerleiter hoch oder ??? zur Anpassung. Ein Ersatz als Übertragung auf einen Schwingkreis mittels Koaxkabel ist auch möglich. Die Einkopplung ist am Einspeisungpunkt platziert und ersetzt die Lambda/2 Hühnerleiter.


    Hmm, das verstehe ich jetzt nicht. Wo ist jetzt hier die Frage?


    Zitat

    Original von DC4LO
    Genau das sollte man vermeiden! Die Antenne abgeleitet gegen Statik gen Erde und eine Erdung, wenn der Fuchskreis induktiv gekoppelt wurde, kann von Vorteil sein.


    Zuvor schrieb ich, dass man das Radialnetz an den TX anschliessen sollte und dabei bleibe ich auch.


    Zitat

    Original von DC4LO
    Wenn wir das Thema jetzt in Richtung Langdraht bewegen, das ist mir egal, da ich nicht mehr eine Antwort schreiben werde.


    Das wäre aber schade, denn dann gibt es keine Klärung deines Problems mehr.

    73 de Tom - DC7GB

    Zitat

    Original von DC4LO
    ich verstehe immer noch nicht, warum an einem Lambda/2 Dipol am Ende eingespeist ein Strom im Spannungsbauch auftritt. Da tritt nur nur Spannung am Einspeisungspunkt auf...


    Hallo Gerhard,


    schau mal ins Buch von ON4UN "Low-Band DX-ing". Chaper 9, Punkt 4.3:
    "Here comes another surprise. A terrible misconception about voltage-fed verticals is that they do not require either a good ground or an extensive radial system."