Symmetrie auf der Feederleitung mit der Glühlämpchenmethode return

 

Relativwertanzeige

 

Dabei sollten zwei Größen betrachtet werden.
Zum einen der Antennenstrom, und zwar bei einer definierten Frequenz und Leistung, das ist ganz wichtig. Weiterhin die Qualität der Symmetrierung. Man braucht nicht unbedingt die Absolutwerte zu analysieren. Viel einfacher geht das mit der sogenannten 'Glühlämpchenmethode' als Antennestromindikator.
Eine fehlangepasste Antenne, eine Antenne also, deren Fußpunktwiderstand nicht mit dem Wellenwiderstand der Speiseleitung übereinstimmt, bewirkt Reflexionen auf der Speiseleitung. Ein gewisser Betrag der vom Sender gelieferten Hochfrequenz wird nicht abgestrahlt und geht verloren. Das soll aber vermieden werden.

 

Ein Versuch, darzustellen, warum das so ist ...

 

Nehmen wir mal an, wir haben einen Strahler mit 50Ω Fußpunktwiderstand, der auch mit einer 50Ω Speiseleitung betrieben wird. Es liegt also Anpassung vor. Gelangt nun die Ausgangsleistung von 10 Watt auch vollständig an die Antenne? Man muss sagen, Nein.
Jede Speiseleitung ist mit Verlusten behaftet. Das ist besonders die Eigendämpfung. Mit dieser Eigendämpfung müssen wir uns abfinden, mit der Fehlanpassung aber nicht.
Bei einer fehlangepassten Antenne auftretenden Reflexionen sind umso kräftiger, je schlechter die Anpassung ist. Auf der Speiseleitung entstehen stehende Wellen. Bei einer vollkommen angepassten Antenne entstehen diese nicht.
Das Stehwellenverhältnis, ist ein Maß für die Anpassung der Antenne, basierend auf den stehenden Wellen. Es ist der Quotient aus Umax zu Umin. Je größer das Verhältnis, desto schlechter die Anpassung.
Beim Feintuning der Antenne brauchen wir nicht die absoluten Werte, uns reicht eine Relativmessung.
Für dies Relativmessung kann der 'Zwei-Lämpchen-Indikator' sehr gut eingesetzt werden. Man spricht auch von der 'Glühlämpchenmethode'.
Untersuchen möchte ich die Paralleldrahtleitung, die sogenannte Hühnerleiter.

 

 

Die beiden äußeren Drähte bilden die Feederleitung. In dieser parallel geführten Feederleitung ist eine Schleife eingefügt. An einer Seite, und zwar in der Mitte, ist die Schleife offen. Dort werden zwei Glühlämpchen angeschlossen. Die Schleife ist so anzuordnen, dass sie in der gleichen Ebene wie die Feederleitung oder in einem geringen Abstand parallel zu ihr verläuft.
Vom Sender fließt in einem Feederdraht ein Strom Feeder von links nach rechts zur Antenne. Im anderen,gegenüber liegenden Feederdraht entspricht ihm ein phasenverkehrter Strom, der ebenfalls den Absolutwert I Feeder besitzt. Dieser Feederstrom erzeugt in der Schleife, auf Grund der induktiven Kopplung einen gegensinnigen Strom induktiv, der im Uhrzeigersinn fließt. Er durchfließt beide Glühlämpchen. Durch die Serienschaltung beider Lämpchen leuchten auch beide auf.
Nun besteht aber auf Grund der sehr engen Kopplung von Schleife und Feeder auch eine kapazitive Kopplung. Der im unteren Strang des Feederdrahts von links nach rechts fließende Strom Feeder erzeugt im parallellaufenden Schleifenleiter Ströme, hier mit kapazitiv bezeichnet. Diese sind so gerichtet, daß sie die Schleife in beide Richtungen durchfließen. Dadurch kommt es bereits im unteren Schleifenleiter zu Auslöschungen. Es entstehen sogenannte Restströme, die sowohl aus Summierung als auch Subtrahierung entstehen. Ich habe diese mit delta bezeichnet. Die Gegenläufigkeit wurde durch die Pfeile gekennzeichnet. Diese beiden Teilströme sind für die weitere Betrachtung interessant.
Im linken oberen Schleifenteil fließt ein delta
von links nach rechts, im rechten oberen Schleifenteil von rechts nach links. Links wird somit Feeder durch delta verstärkt. Rechts aber durch delta ausgelöscht.
Die Stromsumme Feeder plus delta im linken Schleifenteil durchfließt die Glühbirne L1, die zum Sender hingewandt ist. Die Stromdifferenz Feeder minus delta
im rechten Schleifenteil macht die Glühbirne L2 stromlos. Sie bleibt dunkel. Das ist der Fall, wenn KEINE Reflexionen aufreten. Das ist der Idealfall.
Ist die Anpassung unvollkommen, dann wird der zum Sender fließende Strom Feeder verstärkt und der zur Antenne eilende abgeschwächt. Damit verschieben sich die Kompensationsströme im linken Schleifenteil zu Ungunsten von delta und im rechten Schleifenteil zu Gunsten von delta.
Das Ergebnis ist, dass die Glühbirne L2 umso heller leuchtet, je schlechter die Anpassung ist.

 

Praktischer Einsatz ...

 

Für das richtige Funktionieren des 'Zwei-Lämpchen-Indikators' ist der symmetrische Aufbau entscheidend.
Zur Messung mit dem 'Zwei-Lämpchen-Indikator' muss die Ausgangsleistung des Senders. soweit herunter geregelt werden, dass diese 2 Watt nicht übersteigt. Erst jetzt den Lämpchenindikator in die Feederleitung einschleifen. Die Sendeleistung wird nun langsam so weit erhöht, dass die Lämpchen mittelhell leuchten.
Die Anpaßmittel an der Antenne werden nun so lange verändert, bis nur noch das Lämpchen L1, das zum Sender weist, leuchtet, L2 sollte dunkel bleiben. Dann sind die stehenden Wellen verschwunden und die Anpassung der Feederleitung stimmt hinreichend genau.
Die Brauchbarkeitsgrenze des Lämpchenindikators bestimmt weitestgehend die Empfindlichkeit der beiden Lämpchen und der symmetrische Aufbau.