Angepinnt Antenne selbstgebaut

In dem Thema soll es um Antennenselbstbauprojekte gehen.

Das können Antennen für UKW oder auch LMK sein. Man bekommt heute praktisch nicht mehr Antennen für Radios zu kaufen, außer einfache UKW-Antennen mit Koaxstecker 75 Ohm. Bei LMK wird es ganz schwierig, wenn man nicht die eingebaute Ferritantenne verwenden will. Hier können wir Bauvorschläge und Links zu Antennen sammeln. Ein interessantes Gebiet sind die Rahmenantennen, die für LMK interessant sind. Bis jetzt habe ich noch keinen guten und einfach zu realisierenden Bauvorschlag gefunden.

Andreas, DL2JAS

Symmetrische Antenne 240 Ohm.

Hier möchte ich vorstellen, wie man sich sehr einfach eine relativ leistungsstarke Antenne für UKW bauen kann. Sie hat nicht 240, sondern 150 Ohm. Das deswegen, weil man beim Händler normalerweise nicht mehr symmetrisches Kabel 240 Ohm bekommt. Man kann sich aber einfach symmetrisches Kabel 150 Ohm selbst bauen aus zwei asymmetrischen Kabeln 75 Ohm. Die Fehlanpassung von 150 auf 240 Ohm ist relativ gering.



Im Bild sieht man die Antenne mit dem symmetrischen Zuleitungskabel 150 Ohm, was an die symmetrische Antennenbuchse 240 Ohm des Radios angeschlossen wird.
Der Bau der eigentlichen Antenne geht ganz einfach. Es ist lediglich ein Rechteck mit einem Umfang von 3,3 m. Es ist ein Mittelding zwischen einem Schleifendipol und einer Quadantenne. Die waagerechten Teile sind genau 100 cm lang. Die senkrechten Teile haben eine Höhe von 65 cm. Für die Antenne kann man normalen nicht zu dünnen Kupferdraht nehmen. Auch kann man 3,3 m Antennenkabel nehmen. Innenleiter und Außenleiter werden dann miteinander verlötet. Die Ecken vom Rechteck dürfen ruhig etwas abgerundet sein. Auch sind die Maße für Höhe und Breite nicht kritisch. Wichtig ist, daß der Umfang von 3,3 m eingehalten wird. Ich habe die Daten der Antenne mit einem professionellen Antennenprogramm durchgerechnet.




Die Daten gelten für 3 m Aufbauhöhe über Erde. Bei anderen Aufbauhöhen ändern sie sich etwas aber nicht ernsthaft. Die tatsächliche Aufbauhöhe ist relativ egal, sie darf nur nicht in direkter Nähe zum Boden aufgestellt werden.
Man sieht die relativ starke Richtwirkung. Die Hauptrichtung ist, wenn man durch die Antenne hindurchschaut. Seitlich zur Antenne wird der Empfang minimal. Diesen Effekt kann man nutzen, wenn man einen stärkeren Sender ausblenden will, um einen schwächeren Sender ähnlicher Frequenz besser empfangen zu können. Die Strahlung der Antenne ist relativ flach. Das ist ein Vorteil, wenn man weiter entfernte Sender hören will.
Im unteren Diagramm sieht man das SWR, das Stehwellenverhältnis. Es bezieht sich auf 150 Ohm. Optimal arbeitet die Antenne bei 98 MHz, Bandmitte. An den Bandenden beträgt die Antennenspannung etwa 85 % gegenüber Bandmitte.


Das Antennenkabel
sieht etwas eigenwillig aus. Man nimmt zwei Antennenkabel 75 Ohm, die exakt gleiche Länge haben müssen. Ratsam ist es, wenn man etwa alle 30 cm die beiden Kabel mit etwas Isolierband umwickelt, damit sie schön parallel liegen. Die absolute Länge der Kabel ist praktisch egal. Man verbindet die Ummantelungen an den Enden miteinander. Die Ummantelung wird übrigens nicht an der Antenne angeschlossen, sie bleibt offen. Es werden nur die beiden Innenleiter mit der Antenne verbunden.
Beim Ende am Radio gleiches Prinzip. Normalerweise bleibt auch da die Ummantelung offen. Wer will, kann sie an die Chassiserde anschließen.



So sieht es aus an der Antennenbuchse des Radios:

Bei den meisten Röhrenradios passen Bananenstecker oder Büschelstecker 4 mm in die Antennenbuchse für UKW. Im Bild sieht man zwei dieser Stecker. Man sollte auf den Kunststoff drumherum verzichten. Direkt das Innenteil anlöten oder verschrauben, je nach Bauart. Rechts im Bild sieht man übrigens ein altes Stück Kabel mit Stecker, wie es früher üblich war, alte symmetrische Bandleitung 240 Ohm.


So sieht es antennenseitig aus:

In dem Beispiel sieht man den Anschluß an Kupferkabel. Es ist der Innenleiter eines Reststücks Elektrokabel mit Querschnitt 1,5 mm².
Nur die Innenleiter der Antennenkabel sind mit der Leiterschleife, der Antenne, verbunden. Man kann gut sehen, wie die beiden Außenleiter der Antennenkabel, Schirm, miteinander verbunden sind. Ich habe etwas Silberdraht genommen, den um beide Schirme der Kabel herumgewickelt und dann verlötet. So ist es auch mechanisch stabiler.


Nimmt man Antennenkabel für die Leiterschleife, die Antenne, sollte es so aussehen:

Innenleiter und Außenleiter des Antennenkabels der Leiterschleife sind miteinander verbunden. Die Enden werden mit den Innenleitern des Speisekabels verbunden.



Will man die Antenne nur für eine bestimmte Frequenz nutzen, kann man sie etwas optimieren. Wellenlänge und Umfang sind proportional zueinander. Vergrößert man den Umfang um 10 %, liegt der Resonanzpunkt am unteren Bandende, 88 MHz. Verkürzt man den Umfang um 10 %, landet man am oberen Bandende, 108 MHz. Am Seitenverhältnis ändert man nichts.
Die eigentliche Idee zur Antenne war die Idee mit dem Kabel, wie man sich aus zwei asymmetrischen Kabeln 75 Ohm ein symmetrisches Kabel 150 Ohm bauen kann. Symmetrisches Kabel 240 Ohm wird praktisch nicht mehr hergestellt. Mit dem Trick kann man sich behelfen, wenn man symmetrisches Kabel benötigt. Die Lösung mit den beiden parallelen Koaxkabeln ist nicht perfekt aber praxistauglich. Wen es interessiert, die Fehlanpassung 240 <--> 150 Ohm bezüglich Leistung liegt bei 5 %, was ein SWR von 1,6 bedeutet.

Andreas, DL2JAS

Yagi Richtantenne für UKW

Will man auf Wellenjagd gehen oder einen schwachen entfernten Sender empfangen, benötigt man eine Richtantenne. Die Antenne ist noch mit normalen häuslichen Mitteln realisierbar. Es werden keine Spezialteile benötigt, lediglich Aluminiumrohr und handelsübliches Antennenkabel 75 Ohm. Die Antenne ist 1,66 m lang und 1,64 m breit.




Eine ausführliche Bauanleitung mit Diagrammen gibt es hier:
http://www.dl2jas.com/antennen/ukwfm/yagi_ukw.html

Andreas, DL2JAS


Ergänzung:
http://www.dl2jas.com/antennen/yagi2m/yagi2m.html
Die Antenne ist nicht für den Radioempfang UKW geeignet, reine Amateurfunkantenne. Der Link könnte aber hilfreich sein, weil der Bau ausführlich beschrieben ist, viele Detailbilder. Auch ist eine Quelle angegeben, wo man Alu und Montagematerial bestellen kann, wenn der Aufbau eher professionell werden soll.

Es ist relativ egal, welchen Typ Koaxkabel man für die Leiterschleife verwendet.

Es kann RG58 mit 50 Ohm sein, einfach oder doppelt geschirmtes Kabel 60 oder 75 Ohm. Da Innen- und Außenleiter miteinander verbunden werden, ist es ja physikalisch kein Antennenkabel mehr. Der Außendurchmesser spielt eine Rolle. Einmal gibt es den Skineffekt und dann ist es so, daß eine Antenne mit dickem Draht etwas breitbandiger wird.
Nimmt man Kupferdraht 1,5 mm², spielt der Skineffekt noch keine wirkliche Rolle. Anders sieht es aus bei sehr dünnem Kupferdraht, z.B. Draht eines alten Trafos Primärwicklung. Würde man eine daraus gebaute Antenne zum Senden mit etwas Leistung verwenden, könnte sie wegbrennen.

Bei der Zuleitung 150 Ohm ist zwingend Koaxkabel 75 Ohm erforderlich. Würde man Koaxkabel 50 Ohm nehmen, entsteht dann eine symmetrische Leitung mit 100 Ohm. Auch muß man zum Bau der symmetrischen Leitung immer den selben Typ Koaxkabel 75 Ohm nehmen. Das hängt mit dem kabelspezifischen Verkürzungsfaktor und auch der Dämpfung zusammen.

Andreas, DL2JAS

Ich weiß nicht, wie Du auf 91 MHz kommst. :oah:

Die große Schleife ist auf 98 MHz optimiert, ist im Diagramm SWR ersichtlich.
Recht ähnlich sieht es bei der Yagi aus, da liegt die optimale Frequenz bezüglich Anpassung bei 95 MHz.

Ich weiß nicht wieviel Interesse daran besteht, den Zusammenhang zwischen f und Lambda zu erörtern.

Reichlich wenig bei den beiden Antennen, weil es die Leser in dem Zusammenhang zu sehr verwirrt!

Ich plane aber, was zum einfachen gestreckten Dipol und zum Faltdipol zu schreiben, wo der Zusammenhang Wellenlänge und Antennenlänge sehr interessant wird.
Für alle, die jetzt neugierig sind:
Ein Dipol hat üblicherweise eine Länge von Lambda/2.

Einfache Faustformel:
300 geteilt durch Frequenz (in MHz) gleich Wellenlänge (in Metern)
Für Antennen Radio ist diese Formel bestens geeignet, wenn man einen Dipol Lambda/2 bauen will. Gilt näherungsweise für den gestreckten Dipol 75 Ohm und den Schleifendipol 240 Ohm.


Andreas, DL2JAS

deltamike55 postete
...
Ich habe jetzt lediglich deine Formel zugrunde gelegt und mein gefährliches Halbwissen über HF während meines Energietechnikstudiums aus den 70ern dabeigetan, um auf 91 MHz zu kommen, eben Vielfache von Lambda/2.

Das mit dem Verkürzungsfaktor ist ein Teilgrund.

Bei "normalen" Dipolen, deren Drahtdurchmesser kleiner 1/100 der Länge ist, kann man ganz gut mit einem Verkürzungsfaktor 0,95 bis 0,99 rechnen.
Gerade bei Yagiantennen mit mehren Elementen ist der speisende Dipol herausgenommen nicht mehr resonant.
Bei der Yagi für Hörfunk UKW hatte ich den Link hier gesetzt:
http://www.dl2jas.com/antennen/yagi2m/yagi2m.html
Der soll nur dazu dienen, wie man mechanisch auf professionellem Niveau mit normalem Werkzeug eines Heimwerkers bauen kann, Anleitung mit vielen Bildern.

Würde man das speisende Element, den Dipol, herausnehmen, liegt die Resonanzfrequenz nach Formel bei 155 MHz. In der Yagi ist aber die Resonanzfrequenz 144,3 MHz. Nackt hat der Dipol einen Widerstand von 75 Ohm, Lehrbuch. In der Yagi hat er nur noch 28 Ohm.
Für den fortgeschrittenen Leser Antennentechnik, man kann den Widerstand des Dipols durch die Elemente wesentlich beeinflussen und erhält Blindanteile. Diese werden wieder durch die Wahl der Direktoren kompensiert. Macht man es geschickt, erhält man einen hohen Gewinn. Hier gibt es ein Antennensimulationsdiagramm als Demo:
www.eznec.com
Für einen einfachen Dipol reicht locker die Demoversion. Mit der Kaufversion kann man auch Yagis durchrechnen. Die Bedienung ist nicht ganz einfach, eher Universitätsniveau. Es gibt aber einige fertig durchgerechnete Antennen als Beispiel, die man nach eigenen Bedürfnissen abändern kann.
Für die Spezialisten, das Programm rechnet mit NEC3.

Andreas, DL2JAS