Was ist Gleichtaktstrom, was ist Gegentaktstrom und warum braucht man eine Mantelwellensperre?
	Auf einer Speiseleitung, ob Koaxkabel oder verdrilltes Adernpaar wird eine Last mit Strom versorgt. Wenn die Ströme, die in diese Leitung hinein- und wieder herausfließen exakt gleich sind, spricht man von einem Gegentaktstrom. Gegentaktströme sind Ströme, die in entgegengesetzte Richtungen auf verschiedenen, symmetrischen Leitungen fließen, d.h., in beide Richtungen fließt die gleiche Stromstärke. In diesem Fall "quählen" sich alle Ströme, die in die Last hinein- und aus ihr herausfließen, über diese Zuleitung. Es gibt keinen überschüssigen Strom, der woanders hinfließen könnte, keine Unsymmetrie - das nennt man Gegentaktstrom. Gleichtaktströme sind alle verbleibenden Ströme. Wenn z.B. I1 auf einem Dipolschenkel etwas größer als I2 auf dem anderen Dipolschenkel wäre, würde diese Differenz zwischen den perfekt symmetrischen Strömen, hier als Wert für I1 minus I2 angezeigt. Der Begriff Gleichtaktstrom rührt daher, dass er oft auftritt, wenn der Strom in beiden Leitungen in die gleiche Richtung fließt. In diesem Fall gibt es keinen ... Da kein Strom in die andere Richtung fließt, besagt das Kirchhoffsche Stromgesetz, dass die Summe der beiden Ströme - einer davon kann null sein - immer über einen anderen Kanal, in diesem Fall die Erdung, abfließen muss. Gegentaktströme fließen also in entgegengesetzte Richtungen, und die perfekt ausgeglichenen Gleichstromströme sind der Reststrom..
	Nun zur Frage. Wie viele Leiter hat ein Koaxkabel? Zwei?
	Wenn du drei gesagt hast, ist das richtig. Es mag zwar nur zwei Kupferleiter in dem Koaxkabel geben, aber der Strom kann drei verschieden Wege nehmen! Physikalisch gesehen - und es wird hier etwas vereinfacht - ist jeder Strom im Innenleiter notwendigerweise durch einen entgegengesetzten Strom im inneren der Abschirmung ausgeglichen. Physikalisch hat das mit induzierten Strömen und Feldern zu tun. Der Normalstrom, den wir bei einem Koaxkabel mit Innenleiter und Abschirmung betrachten, ist also notwendigerweise ein Gegenstrom. Eine Unsymmetrie in einem Koaxkabel führt zwangsläufig dazu, dass der Strom außerhalb der Abschirmung fließt. Die Innenseite der Abschirmung hat also einen anderen Stromverlauf als deren Außenseite. Dieser innere Stromverlauf ist wie bereits gesagt mit dem Strom im Innenleiter symmetrisch. Jede Unsymmetrie führt dazu, dass der Strom außerhalb der Koaxschirmung fließt. Das ist ein sehr interessanter Punkt, der die Funktion einer Mantelwellensperre rechtfertigt.
	Was verursacht nun diese Gleichtaktströme?
	Nun es gibt viele verschiedene Ursachen für Gleichtaktströme, aber ich werde mal zwei nennen. Zum einen, eine unsymmetrische Antenne. Wenn du einen Dipol hast, der nicht perfekt symmetrisch ist - beispielsweise weil eine Strahlerseite etwas länger ist als die andere, oder weil er näher am Haus ist und dadurch eine zusätzliche Belastung erfährt, oder weil er gebogen ist oder ähnliches - dann kann eine nicht symmetrische Dipolantenne die Ströme dieses Koaxkabels nicht optimal aufnehmen, und es entsteht eine Unsymmetrie. Bei diesem Stromverbrauch und dem zusätzlichen Ungleichgewichtsstrom, der nicht perfekt von der Antenne abgestrahlt wird, wird dieser an der Außenseite des Koaxkabels reflektiert. Da der Transceiver einen Gegentaktstrom in die Mitte des Koaxkabels einspeist, steigt dieser Strom auf und trifft auf die Antenne. Jegliche Unsymmetrie an der Antenne versucht einen Teil dieses Stroms zurückzudrängen. Die andere häufige Quelle für Gleichtaktströme befindet sich an der Außenseite des Koaxkabels. Wie bereits erwähnt, handelt es sich um "drei Drähte". Die beiden mittleren Drähte des Koaxkabels sind notwendigerweise symmetrisch, aber der "äußere Draht" dient der Ableitung von Gleichtaktströmen. Dieser äußere Draht sieht aus wie ein dickes Kabel zwischen Antenne und Transceiver, der ja somit auch eine Antenne ist. Wenn diese Zuleitung beispielsweise in der Nähe eines Transformators mit Lichtbogenbildung auf der Straße, einer billigen LED-Beleuchtung, eines Solar Wechselrichters oder einer anderen elektrischen Störquelle verläuft, nimmt das Koaxkabel diese Störungen wie eine Antenne auf und kann im Rx und Tx Betrieb Störungen verursachen. Die Leistung, die über das Koaxkabel als Antenne empfangen wird, ist Gleichtaktenergie, da sie nicht symmetrisch ist. Es fließt kein Gegenstrom. Eine Antenne ermöglicht es, beide Seiten des Stroms aufzunehmen. Bei einem so dicken Draht wie diesem handelt es sich um Gleichtaktstrom. Dieser Strom der entweder von einer unsymmetrischen Antenne oder von HF-Energie stammt, wird von der Außenseite des Koaxkabels aufgenommen und gelangt zum Transceiver. Dort muss er einen Weg finden, der über die Stromversorgung zur Erde führt. Jegliche Impedanz zwischen der Schirmung des Koaxkabels und der Masse des Transceivers - und diese ist zwar gering, aber vorhanden - erzeugt eine Spannung. Diese Spannung wird vom Transceiver aufgenommen und als Rauschen im Empfänger angezeigt. Deshalb wollen wir diese Gleichtaktströme eliminieren.
	Wie eliminieren wir diese Gleichtaktströme?
	Wir bauen eine Mantelwellensperre, die diese Gleichtaktströme abschirmt. Über den Bau einer Mantelwellensperre wurde ja bereits eingegangen, aber jetzt möchte ich darüber sprechen, wo man sie platziert. Man platziert sie am Antennenspeisepunkt, um die Antenne auszugleichen. Wenn man dort eine Mantelwellensperre anbringt, verhindert sie, dass unsymmetrische Ströme außerhalb des Koaxkabels fließen, und sorgt so für einen ausgeglichenen Stromfluß an der Antenne. Deshalb empfiehlt man oft einen 1:1 Strombalun oder eine 1:1 Drossel am Einspeisepunkt einer Dipolantenne zu verwenden. Wenn die Dipolantenne perfekt ist, benötigt man das nicht, aber Dipolantennen sind selten perfekt. Durch den Bau dieser Mantelwellensperre am Einspeisepunkt kann man die Ströme an der Antenne ausgleichen und die reflektierte Leistung verhindern. Diese ist etwas anderes als reflektierte Leistung, da reflektierte Leistung auch innerhalb des Koaxkabels differentiell sein kann. Die Drossel verhindert jedoch, dass sie außerhalb des Koaxkabels zurückfließt. Selbst wenn wir diesen "dritte Draht" hier oben von der Antenne trennen, ist es immer noch mit dem Transceiver verbunden, sodass wir weiterhin HF-Energie empfangen. Da immer noch Störungen in den Transceiver gelangen, sollte man als zweite Stelle eine Mantelwellensperre direkt am Eingang des Transceivers anbringen. Sie trennt im Prinzip den "dritten Draht" des Koaxkabels vom Transceiver und verhindert so, dass er wie eine Antenne wirkt. Eine Gleichtaktdrossel an der Antenne hilft, die Antennenausrichtung zu verbessern. Eine Drossel am Transceiver hilft die Störungen zu eliminieren, die über die äußere Abschirmung in den Transceiver gelangen.
	Was ist also eine Mantelwellensperre, wie funktioniert sie und was wollen wir damit erreichen?
	Man muss etwas über Induktivitäten wissen. Man baut eine Spule aus Draht, und der durch diesen Draht fließende Strom erzeugt ein Magnetfeld. Wenn man zwei Drähte parallel wickelt, erzeugt die Summe ihrer Ströme dieses Magnetfeld. Fließen in beiden Drähten Ströme in die gleiche Richtung [Gleichtakt], ist das dasselbe wie in einem einzelnen Draht. Ein Magnetfeld erzeugt eine Induktivität. Eine Induktivität hat einen hohen Widerstand gegenüber hohen Frequenzen und einen niedrigen Widerstand gegenüber niedrigen Frequenzen. Sie blockiert also Hochfrequenzenergie, lässt aber Gleichstrom durch. Dieser Aspekt ist für uns irrelevant. Wichtig ist der Gegentaktstrom. Wenn zwei Ströme in entgegengesetzte Richtungen durch meine Drossel fließen, erzeugen beide Ströme Magnetfelder in entgegengesetzter Richtung. Diese Magnetfelder heben sich also auf. Gleichtaktströme, die durch diese Induktivität fließen, heben sich gegenseitig auf. Ohne Magnetfeld gibt es nichts, was den Strom behindern könnte. Solange also gleichstromige Ströme in entgegengesetzte Richtungen durch diese Drosselspule fließen, wird die Drosselspule nicht einmal wahrgenommen; der Strom fließt einfach hindurch. Wenn man Mantelwellensperren auf diese Weise baut, erhält man eine Art magisches Bauteil. Es blockiert Gleichtaktströme und bietet daher eine hohe Impedanz gegenüber Gleichtaktströmen, aber eine sehr niedrige Impedanz gegenüber Gegentaktströmen. Daher nimmt ein perfekt symmetrischer Strom, der durch dieses Bauteil fließt, es gar nicht wahr, da kein Magnetfeld mit der Induktivität interagiert. Wir werden diese Induktivitäten also aus unserer Zuleitung aufbauen. Gleichtaktströme erreichen die Induktivität und werden von ihr behindert, Gegentaktströme hingegen nicht - sie ist vollkommen transparent. Dies gilt für Koaxkabel als auch für verdrillte Adernpaare und Feederleitungen - also für jede Art von Zuleitungen, die du bauen möchtest. Es ist also nicht auf Koaxkabel beschränkt, funktioniert aber auch damit.