SWV-Mess­brücken

Mein näch­ster Anten­nen­tu­ner soll das Steh­wel­len­ver­hält­nis mes­sen kön­nen, also muss­te ich mich mal etwas inten­si­ver mit den übli­chen Mess­ver­fah­ren aus­ein­an­der­set­zen. Ich gebe offen zu, daß ein Steh­wel­len­mess­ge­rät für mich immer etwas sehr myste­riö­ses war. Wie kann man ste­hen­de Wel­len mit einem Gerät mes­sen, das deut­lich klei­ner ist, als die Wel­len­län­ge, die es misst? Und noch viel myste­riö­ser: wie unter­schei­det man, in wel­che Rich­tung eine Wel­le läuft? Schließ­lich zeigt das Steh­wel­len­mess­ge­rät doch angeb­lich das Ver­hält­nis der maxi­ma­len zur mini­ma­len Span­nung auf der Lei­tung an, das sich aus dem Refle­xi­ons­fak­tor, dem Ver­hält­nis aus rück­lau­fen­der zu vor­lau­fen­der Span­nung ergibt. Oder doch nicht?

Ein Arti­kel Tho­mas, DC7GB im Funk­ama­teur1 kam zur rich­ti­gen Zeit. Hier wird das gro­ße Geheim­nis gelüf­tet und ich hab’s ja schon immer geahnt: ein Steh­wel­len­mess­ge­rät misst weder ste­hen­de Wel­len noch vor­lau­fen­de oder rück­lau­fen­de Spannung.

Kur­zer Ein­schub: Der Autor legt gro­ßen Wert auf die Fest­stel­lung, daß ent­ge­gen der übli­chen Legen­de kei­ne Lei­stung hin- und her­läuft, son­dern Ener­gie. Lei­stung wird durch Ener­gie an einem Ort ver­rich­tet, bei­spiels­wei­se an der Last, indem dort Ener­gie umge­wan­delt wird. Als Phy­si­ker gebe ich ihm völ­lig recht und dan­ke für die Klarstellung.

Als Maß für die Lei­stung wird die Span­nung ver­wen­det, die bei gleich­blei­ben­der Impe­danz pro­por­tio­nal zur Ener­gie ist. Sie hat den Vor­teil, deut­lich anschau­li­cher und leich­ter mess­bar zu sein. Daher wird nach­fol­gend von vor- und rück­lau­fen­der Span­nung die Rede sein.

Der Sont­hei­mer-Fre­de­rick Richtkoppler

Rein­hard, DC5ZM, erklärt in einem wei­te­ren Arti­kel im Funk­ama­teur2 die Funk­ti­ons­wei­se eines Steh­wel­len­mess­ge­räts am Bei­spiel eines Sont­hei­mer-Fre­de­rick Richtkopplers.

Der Richt­kopp­ler misst schlicht­weg die Anpas­sung an die Last, genau­er gesagt, die Span­nung an der Last und die Strom­stär­ke durch die Last. Wenn die Last den gewünsch­ten reel­len Abschluss­wi­der­stand hat, dann heben sich bei­de Mess­wer­te unab­hän­gig von der ein­ge­spei­sten Lei­stung auf und dar­aus folgt, daß der rück­lau­fen­de Anteil und damit der Refle­xi­ons­fak­tor Γ null ist. Das Steh­wel­len­ver­hält­nis ist eins.

Schal­tung des Richtkopplers

Für die Simu­la­ti­on soll die von DC5ZM gezeig­te Schal­tung ver­wen­det werden:

Sie ist m.E. wegen der mit­tel­an­ge­zapf­ten Sekun­där­spu­le des Strom­über­tra­gers anschau­li­cher, als die wei­ter unten gezeig­te Alter­na­tiv­lö­sung. Hier ist die LTSpi­ce Datei.

Funk­ti­ons­wei­se

Der Sont­hei­mer-Fre­de­rick Richt­kopp­ler besteht aus zwei Trans­for­ma­to­ren, näm­lich L13 (L1-L2-L3) und L45 (L4-L5). L13 ist ein Strom­trans­for­ma­tor mit der Sekun­där­wick­lung L23, die eine Mit­tel­an­zap­fung hat. Hier wird ein Strom indu­ziert, der pro­por­tio­nal zu dem durch L1 und die Last R4 flie­ßen­den Strom ist. L45 trans­for­miert die Span­nung ULast im glei­chen Ver­hält­nis wie L13 auf sei­ne Sekun­där­spu­le L4. Die Mit­te von L23 wird um die trans­for­mier­te Span­nung an der Last ange­ho­ben, wäh­rend durch R1 und R2 der trans­for­mier­te Last­strom fließt. Da R1 und R2 den­sel­ben Wider­stand haben, wie die Last, heben sich am Kno­ten UR bei­de Span­nun­gen auf, wäh­rend sie sich an UF ver­dop­peln. Weicht der Last­wi­der­stand von 50 Ω ab, dann wird ent­we­der die gemes­se­ne Strom­stär­ke oder die Span­nung grö­ßer und UR wird ungleich null. DC5ZM zeigt in sei­nem Bei­trag, daß das Ver­hält­nis von UR zu UF tat­säch­lich dem Refle­xi­ons­fak­tor ent­spricht, aus dem sich das Steh­wel­len­ver­hält­nis errech­nen lässt (sie­he Anhang).

Auch die Pha­sen­ver­schie­bung zwi­schen Strom und Span­nung ist prin­zi­pi­ell mess­bar. Sie geht bei den übli­chen Steh­wel­len­mess­ge­rä­ten aller­dings durch die Gleich­rich­tung von UR und UF an einer Diode verloren.

Simu­la­ti­on mit LTspice

Der Richt­kopp­ler soll nun mit der oben gezeig­ten Schal­tung simu­liert wer­den. Spi­ce kennt bei der Simu­la­ti­on von Trans­for­ma­to­ren kei­ne Win­dungs­zah­len. Daher kann man das Über­tra­gungs­ver­hält­nis nicht direkt ange­ben. Es ergibt sich aber aus der Qua­drat­wur­zel des Induk­ti­vi­täts­ver­hält­nis­ses. Hier wur­de für L45 1 mH zu 400 nH gewählt, also ein Fak­tor von 2.500, was einem Über­tra­gungs­ver­hält­nis von 50:1 ent­spricht. L2 und L3 haben jeweils nur 250 µH, sind aber auf dem glei­chen Kern gewickelt und haben daher zusam­men auch 1 mH, also das­sel­be Über­tra­gungs­ver­hält­nis wie L45.

Die Kop­pel­fak­to­ren sind mit „K1 L1 L2 L3 1“ und „K2 L4 L5 1“ als ide­al ange­nom­men, damit „Dreck­ef­fek­te“ nicht das Ver­ständ­nis stö­ren. Für einen prak­tisch auf­ge­bau­ten Kopp­ler wird man hier eher 0.9 statt 1 wählen. 

L1 und L4 bestehen gewöhn­lich nur aus einem Stück Draht, also einer ein­zi­gen Win­dung. L23 und L5 wer­den als Ring­kern­spu­le dar­über gescho­ben. Sie hät­ten in der hier gezeig­ten Dimen­sio­nie­rung also 50 Win­dun­gen. Die Induk­ti­vi­tät der Ring­kern­spu­le eines prak­ti­schen Auf­baus liegt wegen ihres Fer­rit­kerns tat­säch­lich im Millihenry-Bereich.

Prak­ti­sche Bei­spie­le mit Fotos fin­det man bei­spiels­wei­se bei DJ0ABR hier und hier oder auch in einem Arti­kel von DF1RN im CQ DL3.

Simu­la­ti­ons­er­geb­nis­se für aus­ge­wähl­te Lastwiderstände

Schau­en wir uns zunächst den Fall der idea­len Anpas­sung an, R4 hat 50 Ω.

V(uf) ist die vor­lau­fen­de Span­nung am Mess­punkt UF, V(ur) ist die rück­lau­fen­de Span­nung an UR, jeweils gegen Mas­se gemes­sen. Der Refle­xi­ons­fak­tor ist null und das Steh­wel­len­ver­hält­nis ist eins.

Bei Fehl­an­pas­sung ändern sich die Ver­hält­nis­se. Hier ist der Last­wi­der­stand auf 10 Ω reduziert:

Jetzt wird UR grö­ßer null und ist gegen­pha­sig zu UF. Rech­nen wir der Ein­fach­heit hal­ber mit den Spit­zen­span­nun­gen, dann ist UF jetzt 200 mV und UR 133 mV. Der Refle­xi­ons­fak­tor ist nun 0,667 und das Steh­wel­len­ver­hält­nis ist 5.

Bei einem Last­wi­der­stand von 150 Ω dre­hen sich die Pha­sen­ver­hält­nis­se um:

Jetzt ist die rück­lau­fen­de Wel­le gleich­pha­sig zur vor­lau­fen­den Wel­le. Der Refle­xi­ons­fak­tor ist mit UF=200 mV und UR=100 mV 0,5 und das Steh­wel­len­ver­hält­nis ist 3.

Da Spi­ce nicht gut auf ech­te Kurz­schlüs­sen und ech­te offe­ne Lasten zu spre­chen ist, nähern wir sie mit 0,1 Ω und 100 kΩ an.

Beim kurz­ge­schlos­se­nen Ende wird die Span­nung gegen­pha­sig zu 100% reflek­tiert, der Refle­xi­ons­fak­tor ist also 1. Damit wird das SWR unendlich.

Bei offe­nem Ende wird die vor­lau­fen­de Span­nung eben­falls zu 100% reflek­tiert, dies­mal aller­dings gleich­pha­sig. Das führt zum glei­chen Ergeb­nis, der Refle­xi­ons­fak­tor ist 1 und das Steh­wel­len­ver­hält­nis wird wie­der unendlich.

Alter­na­ti­ve Schaltung

Hier das alter­na­ti­ve Schalt­bild des Sont­hei­mer-Fre­de­rick Richtkopplers:

Die Funk­ti­ons­wei­se ist etwas schwie­ri­ger zu durch­schau­en, aber die­sel­be wie die der oben gezeig­ten und simu­lier­ten Ver­si­on. Wegen der feh­len­den Mit­ten­an­zap­fung an der Spu­le L2 ist sie beim rea­len Auf­bau etwas ein­fa­cher zu realisieren.

Anhang

Hier folgt eine kur­ze Zusam­men­fas­sung der in die­sem Arti­kel ver­wen­de­ten Grundlagen.

Eine Über­tra­gungs­lei­tung hat eine cha­rak­te­ri­sti­sche Impe­danz Z0, im Ama­teur­funk in der Regel 50 Ω, in der Radio- und Fern­seh­tech­nik 75 Ω. Wenn die Last ZL am Ende der Lei­tung die­sel­be Impe­danz hat, wird die an der Quel­le ein­ge­spei­ste Span­nung kom­plett in der Last umge­wan­delt bzw. abge­strahlt. Weicht die Impe­danz der Last von der Impe­danz der Lei­tung ab, wird ein Teil der Span­nung reflek­tiert. Der Refle­xi­ons­fak­tor r, oft auch mit dem grie­chi­schen Buch­sta­ben Γ (Gam­ma) bezeich­net, ist das Maß dafür:

UF (for­ward) ist die vor­lau­fen­de, UR (rever­se) die rück­lau­fen­de Span­nung. Der Betrag der rück­lau­fen­den Span­nung ist immer klei­ner oder gleich der vor­lau­fen­den Span­nung. Bei einem offe­nen Kabel­en­de hat sie das­sel­be Vor­zei­chen, wie die hin­lau­fen­de Span­nung, bei einem kurz­ge­schlos­se­nen Kabel aber ein nega­ti­ves Vor­zei­chen. Der Refle­xi­ons­fak­tor kann damit zwi­schen ‑1 und +1 lie­gen. Bei idea­ler Anpas­sung ist r = 0.

Der Refle­xi­ons­fak­tor kann auch direkt aus den Impe­dan­zen berech­net werden:

Hier erkennt man, daß der Refle­xi­ons­fak­tor tat­säch­lich eine kom­ple­xe Grö­ße ist.

Hin- und rück­lau­fen­de Span­nun­gen über­la­gern sich auf der Über­tra­gungs­lei­tung, so daß Orte unter­schied­li­cher Span­nun­gen ent­ste­hen, soge­nann­te ste­hen­de Wel­len. Das Steh­wel­len­ver­hält­nis ist als das Ver­hält­nis der maxi­ma­len Span­nung zur mini­ma­les Span­nung definiert:

Mit UR = r * UF kann man die­se Glei­chung umformen:

Refe­ren­zen

  1. Tho­mas Schil­ler, DC7GB, Wie funk­tio­nie­ren Richt­kopp­ler und SWV-Mess­brücken?, Funk­ama­teur 12|23, Sei­te 967ff ↩︎
  2. Rein­hard Weber, DC5ZM, AI6PK, Was misst ein Steh­wel­len­mess­ge­rät?, Funk­ama­teur 6|20, Sei­te 513 ↩︎
  3. Prof. Dr. Rein­hard Noll, DF1RN, Kenn­grö­ßen eines Richt­kopp­lers, CQ DL 10|2017, Sei­te 30ff ↩︎

Draht­an­ten­ne für Kurzwelle

Nach­dem ich nun seit ein paar Mona­ten über einen IC-7300 als Kurz­wel­len­trans­cei­ver ver­fü­ge, soll­te end­lich eine für meh­re­re Bän­der brauch­ba­re Kurz­wel­len­an­ten­ne her. Ein paar Mona­te konn­te ich mit auf dem obe­ren Bal­kon pro­vi­so­risch auf­ge­häng­ten Dräh­ten auf jeweils einem Band arbei­ten, die bei einem Band­wech­sel dann manu­ell gegen einen ande­ren Draht getauscht wer­den muss­ten. Das war unbe­quem und sub­op­ti­mal. Inzwi­schen habe ich auch auch ein Edel­stahl­ge­län­der auf dem Bal­kon mon­tiert, was die HF-Eigen­schaf­ten der Dräh­te deut­lich ver­schlech­tert hat. Das Gelän­der ist geer­det und schirmt HF ab.

Die bau­li­chen Gege­ben­hei­ten las­sen es pro­blem­los zu, einen 20 m lan­gen Anten­nen­draht zu span­nen. Dabei kann ein Ende gut an dem neu­en Edel­stahl­ge­län­der mon­tiert wer­den, wäh­rend das ande­re Ende auf einem Fiber­glas­mast befe­stigt wird. Aus mecha­ni­schen Grün­den soll­te die Anten­ne end­ge­speist sein, denn dann muß die Kon­struk­ti­on nicht auch noch den Anpaß­topf und das Koax­ka­bel tra­gen. Ein knapp 20 m lan­ger Draht soll­te dann auf dem 40 m Band (1 * λ/2), dem 20 m Band (2 * λ/2), dem 15 m Band (3 * λ/2) und dem 10 m Band (4 * λ/2) reso­nant sein.

Angeb­lich sol­len end­ge­spei­ste Anten­nen ohne elek­tri­sches Gegen­ge­wicht aus­kom­men, d.h. der Außen­lei­ter des Koax­ka­bels hängt sozu­sa­gen in der Luft. Das kann so nicht wirk­lich funk­tio­nie­ren, denn ein elek­tri­sches Poten­ti­al braucht immer etwas, woge­gen es gemes­sen wird. Das ist, wenn sonst nichts da ist, der Außen­lei­ter, also die Abschir­mung des Koax­ka­bels. Daß das gan­ze nicht so dra­ma­tisch ist, wie bei einem Vier­tel­wel­len­di­pol, liegt ein­fach dar­an, daß auf­grund der hohen Impe­danz eines end­ge­spei­sten Halb­wel­len­di­pols die Strom­stär­ke deut­lich gerin­ger ist. Ein Vier­tel­wel­len­di­pol hat eine Impe­danz von etwa 50 Ω, ein Halb­wel­len­di­pol aber zwi­schen 1 kΩ und 3 kΩ. Das bedeu­tet, daß bei glei­cher Lei­stung in einen end­ge­spei­sten Halb­wel­len­di­pol auch nur unge­fähr ein ach­tel bis ein vier­tel des Stro­mes fließt. Um sicher zu gehen, daß der Außen­lei­ter des Koax­ka­bels kein signi­fi­kan­tes Gegen­feld zum strah­len­den Draht auf­baut, schlie­ße ich ihn elek­trisch an das geer­de­te Bal­kon­ge­län­der an. Das soll­te gleich­zei­tig auch Man­tel­wel­len verhindern.

Aus­wahl des Antennendrahtes

Auf Emp­feh­lung von Mar­tin, DK7ZB, habe ich mich beim Wei­de­zaun-Lie­fe­ran­ten nach Anten­nen­draht umge­schaut. Mar­tin emp­fiehlt Stahl­draht-Lit­ze mit 1,6 mm Durch­mes­ser. Sie ist preis­gün­stig, reiß­fest und leicht. Ich habe mich aber dann für Alu­mi­ni­um­draht mit 2,0 mm Durch­mes­ser ent­schie­den. Der ist zwar etwas teu­rer und stör­ri­scher, aber sein elek­tri­scher Wider­stand bei 20 m beträgt nur 170 mΩ und sein Gewicht nur 170 g. Dage­gen hat die Stahl­lit­ze 1,5 Ω und sie wiegt knapp das dop­pel­te. In der Pra­xis mag bei­des aller­dings völ­lig irrele­vant sein. Alu­mi­ni­um­draht ist rela­tiv weich und läßt sich leicht bie­gen. Von der Rol­le abge­wickelt ist der Draht den­noch geneigt, sei­ne Bie­gung zu behal­ten. Er schnurrt also wie­der zusam­men. Dem kann man leicht ent­ge­gen­wir­ken, indem man ihn an einem Ende befe­stigt und dann mit einem Leder­hand­schuh oder einem Tuch an dem Draht ent­lang zieht, so daß er sich zwi­schen den Fin­gern leicht ver­biegt, aber von der Span­nung wie­der gera­de­ge­zo­gen wird. Wenn man das zwei- oder drei­mal gemacht hat, bleibt der Draht im wesent­li­chen gerade.

Abstim­mung des Drahtes

Nach dem pro­vi­so­ri­schen Auf­span­nen muß der Draht zunächst auf Reso­nanz gekürzt wer­den. Das geht heut­zu­ta­ge am prak­tisch­sten und zuver­läs­sig­sten mit einem vek­to­ri­el­len Netz­werk­ana­ly­sa­tor (VNA) und suk­zes­si­vem Kür­zen das Drah­tes mit einem Sei­ten­schnei­der. Das nach­fol­gen­de Bild zeigt das Smith Chart des mit dem DG8SAQ-VNWA gemes­se­nen und mit SimS­mith dar­ge­stell­ten Impe­danz­ver­lauf des letzt­lich 18,55 m lan­gen Aluminiumdrahtes:

Impedanz des nackten Antennendrahts (18,55 m lang)
Impe­danz des nack­ten Anten­nen­drahts (18,55 m lang)

Die Refle­xi­ons­mes­sung habe ich bei der Instal­la­ti­on nur auf dem 40m-Band bei 7.1 MHz durch­ge­führt. Wie man oben sieht, ist die Impe­danz schon leicht im induk­ti­ven Bereich. Ich habe ein paar Zen­ti­me­ter zuviel abge­schnit­ten. Für die höhe­ren Fre­quen­zen wäre es gün­sti­ger gewe­sen, noch ein paar wei­te­re Zen­ti­me­ter dazu­zu­ge­ben. Dann wäre die Impe­danz bei 40m und 20m zwar leicht in den kapa­zi­ti­ven Bereich ver­scho­ben, dafür wäre der Blind­an­teil bei 15m und 10m nicht ganz so hoch gewor­den. Viel­leicht span­ne ich gele­gent­lich einen neu­en Anten­nen­draht auf, der etwas län­ger ist.

Jetzt braucht man natür­lich noch eine Anpas­sung, damit die Impe­danz zumin­dest in die Nähe von 50 Ω kommt. Da der IC-7300, so wie die mei­sten moder­nen Trans­cei­ver, einen ein­ge­bau­ten Anten­ntu­ner hat, muß der Ziel­wert nicht son­der­lich genau getrof­fen wer­den. Der Tuner gleicht Steh­wel­len­ver­hält­nis­se bis 3,0 aus. Das bedeu­tet, daß die Impe­danz der Anten­ne inner­halb des gestri­chel­ten Krei­ses zu lie­gen kom­men muß. Zu beach­ten ist, daß es sich um die Impe­danz an der Anten­ne han­delt und daß das Anten­nen­ka­bel eine wei­te­re Trans­for­ma­ti­on bewirkt. Des­sen Trans­for­ma­ti­on ver­läuft aller­dings auch wie­der auf einem Kreis um den Mit­tel­punkt. Wenn man inner­halb des Krei­ses star­tet, endet man auch wie­der inner­halb des Krei­ses. Aller­dings muß man den Tuner neu abstim­men, wenn ein Kabel ande­rer Län­ge ange­schlos­sen wird.

Für eine breit­ban­di­ge Trans­for­ma­ti­on, hier also von 7 bis 30 MHz, kommt nur ein HF-Trans­for­ma­tor in Fra­ge. Alle ande­ren Trans­for­ma­tio­nen mit Spu­le, Kon­den­sa­tor oder Lei­tun­gen funk­tio­nie­ren nur auf einer ein­zi­gen Fre­quenz. Trans­for­ma­to­ren im Kurz­wel­len­be­reich kön­nen ver­lust­arm mit Ring­ker­nen auf­ge­baut wer­den. Das wur­de häu­fig beschrie­ben, auch im oben schon erwähn­ten Bei­trag von DK7ZB.

Da ich zunächst nur die Impe­danz bei 7,1 MHz gemes­sen hat­te, die im Reso­nanz­fall bei etwa 2,4 kΩ lag, war die nicht unlo­gi­sche Schluß­fol­ge­rung, daß der Tra­fo ein Wick­lungs­ver­hält­nis von 7:1 haben müs­se, um auf 50 Ohm zu trans­for­mie­ren. Der erste Ver­such mit einem selbst­ge­wickel­ten Über­tra­ger mit 21 Win­dun­gen und einer Anzap­fung bei drei Win­dun­gen (als Spar­tra­fo) schlug fehl. Meß­wer­te habe ich lei­der nicht archi­viert, aber offen­sicht­lich machen sich Kopp­lungs­ver­lu­ste und Win­dungs­ka­pa­zi­tä­ten so stark bemerk­bar, daß die Ergeb­nis­se weit weg vom erwar­te­ten Wert lie­gen. Außer­dem ist das Anlö­ten einer Anzap­fung eine Fummelei. 

Im zwei­ten Ver­such habe ich mich mit einem Wick­lungs­ver­hält­nis von 4:1 begnügt, drei Win­dun­gen pri­mär und zwölf Win­dun­gen sekun­där. Damit kön­nen die 2,4 kΩ immer­hin auf 150 Ω her­un­ter­trans­for­miert wer­den, was gera­de noch einem Steh­wel­len­ver­hält­nis von 3 ent­spricht und vom Trans­cei­ver auf die nöti­gen 50 Ω ange­paßt wer­den kann. Das hat funk­tio­niert und zwar auch hin­rei­chend gut auf den höher­fre­quen­ten Bän­dern. Hier die Meß­wer­te mit dem 4:1 Trafo:

Impedanz des Antennedrahts mit Trafo
Impe­danz des Anten­ne­drahts mit 4:1 Trafo

Hier die dazu­ge­hö­ri­ge S11 Datei:

Wie man sieht, ist die Impe­danz in wei­ten Tei­len noch in den induk­ti­ven Bereich ver­scho­ben und außer­dem in den höher­fre­quen­ten Bän­dern noch außer­halb des zuläs­si­gen Steh­wel­len­ver­hält­nis­ses. Das lässt sich mit einem pas­sen­den Kon­den­sa­tor kom­pen­sie­ren. Ein 68 pF Kon­den­sa­tor par­al­lel zum Ein­gang bewirkt die nach­fol­gend gezeig­te Verschiebung:

Impedanz des Antennedrahts mit Trafo und 68pF Anpassung
Impe­danz des Anten­ne­drahts mit 4:1 Tra­fo und 68pF Anpassung

Und wie­der die dazu­ge­hö­ri­ge S11 Datei:

Mit die­ser Kom­pen­sa­ti­on lie­gen nun die mei­sten KW-Ama­teur­funk­bän­der inner­halb des magi­schen SWR=3 Krei­ses und kön­nen so vom ein­ge­bau­ten Anten­nen­tu­ner auf die nöti­gen 50 Ω ange­passt wer­den. Das 17-m-Band liegt knapp außer­halb, aber der Tuner des IC-7300 schafft das gera­de noch im Nor­mal­be­trieb. Das 30-m-Band liegt deut­lich außer­halb, kann aber noch im Not­be­trieb (IC-7300 Emer­gen­cy Mode) mit maxi­mal 50W Aus­gangs­lei­stung ver­wen­det wer­den. In die­sem Not­be­trieb kann der Anten­nen­tu­ner sogar auf den 80- und 160-m-Bän­dern noch eine brauch­ba­re Anpas­sung finden.

Hier ein paar Fotos des fer­ti­gen Aufbaus:

Der Antennenhalter
Der Anten­nen­hal­ter mit mon­tier­ter AP-Dose und Anpasstrafo

Der Anpass­tra­fo ist in eine Elek­tro­in­stal­la­ti­ons-Auf­putz­do­se mon­tiert. Nach unten ist eine SO239-Buch­se zum Anschluß des Anten­nen­ka­bels was­ser­dicht ein­ge­schraubt. Außer­dem ist nach rechts die Mas­se abge­führt und nach links die hoch­trans­for­mier­te HF.

Befestigung der Antenne am Balkongeländer
Befe­sti­gung der Anten­ne am Balkongeländer

Der Anpass­ein­heit ist über eine kur­ze Stahl­draht­lit­ze an einem Pfo­sten des Bal­kon­ge­län­ders auf­ge­hängt. Eine pas­sen­de Gelenk­bol­zen­schel­le wur­de mit einer län­ge­ren Schrau­be ver­se­hen, auf die eine Ring­schrau­be auf­ge­schraubt ist. Die Stahl­draht­lit­ze ist mit Draht­seil­klem­men ver­schraubt und soweit mög­lich wur­den auch pas­sen­de Kau­schen ein­ge­setzt. Alle Stahl­tei­le sind aus V2A oder V4A Edel­stahl. Das Bal­kon­ge­län­der ist geer­det und dient als Gegen­ge­wicht für die Antenne.

Die Unterseite der Antennenhalters
Die Unter­sei­te der Anten­nen­hal­ters ist aus PVC gefräst

Der Hal­ter für die Anten­ne und die Anpas­sung ist aus 8 mm Hart-PVC gefräst, auf des­sen Ober­sei­te eine kup­fer­ka­schier­te Epo­xy-Pla­ti­ne ver­schraubt ist.

Der 4:1 Übertrager
Der 4:1 Über­tra­ger in einer hof­fent­lich was­ser­dich­ten Aufputzdose

Die Epo­xy-Pla­ti­ne ist 2,4 mm dick und beid­sei­tig mit 175µ Kup­fer beschich­tet. Nicht benö­tig­tes Kup­fer wur­de weggefräst.

In die­sem Foto sieht man auch den bewickel­ten Ring­kern vom Typ Ami­don FT140-77. Da Ring­ker­ne ja nach ver­wen­de­tem Mate­ri­al einen nied­ri­gen ohm­schen Wider­stand haben, wur­de er hier mit Tef­lon­band umwickelt. Das gibt es für wenig Geld in der Was­ser­in­stal­la­ti­ons­ab­tei­lung im Bau­markt. Es sind pri­mär drei und sekun­där zwölf Win­dun­gen auf­ge­bracht. Unter­halb des Ring­kerns, hier nicht zu sehen, ist der 68-pF-Kon­den­sa­tor angelötet.

Obwohl die Anten­ne nun fest mon­tiert und seit eini­gen Mona­ten im Ein­satz ist, sehe ich sie nicht als Dau­er­lö­sung an. Das blan­ke Kup­fer wird schon in Kür­ze kor­ro­die­ren und die Draht­auf­hän­gung wird trotz der Kau­schen irgend­wann das PVC ver­schlei­ßen. Dann baue ich halt was neues…