Endgespeiste Halbwellenantennen, mit Koaxialkabel-Stub ( Monoband )

 


 

Einleitung

  • Im Gegensatz zur Dipolantenne ( Speisung in der Mitte ) wird die endgespeiste Halbwellenantenne  seitlich oder unten mit einem Koaxialkabel eingespeist ! 
  • Eine endgespeiste Halbwellenantenne ist nichts anderes als eine „Zeppelinantenne“.

 

  • Habe gelesen, dass diese Art von Einspeisung tatsächlich im Zusammenhang mit dem Luftfahrtsschiff  „Zeppelin“ erfunden wurde.

      

 

Quelle: Internet

  • Ein findiger Kopf erfand dabei das ¼ λ Anpassglied, das gleichzeitig die Antennenimpedanz am seitlichen oder untern Einspeisepunkt der Halbwellenantenne von ca. 2500 – 3000 Ω  auf die heute übliche Transceiver – Norm von 50 Ω  heruntertransformiert.

 


Prinzip der Impedanztransformation

Übersichtszeichnung :

 

Quelle : Zeichnung HB9LCD

 

  • Auf der Zeichnung ist gut zu sehen, wie man durch Hinzufügung eines  “ ¼ λ Impedanz – Transformations – Teils „ eine Stromspeisung mit 50 Ω erstellen kann.

 


 

Detail – Information der Impedanztransformation

1/2 λ Koaxialkabelstück :

  • Bei einem ½ λ Koaxialkabelstück ( V = 0,66 oder V = 0.82 ) findet  praktisch keine Impedanz – Transformation statt.
  • Am Anfang ( 0° ) und am Ende ( 180° ) des Halbwellen – Leitungsstücks haben wir zwei Nulldurchgänge ( der Halbwelle ) und somit etwa identische  Impedanzwerte  
  • ( Eingang = Ausgang )

1/4 λ Koaxialkabelstück :

  • Bei einem ¼ λ Koaxialkabelstück ( V = 0.66 oder V = 0.82 ) findet jedoch eine Impedanztransformation statt !!
  • Am Anfang ( 0° )  haben wir keine Spannungs – jedoch ein Strommaximum.
  • Bei ¼ λ ( 90° ) hat der Strom einen Nulldurchgang und wir haben ein Spannungsmaximum.

Die Zeichnung zeigt deutlich, dass man auf diese Weise eine Halbwellenantenne mit Fusspunktimpedanz von ca. 2500 – 3000 Ω ( Spannungsspeisung ) durch Hinzufügen eines ¼ λ Koaxialkabelstückes auf 50 Ω ( Stromspeisung )  transformieren kann.

  • Eine andere Methoden der Impedanzanpassung ist der Einsatz eines UNUN – Trafos 1 : 50
  • siehe Beitrag : „Endgespeiste Halbwellenantenne mit UNUN Trafo 1 : 50“

 

 


 

 

¼ λ Impedanztransformations – Leitungen ( 80 – 10 m ) 

 

80 m – Band :

  • Antenne :  300’000 km/s / 3700 kHz = 81.08 m / 2 = 40.5 m ( 0.5 λ )
  • Antennendraht: 40.5 m x 0.93 = 37.66 m ( Verkürzungsfaktor = 0.93 )
  • Koaxialkabel nach dem Prinzip ¼ λ elektrisch ( V = 0.66 ) ergibt:
  • 300’000 km/s / 3700 kHz = 81.08 m / 4 = 20.27 m
  • 20.27 m x 0.66 = 13.37m ( ¼ λ = 0.25 λ elektrisch )
  • 0.216 λ Teilstück = 13.37 m / 0.25 x 0.216 = 11.55 m
  • 0.034 λ Teilstück = 13.37 m / 0.25 x 0.034 = 1.81 m

40 m – Band :

  • Antenne :  300’000 km/s / 7100 kHz = 42.25 m / 2 = 21.12 m ( 0.5 λ )
  • Antennendraht: 21.12 m x 0.93 = 19.64 m ( Verkürzungsfaktor = 0.93 )
  • Koaxialkabel nach dem Prinzip ¼ λ elektrisch ( V = 0.66 ) ergibt:
  • 300’000 km/s / 7100 kHz = 42.25 m / 4 = 10.56 m
  • 10.56 m x 0.66 = 6.97 m ( ¼ λ = 0.25 λ elektrisch )
  •  0.216 λ Teilstück = 6.97 m / 0.25 x 0.216 = 6.02 m
  •  0.034 λ Teilstück = 6.97 m / 0.25 x 0.034 = 0.94 m

20 m – Band :

  • Antenne :  300’000 km/s / 14250 kHz = 21.05 m / 2 = 10.52 m ( 0.5 λ )
  • Antennendraht: 10.52 m x 0.93 = 9.78 m ( Verkürzungsfaktor = 0.93 )
  • Koaxialkabel nach dem Prinzip ¼ λ elektrisch ( V = 0.66 ) ergibt:
  • 300’000 km/s / 14250 kHz = 21.05 m / 4 = 5.26 m
  • 5.26 m x 0.66 = 3.47 m (¼ λ = 0.25 λ elektrisch )
  • 0.216 λ Teilstück = 3.47 m / 0.25 x 0.216 = 2.99 m
  • 0.034 λ Teilstück = 3.47 m / 0.25 x 0.034 = 0.47 m

10 m – Band :

  • Antenne :  300’000 km/s / 28500 kHz = 10.52 m / 2 = 5.26 m ( 0.5 λ )
  • Antennendraht: 5.26 m x 0.93 = 4.89 m ( Verkürzungsfaktor = 0.93 )
  • Koaxialkabel nach dem Prinzip ¼ λ elektrisch ( V = 0.66 ) ergibt:
  • 300’000 km/s / 28500 kHz = 10.52 m / 4 = 2.63 m
  • 2.63 m x 0.66 = 1.73 m (¼ λ = 0.25 λ elektrisch )
  • 0.216 λ Teilstück = 1.73 m / 0.25 x 0.216 = 1.49 m
  • 0.034 λ Teilstück = 1.73 m / 0.25 x 0.034 = 0.23 m

 

Andere Bänder 12 m / 15 m / 17 m kann man natürlich identisch den obigen Rechnungs- beispielen herstellen, sind hier aber nicht aufgeführt.

 

 


 

 

Herstellung der Koaxial-Kabelstücke von 0.216 λ und 0.034 λ

Übersichtszeichnung :

 

 

Angaben für Verkürzungsfaktor  V = 0.66 !

Quelle: Zeichnung HB9LCD

 

Steckerseitig : 

  • Man schneidet die beiden Koaxialkabel – Stücke ( 0.216 λ und 0.034 λ ) mit ca. 20 cm Reservelänge ab.
  • Dann isoliert man an 2 Koaxialkabeln auf der einen Seite ( hier links gezeichnet ) die Seele und das Metallgeflecht ab.
  • Seele und Mantel beider Kabel jeweils verbinden, in Stecker PL für RG213 einführen, gut verlöten und abdichten.

Kurzschlusspunkt : 

  • Koaxialkabel 0.034 λ vom Stecker her genau abmessen, abisolieren und Kurzschluss zwischen Seele und Metallgeflecht durch verdrillen herstellen, verlöten, abdichten.

Antennenanschluss : 

  • Koaxialkabel 0.216 λ vom Stecker her genau messen, abisolieren und Metallgeflecht an diesem Punkt ohne die Isolation zu beschädigen rundum abschneiden.
  • Hier wird die Seele mit der Halbwellenantenne ( Isoliermaterial ) mit Kabelschuh und  M6 – Schraube verbunden.

 


 

 

Verkürzte 40 m endgespeiste Halbwellenantenne

Disposition :   

 

 

Zeichnung: HB9LCD

 

  • Antenne :  300’000 km/s / 7100 kHz = 42.25 m / 2 = 21.12 m ( 0.5 λ ) unverkürzt

Verkürzte Antenne :

  • Antennendraht:  300’000 km/s / 7100 kHz = 42.25 m / 4 = 10.56 m x 0.93 = 9.82 m          ( Verkürzungsfaktor = 0.93 )
  • Der verkürzten Strahler, Inkl. Verlängerungsspule und Antennendraht nach der Spule beträgt ca. 11.1 m 

 

Quelle : Internet

 

Daten der verkürzten Halbwellenantenne 40 m:

  • Antennendraht ca. :                         +/- 9.82 m
  • Verlängerungsspule:                             34 µH    ( Länge ca. 0.10 m )
  • Antennendraht nach Spule ca.:     +/- 1.12 m  ( SWR Anpassung 1.1m – 1.2 m, 7.100MHz )
  • Totallänge mit Spule ca. :               +/- 11.10 m 

 

Daten der Verlängerungsspule 40 m :

  • Durchmesser Wickelkörper:             51.4 mm
  • Anzahl der Windungen:                     30 Stück
  • Drahtdurchmesser:                            1.4 mm
  • Windungsabstand :                            0.1 mm
  • Induktivität ca :                                     34 µH  

 

Daten der Koaxialkabel – Anpassung  mit Stub

( nur für 40 m Band ! )

  • Koaxialkabel nach dem Prinzip ¼ λ elektrisch ( V = 0.66 ) ergibt:
  • 300’000 km/s / 7100 kHz = 42.25 m / 4 = 10.56 m
  • 10.56 m x 0.66 = 6.97 m ( ¼ λ = 0.25 λ elektrisch )
  •  0.216 λ Teilstück = 6.97 m / 0.25 x 0.216 = 6.02 m
  •  0.034 λ Teilstück = 6.97 m / 0.25 x 0.034 = 0.94 m

 

Bemerkung :

Mit der „1/4  λ – Koaxialkabel – Anpassung mit Stub“ kann eine sehr gute Anpassung erreicht werden :

  • SWR 1 : 1  ,  Rs 39 Ω   ,  Xs 0 Ω

 


   

 

Aufstellungsmöglichkeiten einer endgespeister Halbwellenantenne 

Es sind dies :

  • Vertikale Aufstellung an Glasfibermast ( gemäss Zeichnung HB9LCD )
  • Hotalbalkon, z.B. nach unten 
  • Baum
  • Diverse

 

 


 

Viel Erfolg beim Nachbau dieser Antenne

HB9LCD Ruedi