Eine verkürzte Allband-KW-Antenne von 1,8 MHz bis 30 MHz
Wird eine Antenne immer weiter verkürzt, wird die Antennenwirkfläche immer kleiner, der Fußpunktwiderstand (Anschlusspunkt direkt an der Antenne) sinkt und der Blindwiderstand wird immer größer. Die Verringerung der Abstrahlung durch eine Antennenverkürzung ist in der hier beschriebenen Antennenform noch relativ gering. Der Abstrahlungsverlust durch die Verkürzung beträgt im 160m-Band ca. 2dB und im 80m-Band nur noch 0,7dB. Das eigentliche Problem sind die niedrigen Fußpunktwiderstände die einer verlustarmen Anpassung entgegenwirken. Um diesen misslichen Umstand ein wenig zu entfliehen, kann man Versuchen die Antennenwirkfläche durch geeignete Maßnahmen zu vergrößern und eine Zweidrahtleitung zum Vorteil einer relativ verlustarmen Anpassung mit einzubeziehen. Das ist mit der hier beschriebenen Aufbauform auch gelungen.
Die Dipolschenkel bestehen aus jeweils 2 parallel, in 2m Abstand geführten Alu-Drähte die an den Enden mit einem Alu-Profil elektrisch verbunden sind. Zur besseren Stabilisierung im Wind können auf jeder Seite noch 2 bis 3 leichte Elektrik-Leerrohre als Abstandshalter eingefügt werden. Die Gesamtlänge von 27m der Antenne entspricht nur ca. 0,17 Lambda für das 160m-Band! Sollte das Gewicht nur eine untergeordnete Rolle spielen, so sollte die Antenne aus dicken bzw. großflächigen Kupfermaterial hergestellt werden. Je mehr Materialoberfläche in der "Luft" um so besser.
Der Aufbau mit nur 2 Einzeldrähten als Dipol würde gegenüber diesem "Breitdipol" die Verluste in die Höhe schnellen lassen, sofern man das Ganze noch Angepasst bzw. Abgestimmt bekommt. Auch ein Aufhängen als "Inverted Vee" würde sich nachteilig auswirken.
Der Fußpunktwiderstand dieser Antenne beträgt bei 1.850 KHz (160m-Band) nur ca. 4 Ohm mit einem Blindanteil von j-918 Ohm. Die 2-Drahtleitung (Hühnerleiter) transformiert auf 2,5 Ohm und j-337 Ohm herunter. Ziel ist es die Blindkomponenten mit der Zweidrahtleitung auf ein erträgliches Maß zu verringern. Im 80m-Band auf 3.650 KHz, sind es 27 Ohm und j+360 Ohm. Da hohe Ströme fließen, sollte die 2-Drahtleitung aus mind. 1,5mm²-Kabel bestehen. Auch ein verlustarmer Aufbau des Kopplers ist hier angesagt. Die aufgeführten Bauteilewerte für den Koppler sind Richtwerte und sollten noch einiges an Variationen zulassen. Bei einer Sendeleistung von 100 Watt müssen die Bauteile an der Seite der Zweidrahtleitung für >= 2,5 kV ausgelegt werden. Dabei fließen HF-Ströme von > 5 A! durch die Spulen. Mit 10 Watt Sendeleistung sind es immer noch über 710 Volt bei > 1,6 A. Bei 100 Watt Sendeleistung kann der Koppler nicht aus Rundfunkdrehkondensatoren und Rollspulen mit 0.5 mm-Draht hergestellt werden!
Auf gute elektrische Verbindungen ist zu achten. Dabei auf keinen Fall Alu und Kupfer direkt miteinander verbinden! Ein Übergang kann z.B. mit großflächigen Weißblechstreifen hergestellt werden.
Dieses Antennensystem hat auf dem 160m-Band einen Gesamtverlust (Antennenlänge, 2-Drahtleitung und Koppler) von berechnet 6,5dB. Im 80m-Band sind es nur insg. 1,3dB Verlust und damit fast die gleiche Performance wie die eines abgestimmten, ca. 40m langen Monobanddipol in 10m Aufbauhöhe. Das setzt natürlich ein richtigen elektrischen und auch mechanischen Aufbau voraus. Als Referenzantenne dient jeweils ein Lambda/2-Dipol in 10m Aufbauhöhe mit einer verlustfreien Speiseleitung. Die Berechnungen wurden mit dem Antennensimulationsprogramm "4NEC2" und dem Programm "TLA" durchgeführt.
Um eines gleich vorweg zu nehmen: Nein, es geht nicht mit einem 1:9-Balun und internen TRX-Tuner! Mir ist auch nicht bekannt ob irgend ein für uns erwerblicher Automatik-Tuner diese Impedanzen vernünftig verarbeiten kann. Evtl. geht das mit einem 1:1 Balun und Automatik-Tuner hier und da ab 80m.
Nachtrag zum Betrieb mit automatischem KopplerWie ich in Erfahrung bringen konnte, kann die Möglichkeit bestehen die oben beschriebene Antenne mit einem SGC-230 Automatik-Tuner zu betreiben. Zumindest die elektrischen Daten dieses Tuners sehen so aus als könnte eine Anpassung, evtl. auch mit einer etwas gekürzten 2-Drahtleitung, ab 160m gelingen.
Der SGC-230 ist ein Tuner in unsymmetrischer Pi-Konfiguration der 100 Watt-Klasse.
Wobei der Eingang die 50 Ohm-Seite vom TRX ("TX Side") ist und der Ausgang zur Antenne bzw. Speiseleitung der Antenne ("Antenna Side") geht.
Eine Variante dieser Antenne ist von Carsten, DO5CA aufgebaut und erfolgreich in Betrieb genommen worden. Er hat einen 2 x 17m parallel Dipol in 12 bis 8m Höhe in der Luft. Die Speiseleitung besteht aus ca. 15m 600 Ohm-Leitung, im Innenbereich eine ca. 2m lange 300 Ohm "Wireman" zu einem symmetrischen "Christian-Koppler" von DL3LAC. So langsam muß ich mich mit meinen Tipps zurückhalten, die werden mir einfach zu laut!
22 m Monobandantenne für das 80m-Band
Diese Antenne hat eine nur gringe (ca. 30 kHz) SWR-2 Bandbreite und ist eine reine Monobandantenne. Sie kann aber leicht an den rückgefalteten Enden mit einer Höhenverstellung auf die gewünschte Betriebsfrequenz innerhalb des 80m-Bandes abgestimmt werden.
Die beiden 4,6 µH-Spulen sollten selbstragende Luftspulen hoher Güte sein. Dazu werden 9 Windungen (d= 3mm bis 4mm, ca. 2,1 m lang) Kupferdraht zu einer 60 mm langen Spule mit einem Durchmesser von 70 mm gewickelt. Zur Befestigung der Spulenenden mit dem Antennendrähten wird ein Isolierstück aus 10 mm-Kunststoffrundmaterial mit einer Länge von ca. 90 mm bis 100 mm durch die Mitte der Spule geführt.
Der Balun besteht aus 2 aufgewickelten mit der nach Skizze verschalteten 25 Ohm-Leitungen. Bis ca. 500 Watt Sendeleistung kann die 25 Ohm-Leitung aus je 2 parallel geschalteten RG-174 Koaxialkabeln und bis über 1 kW aus RG-58 Kabel hergestellt werden. Die Spulen können mit geeigneten Ringkernen, Ferritstäben oder als Luftspulen mit PVC-Rohr gewickelt werden. Die Induktivität einer Spule sollte >= 6 µH (min. 4 x XL der untersten Betriebfrequenz) betragen. Dieser Balun ist ein Guanella-Balun der symmetriert und gleichzeitig von 12,5 Ohm nach 50 Ohm (1:4) transformiert. Diese Art von Balune setze ich erfolgreich in meinen gebauten MosFET-PA's und Kopplern ein.
Diese Antenne hat einen Verlust von 1,5 dB bis 2 dB (je nach Spulengüte und Guanella-Balun) gegenüber einen 40 m langen Dipol in 10m Höhe.