QRP-Fuchs Multiband-Antenne return
QRP-Fuchskreis
Projekt: QRP-Fuchs Multiband-Antenne
Kontakt: DL2LTO
 
Einleitende Worte:
Die QRP-Fuchsantenne ist eine einfach aufzubauende Antenne, nicht nur für den portabel Betrieb.Für mich waren folgende Faktoren entscheidend:
Die Antenne ist leicht und hat für QRP-portabel eine sehr geringes Packvolumen. Sie ist einfach und schnell aufzubauen, benötigt nur einen Aufhängepunkt und erlaubt in der beschriebenen Variante Mehrbandbetrieb. Es wird kein extra Abstimmgerät benötigt und auf Radials kann verzichtet werden. Über ein kurzes Stück 50 Ω Koaxkabel wird der TRX an den Fuchskreis angekoppelt. Die Antenne hat einen sehr guten Wirkungsgrad und ist keine Behelfsantenne.
Diese Vorteile zeigen sich vor allem im Portabelbetrieb mit QRP.
Funktion der Fuchsantenne:
Der österreichische Funkamateur J.Fuchs entwickelte so gegen 1927 diese damals sehr beliebte Kurzwellenantenne. Das Prinzip ist eine Halbwellen Antenne, die an einen Parallelkreis gekoppelt ist.
Ein einfacher λ/2 Draht als Strahler, hochohmig mit einem Parallelkreis am Fußpunkt verbunden und das alles ohne Radials. Die Antenne muß in einem Spannungsbauch, also am Ende, gespeist werden! Der Draht kann natürlich auch ein vielfaches von λ/2 betragen. Die Antenne kann auf den höheren Bändern in ihren Oberwellen erregt werden, da ja jeder Harmonischen am Antennenende ein Spannungsbauch entsteht. Mit ca. 42m Länge kann mit dem Fuchskreis auf den Bändern 80 bis 10m Resonanz erreicht werden.
Stromverteilung und Anzahl der Halbwellen auf einer ca. 41,7m langen Fuchsantenne:
Das Strommaxima ist in Strahlermitte. Aber Achtung! Auch bei kleinen Leistungen werden im Bereich des Fuchskreises hohe HF-Spannungen erzeugt. So ab 10 Watt aufwärts. Bei QRP also nicht ganz so kritisch.
Gute Erdverhältnisse sind immer von Vorteil und ergeben eine flache Abstrahlung.
Ich habe diese Antenne an der Ostsee in den Dühnen getestet. Der Mast mit einer ausgezogenen Länge von ca.10m stand fast im Salzwasser. Dabei habe ich festgestellt, das die Fuchsantenne ohne Radials bei guter Bodenleitfähigleit sehr gut funktioniert.
Wie lang sollte der Draht sein? Monoband oder Multiband Antenne?
Die Strahlerlänge kann einfach nach folgender der Formel berechnet werden:
Strahlerlänge in m = 150 x (Anzahl Halbwellen-0,05) / Frequenz in MHz
Der Verkürzungsfaktor sollte mit einbezogen werden und ist mit 0,95 anzusetzen.
Ich kann für jedes Band einen separaten Strahler bauen oder aber wie in diesem Fall die Drahtlänge für Mehrbandbetrieb auslegen.
Dabei ergibt sich mit einer Drahtlänge von ca. 41-42m Resonanz auf den Bändern 80m bis 10m.
Bei Einzelbandbetrieb und Annahme nur einer Halbwelle ergeben sich folgende Längen:
80m 3,5 MHz 40,71m
40m 7 MHz 20,36m
30m 10,1 MHz 14,11m
20m 14 MHz 10,18m
17m 18,1 MHz 7,87m
15m 21 MHz 6,79m
12m 24,9 MHz 5,72m
10m 28 MHz 5,09m
Einband Fuchsantenne:
Fuchsantenne Schaltungsskizze
So könnte eine Einzelbandvariante für das 40m Band aussehen. Ferritkern T130-2 mit L2 von 22 Windungen.
Damit sollte die Spule 5,2 μH haben. C ist mit ca 100pF zu bemessen. Parallel kann ein Trimmer geschaltet werden, um 'genau' abstimmen zu können. Die Koppelwicklung L1 mit 4 Windungen und Anzapfungen ausführen. Damit wird zum TRX an 50 Ω angepasst.
Der Strahler kann aus dünnem Kupferdraht oder Litze hergestellt werden. Was eben zur Verfügung steht. Auf hohes L/C Verhältnis achten.
Die Strahlerlänge und Anzahl der Windungen auf einem auswählbaren Ringkern errechnet dasDOS-Programm von Erwin, DF2SKE sehr schnell. Um zu experimentieren ist es sehr einfach anzuwenden. Probier es einfach mal aus.
Bitte meßt die Drahtlänge nicht mit der Millimeterschraube, sondern mit dem praktischen Menschenverstand.
Nehmen wir mal an, die Strahlerlänge beträht 41,7m. Dann ergeben sich für 80m=λ/2, 40m=λ, 20m=2Λ und 10m=4λ.
Aufhängepunkt:
Die Antenne wird bei mir fast ausschließlich als Schrägantenne (Slooper) genutzt. Mögliche Aufhängepunkte sind ein 10m Glasfibermast, ein Baum oder ein Gebäude. Bitte das Drahtende nicht unmittelbar am Baum etc. befestigen, sondern immer ein Isolierkörper oder Angelschnur anknippern und dann am Baum befestigen! Von dort schräg nach unten, aber nicht bis ganz auf den Erdboden. Die Ankopplung an den Fuchskreis sollte in ca. 1m Höhe erfolgen. Das entspricht etwa der Tischhöhe.
Schaltung einer Mehrband Fuchsantenne:
Schaltung und Skizze, abweichend von der Baumappe
Die rechte Skizze ist nicht maßstabsgerecht und abweichend von der Baumappe. Sie soll nur als Anregung und bildliche Orientierung dienen. Die Kontaktzählung der beiden Drehschalter ist nicht mit der Baumappe identisch! Also nur so zum Verdrahtungsverständnis gedacht.
Abstimmung der Fuchsantenne:
Benötigt wird dazu ein Transceiver sowie ein Stehwellenmeßgerät in folgender Beschaltung:
Transceiver <------>- SWR <-------> Fuchskreis |--------------------------------> Antenne
Für die ersten Abstimmversuche brauchen wir noch keine Antenne. Der Fuchskreis läßt sich auf dem Küchentisch ohne Antennendraht vorabstimmen und testen.
Als erstes den Empfänger auf die gewünschte Abstimmfrequenz einstellen, z.B. 7,05 MHz. Mit dem Dreko und dem Auswahlschalter der Einkoppelspule wird ein Rauschmaximum im Empfänger gesucht. Beide Einstellknöpfe abwechselnd betätigen, bis das Rauschmaximum gefunden wurde. Oft ist die Rauschzunahme sehr spitz. Das ist ein Vorteil vom Fuchskreis, der ja eine hohe Güte aufweisen sollte. Der Fuchskreis wirkt im Empfangs- und im Sendefall als Bandpaßfilter! Diesen Vorteil sollten wir zu schätzen wissen, denn das Großsignalverhalten des RX und die Unterdrückung der Ober- und Nebenwellenausstrahlung des TX werden verbessert.
Wenn dieses Rauschmaximum gefunden wurde geben wir nur geringe Sendeleistung auf den Fuchskreis. Aber bitte nur so viel, um ein eindeutiges SWR ablesen zu können. Auf keinen Fall mehr als 3 Watt und nur kurze Zeit tunen, ca. 15 Sekunden. Es darf zu keiner starken Erwärmung der Ringkerne kommen. Noch fehlt ja die Antenne!
Durch geringes Verändern des Drehkondensators und des Schalters der Einkoppelspule wird auf ein SWR von 1:1 abgestimmt.
Die Leuchtdiode als einfacher HF-Spannungsindikator sollte dabei nur minimal leuchten, also fast dunkel bleiben. Wenn wir im praktischen Betrieb kein Stehwellenmesser haben, kann die Leuchtdiode eine guter Indikator für das SWR sein. Immer auf minimales Leuchten abstimmen!
So, nun wird die λ/2 Antenne angeschlossen. Eine geringe Nachstimmung kann erforderlich werden. Es sollte aber im Großen und Ganzen alles bereits stimmen.
Es soll keine wissenschaftliche Abhandlung darstellen, sondern zum Bauen anregen. In der praktischen Tätigkeit wid einem so manches viel Bewußter, weil man sich mit der Materie tiefer beschäftigen muß. Dazulernen ist vorprogrammiert. Na dann viel Spaß.
Schaltungsunterlagen zur Multiband Fuchs-Antenne:
Fuchskreis Bausatz aus QRPproject Fuchskreis Bausatz aus QRPproject
Schaltungsbeschreibung aus DL-QRP-AG Schaltungsbeschreibung aus DL-QRP-AG
Schaltungsbeschreibung aus DL-QRP-AG Bauanleitung für einen Fuchskreis nach HB9BXE
Details in Wort und Bild:
L3 mit 56 Windungen auf T80-2 Ringkern. Anzapfungen
bei 8 und 24 Windungen. Die Anfangs- und Endpunkte der Wicklung wurden mit Heißkleber fixiert.
Ringkern L3 aus einer anderen Perspektive. Die Windungen bestehen aus 0,5mm Kupferlackdraht. Die Enden der Abgriffe werden verdrillt und verlötet.
Ringkernansicht Ringkernansicht
L1/L2. L2 mit 7 Windungen auf T80-2 Ringkern. L1 ist die Koppelwicklung mit je 6x1 Windung. Beide Wicklungen bestehen aus 0,5mm Kupfelackdraht. Die Enden wurden auch hier mit Heißkleber fixiert. Zusätzlich erhielt L1 eine Markierung aus Isolierschlauch. Beide bewickelten Ringkerne L1/L2 und L3 nebeneinander.
Ringkernansicht Ringkernansicht
Ringkern L3, nachdem die Kupferlackdrähte entsprechend der Montage gekürzt wurden. Vorbereitet für den Gehäuseeinbau. Ringkern L1/L2, nachdem auch hier die Kupferlackdrähte entsprechend der Montage gekürzt wurden. Vorbereitet für den Gehäuseeinbau.
Ringkernansicht Ringkernansicht
Beide Ringkerne vorbereit für den Gehäuseeinbau. Einige Anschlußdrähte wurde mit Schrumpfschlauch isoliert. Gehäuseinnenschale mit Anordnung der beiden Drehschalter, Dreko, Antennenbuchsen und LED.
Ringkernansicht Gehäuseinnenansicht in der Bauphase
Fertig aufgebauter Fuchskreis. Links L3 und rechts L1/L2. Mittig der Dreko. Links und rechts oben die beiden Drehschalter. Fertig aufgebauter Fuchskreis. Rechts oben die beiden Germaniumdioden für die LED Abstimmanzeige.
Innenleben Fuchskreis Innenleben Fuchskreis
Gehäuseansicht mit BNC-Buchse zum TRX und den weiteren Bedienknöpfen. Eine Skala verbessert die Handlichkeit der Abstimmprozedur. Gehäuseansicht mit Buchse zur Drahtantenne. Ein einfacher Bananenstecker ist ausreichend.
Bedienelemente Fuchskreis Bedienelemente Fuchskreis
Fertig aufgebauter Fuchskreis. Links Bananenstecker für λ/2 Strahler. Rechts der Anschluß mittels Koaxkabel an den Transceiver.
Fertig aufgebauter Fuchskreis
TOP