Die Angelschrauben Antenne

 

Im Verlaufe des nächsten Jahres soll die Anstalt in die Alpen verlegt werden. Wie bereits berichtet, ist das für den UKW-Funk kein Problem - nur eine interessante Herausforderung. Auch für die kurzen Wellen scheint ein Alpen-QTH kein großes Hindernis zu sein, abgesehen vom hohen Horizont und der dadurch fehlenden Flachstrahlung für DX. 

Doch wenn der Funker älter wird, werden Häuser mit Umschwung zur Last und man ist besser in einer bequemen Wohnung zu Hause. Daran haben die kurzen Wellen keine Freude. Sie lieben große Aluminium-Gebilde und lange Drähte.

Doch wo ein Wille ist, ist auch eine Antenne. 

Eine Vertikalantenne, zum Bespiel, findet überall Platz. Auf einer Terrasse, dem Balkon oder zwischen den Büschen hinter dem Haus. Ist man eigener Herr und Meister ist das eine leichte Aufgabe. Wohnt man zur Miete bedarf es etwas diplomatisches Geschick oder ein Quäntchen Chuzpe. Regelmässige Apéros mit dem Landlord sind keine schlechte Idee und fördern das Verständnis für funkerische Belange. 

Gestern wollte ich mal wissen, was eine bescheidene Vertikal zu leisten vermag. Im Keller der Anstalt war noch eine Angelrute mit 6m Länge und ein Antennentuner CG-3000 an Lager. Dazu noch etwas Isolierband und ein Stück Litze. 

Als "Antennenfuss" diente der Ständer eines Sonnenschirms - ein schweres Betonteil. Und als Gegengewicht ein 60cm Erdpfahl plus ein Sammelsurium von Radialen. Letztere waren glücklicherweise schon vorhanden, so dass die Antenne im Nu aufgebaut war.

So ein Ding braucht keine Baubewilligung, behaupte ich jetzt mal frech. Ist ja portabel, vom Betonständer mal abgesehen ;-)

Die Angelrute ist aus dem Decathlon, eine Caperlan Travel 600. Also 6m lang. Das ist eine Fiberglasrute. Carbon sollte man meiden, liest man ab und zu. Aber das werde ich später trotzdem mal ausprobieren.

Der Draht wird spiralförmig aufgewickelt, wie auf den Bildern zu sehen ist. Die Anzahl Windungen ist egal, man sollte sie nur gleichmäßig über die Rute verteilen. Beim ersten Versuch mit 610cm Draht, kam der CW-Bereich im 80 m Band nicht gut weg. Der Tuner hatte Schwierigkeiten, das SWR unter 1:1.5 abzustimmen. 638 cm ergab dann auf allen Bändern bis ca. 29 MHz ein SWR besser als 1:1.5. Das ist deshalb wichtig, weil der Sender oberhalb 1:1.5 die Leistung reduziert. Auch für den Tuner ist es gesünder, wenn er ein gutes SWR abstimmen kann.

Auf 160 m ist die Antenne natürlich zu kurz und der Tuner bekommt weiche Knie, bzw. warme Kondensatoren.

638 cm müssten eine Viertelwellenresonanz von ca. 11.8 MHz ergeben. Gemessen habe ich aber 10.15 MHz. Das liegt nicht nur an der Helical-Form der Antenne, sondern auch an der dielektrischen Belastung durch den Glasfibermast und die Isolation der Litze (0.75mm2). Ohne Tuner wäre die Antenne also bereits ein Monobander für das 30 m Band.

Ein paar Stunden reichen natürlich nicht, um die Antenne eingehend zu testen. Das soll diesen Herbst/Winter geschehen. Doch ein kurzes Wispern mit 5 W im 40, 30 und 20 m Band zauberte ein zufriedenes Lächeln auf mein Gesicht. Innerhalb einer Stunde (!) wurde das Signal auf 5 Kontinenten gehört. Nur die Neumeyer Station in der Antarktis fehlte im Log. Auf 40 m wurde ich von VK7JJ in Tasmanien und ZS3RF in Südafrika gehört. Natürlich auch von ganz Europa von Island über die Kanaren bis in die Türkei. 30 m brachte dann zusätzlich Kasachstan und die Ostküste der USA und 20 m dann noch Südamerika mit Argentinien, Uruguay und Brasilien.

Das lässt immerhin auf zukünftige Verbindungen in CW und FT-8 hoffen. Was im 80m Band mit einer so kurzen Antenne möglich ist, darüber werde ich in diesem Blog berichten, wenn der Herbst das sommerliche QRN vertrieben hat. 

     

 

Der automatische Antennentuner - ein Zauberkasten

"Du hast mir letztes Mal viel geholfen, als mich Thomas mit seinen Fragen gelöchert hat", sagte ich zu Armin. Ich war wieder einmal in der Anstalt zu Besuch. Viel hatte sich nicht geändert. Nur Putin, der Hauswart, hatte sich einen Hund zugelegt, der hinter seinem Rasenmäher einherschwänzelte und einen wichtiges Gesicht zur Schau trug. Ein Golden Retriever. "Er nennt ihn Trumpi", hatte mir Charlie zugeflüstert, als ich sie unten im Korridor getroffen hatte.

"Und? Hat es was geholfen?", fragte Armin.

"Nicht viel, er hat mich weiter mit Fragen gelöchert. Vor allem zu dem automatischen Antennentuner, den er benutzt. Wie funktionieren diese Dinger eigentlich?"

"Mit wenigen Ausnahmen alle nach dem gleichen Prinzip. Es sind alles Pi-Tuner."

"Pipi-Tuner."

"Nein nur Pi. Aber dir fehlen zu viele Schuljahre, um das zu verstehen, und in der Migros-Klubschule hast du das offenbar auch nicht gelernt. Pi ist die Kreiszahl 3.14 und etwas Zerquetschtes."

"Ach so. Darum rattert der wie gequetscht im Kreis rum, wenn er die Antenne nicht spürt..."

"...nicht anpassen kann. Aber von daher kommt das nicht. Das griechische Zeichen für Pi sieht aus wie ein Tempeleingang. Zwei Säulen tragen ein Dach. Die Säulen symbolisieren Kondensatoren, das Dach eine Induktivität..."

"...also eine Spule. Warum rattert der Tuner dann. Ist es die Spule, die außer Fassung gerät?"

"Nein, es sind Relais die verschiedene Kondensatorenwerte schalten. Auch die Induktivität, die aus mehreren, in Reihe geschalteten Spulen besteht, wird mit Relais umgeschaltet."

"Ach so. Die rattern alle in der Kiste rum, bis sie die richtigen Werte gefunden haben. Das kann aber sehr lange dauern. Wenn viele Kondensatoren und Spulen drin sind, gibt es ja jede Menge Kombinationsmöglichkeiten."

Armin sah mich an mit einem seltsamen Ausdruck in den Augen.
"Dein mathematisches Verständnis tendiert offenbar nicht ganz gegen Null. In der Tat könnte es so lange dauern, bis es die Relais aus ihren Lötstellen schüttelt, wenn nur der Zufall im Spiel wäre. Doch im Tuner stecken Sensoren für die Spannung, Strom und die Phasenlage auf der Senderseite. Ein Mikroprozessor steuert mit einem cleveren Algorithmus die Relais auf dem kürzesten Weg zur bestmöglichen Anpassung."

"Das heisst: bestes Stehwellenverhältnis für den Sender."

"Genau. Natürlich sind die maximal erreichbaren Kapazitäts- und Induktivitätswerte beschränkt. Der Tuner kann also nur einen bestimmten Impedanzbereich anpassen. Dann muss er passen."

"Ach so. Aber wieso haben dann viele Funker einen Tuner in ihrer Funkbude; sogar einen, den sie mühsam von Hand abstimmen müssen. Sind die besser?"

"Nein. Die Funker sind von Vorgestern. Sie schwören auf alte Technik."

"Ach so. Darum nennt man sie Old Men. Aber es gibt ja noch viele Hersteller, die Tuner für die Funkbude anpreisen."

"Das ist mir auch ein Rätsel. Erstens hat heute jedes anständige Funkgerät einen Tuner eingebaut und zweitens gehört ein Tuner sowieso dorthin wo die Musik spielt; und das ist am Speisepunkt der Antenne oder dorthin wo die Zweidrahtleitung zum Dipol beginnt."

"Das müsste dann aber ein symmetrischer Tuner sein, nicht wahr?"

"Du erstaunst mich immer wieder, mein Freund. Besuchst du zurzeit etwa wieder die Migros-Schule?"

"Nein, die bieten nur einen Kurs über Migro-Prozessoren an. Ich gehe bei Bienchen zur Schule. Sie macht mich prüfungsreif für die HB3er Lizenz."

"Nun, bei einer Zweidrahtleitung bräuchte es in der Tat einen symmetrischen Tuner, der oft auch Koppler genannt wird. Aber es gibt einen einfachen Trick um sich daran vorbei zu schmuggeln. Man hängt einfach einen 1:1 Strombalun zwischen Pi-Tuner und Zweidrahtleitung."

"Wäre es nicht generell besser, in jedem Fall einen Balun oder einer dieser magischen Magnetbalune zwischen Tuner und Antenne zu hängen, von denen soviel gesprochen wird?"

Armin verzog das Gesicht, als hätte er in eine Zitrone gebissen.
"Auf keinen Fall. Im Fall einer unsymmetrischen Antenne wie der L- oder T-Antenne, Vertikalantenne oder sonst einem Gebilde mit Gegengewicht, darf nichts zwischen Tuner und Speisepunkt sein. Und der Speisepunkt ist dort, wo der Ausgang des Tuners ist. Das gleiche gilt für das Gegengewicht. Es beginnt dort, wo die Erdklemme des Tuners ist."

"Aber so ein Stück Koaxkabel am Tuner kann doch nicht schaden, wenn man den Tuner gerne im Schermen haben möchte."

"Um Himmels willen. Das machen nur DAF."

"Die Dümmsten aller Funker?"

"Genauso ist es und so funktioniert es auch, beziehungsweise nicht."

"Aber die mit dem Tuner in der Funkbude machen es doch genauso, und die, die einen im Funkgerät haben auch. Sind die alle dumm?"

"Nein, dort geht es nur darum, ein etwas im Abseits stehendes Stehwellenverhältnis zurechtzurücken. Wenn das Koaxkabel zwischen Funkbude und Antenne nicht zu lang und von guter Qualität ist, sind die Verluste bei dieser Aktion zu verschmerzen. Ein automatischer Antennentuner ist aber dazu gedacht, einen sehr großen Impedanzbereich anzupassen. Er macht aus einem Draht von fast beliebiger Länge eine Allbandantenne."

"Ohne Verluste?"

"Natürlich nicht. Aber im Vergleich zu allem anderen Firlefanz ist so ein Teil wie ein Zauberkasten.

Stockcorner JC4

CG-3000

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