Homebrew, Nichtresonanter Dipol mit Feederspeisung, Uli-DL2LTO

Nichtresonanter Dipol mit Feederspeisung

Projekt: Nichtresonanter Dipol mit symmetrischer Feederspeisung

Kontakt:

Einleitende Worte:

Für längere Portabeleinsätze und im Garten nutze ich einen verkürzten Dipol mit Feederspeisung für die Bänder 40 bis 10m. Nach mehreren Versuchen hat sich dieser Aufbau für eine portabel Antenne bei mir als sehr brauchbar und leistungsfähig erwiesen. Es ist ein symmetrisches Antennensystem, das fast verlustfrei arbeitet.
Die Antennenkonstruktion ist primär für QRP ausgelegt und funktioniert nur mit einem symmetrischen Koppler.

Kurzbeschreibung

Benötigt werden ein

GFK Mast oder eine ähnlich stabile 'Angelrute' als Abspannpunkt in ca.10 m Höhe, 2 x 6,5 m bis 7 m Antennenlitze, eine isolierte Mittenbefestigung, Abspannseil, eine

Hühnerleiterspeiseleitung beliebiger Länge bis zum TRX und ein

symmetrisches Anpaßgerät.
Es handelt sich um eine nichtresonante Allbandantenne, welche von 7 MHz bis 28 MHz bei Portabeleinsätzen gute Ergebnisse bringt und auch auf 3,5 MHz QSO's zuläßt.
Wie die Stromverteilung grob zeigt, gibt es auf keinem Band reelle Verhältnisse. Immer ist ein kapazitiver bzw. induktiver Blindanteil im Spiel. Diese Blindanteile können aber mit der Hühnerleitung und dem symmetrischen Koppler ausgeglichen werden. Beide Systeme bilden eine Einheit. Somit wir die Anpassung auf den Bändern ohne große Verluste erzwungen.
Aus der Praxis:
Bitte nicht zu viel rechnen, um die richtigen Längen zu erhalten. Betrachte die Antenne als zufälligen Dipol mit zufälliger Speiseleitung. Du nimmst einfach die größt mögliche Dipollänge und machst die Speiseleitung so lang, dass sie bis zum Transceiver reicht. Das ist gängige Praxis bei erfahrenen Outdoor QRPern.
Im praktischen Betrieb werden mal ein paar Zentimeter Draht abgerissen oder der Draht zweckentfremdet. Ich habe auch schon mal eine Drahtlänge wieder angeknüppert. Frag mich nicht nach der aktuellen Länge. Das gleiche Prinzip trifft für die Länge der Speiseleitung zu.
Sollte auf irgendeinem Band die Länge der Speiseleitung, die ja entsprechend der Länge und Frequenz transformiert, so ungünstig sein, und das Anpassgerät es nicht mehr schafft, dann verlängere einfach die Speiseleitung um 2 Meter, dann passt das meistens wieder.
Outdoor Funker haben immer ein 2 m langes Stück extra Hühnerleiter dabei. Klappt es mit der Anpassung auf einem Band nicht, wird die Hühnerleiter verlängert. Verkürzen würde ich nicht, da beim nächsten Einsatz dann garantiert die Station etwas weiter entfernt steht. Zu lang gibt es eigentlich nicht.

Skizzenhafte Darstellung der Stromverteilung auf den beiden Strahlerhälften. Die Stromverteilung ist auf beiden Dipolhälften gleich. Damit bleibt der anteilige Einfluß des Erdbodens auf die Abstrahlung klein.
Auf 7 MHz ist der Dipol zu kurz, auf 24 und 28 MHz zu lang. Bei 10, 14, 18 und 21 MHz erfüllt er fast die Kriterien eines Halbwellendipols. Der Speisewiderstand ist von Band zu Band auch sehr unterschiedlich. Eine gute Anpassung der Allbandantenne ist nur mit einer Hühnerleiter und einem symmetrischen Koppler hinzubekommen.
Die Impedanz X am Speisepunkt wird durch die Zweidrahtleitung auf eine Impedanz Y transformiert. Je nach Frequenz und Länge der Speiseleitung kann Y niedriger oder höher als X sein, wenn man die reale Umgebung mit einbezieht können Werte zwischen wenigen Ω und 2 bis 3 KΩ auftreten.
Bei batteriebetrieben Geräten setze ich keinen Balun ein und koppele über einen Adapter von BNC zu Banane an die Hühnerleiter. Der Transceiver ist ja völlig erdfrei, warum soll ich da noch symmetrieren.
Glaubt ihrs nicht? Ausprobieren und staunen.
Eine grobe Information zum

Zusammenhang der Länge 'Hühnerleiter plus Dipolast' zur Impedanzeinschätzung im Speisepunkt findest du hier.

40m Band mit Λ/2 von 21m.

30m Band mit Λ/2 von 14,4m.

20m Band mit Λ/2 von 10,4m.

17m Band mit Λ/2 von 8,2m.

15m Band mit Λ/2 von 7m.

12m Band mit Λ/2 von 6m.

10m Band mit Λ/2 von 5,3m.

Stromverteilung der 2 x 6,5 m Dipolschenkel auf allen Kurzwellenbändern, außer 160m. Gut zu erkennen sind die ungefähr zu erwartenden Impendanzverhältnisse im Speisepunkt.

Skizze eines möglichen Antennenaufbaus

Die rot markierten Linienzüge zeigen die beiden Strahlerhälften und unmittelbar anschließend die Abspannschnüre. Der Aufhängepunkt wird von einem GFT Mast getragen. Es kann im Outdoorbetrieb auch ein Baum sein. Die beiden Abspannschnüre enden hier an einer 4 m hohen, dünnen GFK Rute. Wichtig ist die Symmetrie beider Strahlerhälften. Die Hühnerleiter verläuft am GFK Mast senkrecht nach unten. Am Fußpunkt des mittleren GFK Mastes sollte der symmetrische Koppler mit TRX angeschlossen werden. Das Prinzip sollte beibehalten werden. Aufbauvarianten gibt es sicher weitere.

Details meiner Konstruktion

Die mechanische Trennung von Strahler und Feeder an der Mastspitze wurde sehr einfach realisiert. Ein Reststück PVC wurde zugesägt, ca. 60 x 30 x 20 mm. In der Mitte vom Klotz eine Bohrung-b von ca. 8 mm zur Aufnahme der GFK Mastspitze. Der Strahler und die Feederleitung bestehen aus jeweils einem Stück Litzendraht. Um das zu realisieren wurden zwei Bohrungen-a im ersten Drittel vom Rand und zentrisch von der Seite ausgeführt. Somit konnte die Litze durchgefädelt werden. Sollte es nicht möglich sein die Litze im ganzen Stück zu fädeln, können die beiden Enden in diesem großen 'Durchbruch' verlötet werden. Anschließend werden die beiden großen 'Durchbrüche' mit Komponentenkleber verschlossen und vor Umwelteinflüssen geschützt und gleichzeitig arretiert.
Man kann auch eine schräge Bohrung setzen und auf den goßen 'Durchbruch' verzichten. Dann muss aber eine andere Arretierung gewählt werden.

Hühnerleiterende das zum Koppler führt ...

Die Feederlitze stammt aus Armeebeständen. Auf Flohmärkten bekommt man diese als Langdrahtantenen auf einem Haspelkern zu sehr moderaten Preisen. Manchmal kann auch noch verhandelt werden, hi.
Die Litze besteht meist aus 24 versilberten Kupferlitzen, ummantelt mit sehr flexibler und UV beständiger Isolation. Der Feederabstand habe ich mit ca. 30 mm festgelegt.
Die Spreizer sind aus Hartplastik. An beiden Enden wurde ein Loch zur straffen Aufnahem der Feederlitze durchgebohrt. Die einzelnen Spreizer müssen nach dieser Konstruktion einzeln aufgefädelt werden. Ein Tropfen Klebstoff fixiert sie eindeutig.
Die Bananstecker verbinden den Koppler mit dem Feeder.

So habe ich die Abspannung der beiden 5 m langen Hilfsmasten ausgeführt. Aus Plastik Abfallstücken läßt sich leicht ein Dreieck ausschneiden. Die Seitenkanten ca. 75 mm. In der Mitte ein Loch von ca. 25 mm bohren, im Durchmesser der Position, wo der GFK Mast abgespannt werden soll. Bei mir waren das ca. 1,5 m über Grund. Rechts ein Seilspanner, wie er in jedem Outdoorgeschäft käuflich zu erwerben ist. Die Abspannleinen sind 2mm dünn und aus Polyester.

Links, ein Stahlnagel zur Befestigung der Abspannung. Ein Spanngummi bringt noch eine günstige Elastizität in die Konstruktion. Daneben die Abspannung vom GFK Mast mit Abspannhülse an der 3 einfache Karabiner eingehakt werden. Die Hülse läßt sich leicht über die Mastspitze schieben und arretiert sich von selbst bei ca. 6 m.

Dieser 'Pippus' wird auf die Spitzer des Hilfsmastes geschoben und fixiert ganz einfach die Abspannung der Dipolhälften.

Isolator zwischen Abspannung, rechts und Dipollitze, links. Es ist ein Porzellankörper, der auch auf Flohmärken zu bekommen ist. Es reicht aber auch eine einfacherer Variante aus Plastik.

In diesem Plastikbehälter verstaue ich die komplette Antenne zum sicheren Transport. Zur Anschaulichkeit habe ich mal den Feeder außen aufgewickelt. Normalerweise ist alles im Behälter 'versteckt'. Einfach Behälter öffnen und Portabelantenne herausdröseln, aufbauen, fertig.