Eigenbau
CB
Balkon-Antenne oder unter Dach, niedriges SWR auf 80 Kanälen
Diese
relativ flach strahlende
CB-Antenne ist ganz einfach mit Draht aufbaubar und funktioniert auf
allen 80 Kanälen, SWR praktisch 1. Geringfügig gekürzt kann man sie
selbstverständlich auch für das Amateurfunkband 10 m benutzen. Der
Vorteil der Antenne ist, daß sie mit lediglich zwei Radials
auskommt, bei sinnvollem Gegengewicht (Balkongeländer) geht es ganz
ohne Radials. Die Antenne wurde mit einem professionellen
Antennenprogramm
durchgerechnet und in der Praxis ausprobiert. Das Verschieben der
Resonanzfrequenz funktioniert ganz einfach durch Umstecken eines kurzen
Stückchens Antennenkabel.
Materialliste: 8 m
Kupferdraht dreifache Lüsterklemme Antennenkabel RG58
Die
Dräte 1 und 3 sind die Radiale. Der rot eingezeichnete Draht 2 ist der
Strahler. Die blauen Punkte sind die Kontakte der Lüsterklemmen. Der
schwarze Strich ist ein kurzes Stückchen RG58, was am Ende offen ist.
Das Speisekabel wird mit dem Außenleiter am unteren Kontakt
angeschlossen, der Innenleiter kommt an die mittlere Klemme.
Als
Draht ist Elektrodraht oder auch nicht zu dickes
Lautsprecherkabel geeignet. Wir schneiden zwei Stücke zu je 278 cm ab
und verbinden sie mit der Lüsterklemme. An einer Seite der
Lüsterklemme wird der Außenleiter des Antennenkabels angeschlossen. Der
Innenleiter des Antennenkabels kommt an die mittlere Klemme. Zwischen
mittlere und obere Klemme kommt das kurze Stückchen RG58. Nun schneiden
wir 350 cm Draht ab und schrauben ihn an der
übriggebliebenen offenen Klemme an. Es muß dann so aussehen:
Im
Bild ist das Anschlußschema gut zu erkennen. Die Antennenbuchse im Bild
muß nicht sein, man kann natürlich auch das Antennenkabel
dierekt
anschließen. An der unteren Klemme werden die beiden Radiale mit dem
Außenleiter des Zuleitungskabels verbunden. Der Innenleiter des vom
Funkgerät kommenden Kabels wird mit der mittleren Klemme verbunden. An
der oberen Klemme wird der Draht des 3,5 m langen Strahlers
angeschlossen. Jetzt sind noch zwei Anschlüsse der Lüsterklemme offen,
da wird die Anpassung angeschlossen, das kurze Stückchen RG58.
Die Anpassung Diese
besteht aus einem kurzen Stückchen RG58. Kurze Antennenkabel, die an
einer Seite offen sind, wirken wie ein Kondensator. Als Faustformel für
RG58 und RG213 gilt 1 pF pro cm. Da der Strahler zu lang ist, muß er
elektrisch mit einem passenden Kondensator verkürzt werden, um Resonanz
zu erhalten. Im Bild ist für das Kabelstückchen eine Länge von 18 cm
angegeben. Man sollte aber mit 25 cm beginnen und dann entsprechend
abschneiden, siehe Feinabstimmung.
So sieht die Anpassung RG58 aus.
Bild in der Länge geschnitten, damit man besser die Anschlüsse und das
offene Ende sieht.
Elektrisch gesehen ist jetzt
unsere Antenne fertig. Sie
muß jetzt nur noch sinnvoll aufgehängt werden. Ganz gut geeignet für
den Strahler ist eine alte Angelrute. Man macht den Draht des Strahlers
mit etwas Isolierband an der Angelrute fest. Nebenbei hat eine
Angelrute den Vorteil, daß man sie zusammenschieben kann. Das ist
vorteilhaft, wenn Antennen am Haus von den Nachbarn oder dem Vermieter
nicht so gern
gesehen werden und auch, wenn man die Antenne mal schnell portabel
aufbauen will. Die beiden Radiale kann man mit einem Bindfaden
waagerecht spannen oder auf dem Geländer aufliegen lassen. Hat man ein
Balkongeländer aus Metall, kann man häufig auf die beiden Radiale
verzichten. Der Außenleiter des Speisekabels wird dann direkt am
Geländer angeschlossen, unterster Kontakt der Lüsterklemme.
Auch
für den Dachboden
ist die Antenne gut geeignet, sofern er hoch genug ist. Den Strahler
befestigt man oben am Dachbalken und die beiden Radiale legt man auf
dem Boden aus. Das geht aber nur, wenn praktisch kein Metall auf dem
Dachboden vorhanden ist. Ist der Dachboden z.B. mit Glasfasermatten
isoliert, die auf der Rückseite Alufolie als Träger haben, kann man
eine Antenne unter Dach vergessen. Auch kann man die Antenne
draußen
aufhängen, z.B. an einem Ast eines höheren Baums. Damit die Radiale
waagerecht bleiben, kann man sie mit dünnen Bambusröhrchen aus der
Gärtnerei oder dem Blumenladen stabilisieren. Die Enden werden mit
einer Schnur gehalten, die man oben am Aufhängepunkt befestigen
kann. Es gibt genug Möglichkeiten, die Antenne recht einfach
aufzubauen. Die Radiale müssen nicht exakt waagerecht sein, sie dürfen
etwas Neigungswinkel haben. Ähnlich ist es beim Strahler, er darf auch
etwas schräg stehen. Probieren geht über Studieren, annähernd ideale
Verhältnisse sind selten gegeben...
Feinabstimmung der Antenne Man
geht
alle Kanäle durch und sucht die Frequenz, wo das SWR minimal ist,
annähernd 1. Die ermittelte Frequenz beim ersten Testlauf wird
vermutlich deutlich unter 27 MHz liegen. Dann kürzt man cm um cm, bis
das
SWR-Minimum auf der gewünschten Frequenz liegt. Übersetzungstabellen
Kanäle und Frequenzen findet man ganz leicht im
Internet. Will man die Antenne auf allen 80 CB-Kanälen betreiben,
sollte man sich zwei oder drei der Anpassungen bauen, die man je nach
Bedarf schnell auswechseln kann. Meist reicht es aber, wenn man eine
Anpassung hat, die auf Bandmitte optimiert ist. Damit keine
Feuchtigkeit in das Kabel eindringen kann, sollte man anschließend die
Enden mit Sprühkleber oder Plastikspray abdichten.
Richtwerte
für das offene Kabelstückchen: 27,2 MHz: 12 cm 27,0
MHz: 18 cm 26,8 MHz: 24 cm
Theorie und Praxis Die
Antenne wurde mit einem professinellen Antennensimulationsprogramm
entwickelt und dann aufgebaut. In der Theorie ist alles ideal und in
der Praxis lauern kleine bis große Stolperfallen. Oben im ersten Bild
sieht man die real aufgebaute Antenne. Alle Drähte sind Elektrokabel
1,5 mm². Als Rute wurde zusammengestecktes Bambusrohr genommen,
erhältlich in Gärtnereien und manchen Baumärkten. Der Aufbauort ist bei
weitem nicht ideal. Nahe der Antenne befindet sich eine Dachrinne und
direkt unter dem Dach ist nicht wenig Metall wie Elektroleitungen,
Telefonleitungen und die Verteilung der Sat-Anlage. Die gemessenen
Werte sind dennoch brauchbar:
CB 11 m: SWR
1,5 bei 26,4 MHz und Anpassung 20 cm, Strahler 350 cm und Radiale 278 cm SWR
1,5 bei 27,4 MHz und Anpassung 17 cm, Strahler 347 cm und Radiale 278 cm
Afu
12 m: SWR 1,5 bei 24,95 MHz und Anpassung 20 cm, Strahler 371
cm und Radiale 300 cm
Afu 10 m: SWR 1,3 bei
28,3 MHz und Anpassung 17 cm, Strahler 335 cm und Radiale 265 cm SWR
1,4 bei 28,55 MHz und Anpassung 16 cm, Strahler 332 und Radiale 265 cm
Ein
SWR von 1,5 bedeutet eine Reflexion von 4 % der Leistung, ein
vernachlässigbarer Wert, mit dem man gut leben kann, fast ideale
Anpassung. Im Probeaufbau traten in dem Fall geringfügig Mantelwellen
auf. Sollten beim Nachbau unter ungünstigen Bedingungen ebenfalls
Mantelwellen auftreten, kann man die ganz einfach beseitigen. Das
Antennenkabel wird an einer Stelle zu einer Spule mit z.B. 6 oder mehr
Windungen bei einem Durchmesser von 10 cm oder weniger aufgewickelt,
das reicht schon als Mantelwellensperre. Im zweiten Bild sind die
errechneten Maße angegeben. Die sollten im Normalfall recht gut
hinkommen, wenn man nicht gerade mitten in einem Hochhaus aus
Stahlbeton wohnt!
Richtdiagramme der Antenne Die
Richtdiagramme gelten bei einer Höhe (Speisepunkt) von 5 m über
durchschnittlichem realen Boden. Das heißt nicht, daß die Antenne
zwingend in 5 m Höhe aufgebaut werden muß, sie sollen als Anhaltspunkt
dienen.
Obwohl
nur zwei Radiale vorhanden sind, ist die Antenne praktisch
rundstrahlend. Das zum Funkgerät gehende Antennenkabel verbiegt etwas
das Antennendiagramm, wenn es annähernd waagerecht verlegt werden muß. Im
ersten Diagramm sieht man, daß die Antenne relativ flach strahlt,
Erhebungswinkel 13°. Zusätzlich bietet sie noch Steilstrahlung, die für
näheres DX interessant ist. Davon kann man profitieren, wenn Sporadic-E
möglich ist oder das Sonnenfleckenmaximum kommt.
Hier
sieht man die SWR-Diagramme:
In
den SWR-Diagrammen sieht man, wie man die Resonanzfrequenz durch
Abändern der Länge des offenen Stückchens Koaxkabel zwischen Zuleitung
und Strahler verschieben kann. Je länger das Kabelstückchen ist, um so
tiefer liegt die Resonanzfrequenz. Die absolute Länge kann sich je nach
Gegebenheiten am Aufbauort etwas unterscheiden. Als Faustformel gilt
aber, 1 cm Längenänderung des Kabelstückchens bewirkt eine Verschiebung
von 0,1 MHz bei der Resonanzfrequenz. Meist sollte es reichen, die
Antenne auf Mitte abzustimmen. Nutzt man alle 80 Kanäle, kommt man
rechnerisch an den Bandenden auf ein SWR von 1,7. In der Praxis,
gemessen, sieht es besser aus, da bei der Simulation die üblichen
Verluste nicht berücksichtigt wurden.
Meine Antenne funktioniert
nicht, das SWR ist viel zu hoch. Wenn
das SWR dick im roten Bereich ist, also gegen unendlich geht, wird es
ein Kurzschluß oder eine Unterbrechung sein. Das kann man ganz einfach
mit einem Ohmmeter herausfinden. Wird mit dem Ohmmeter direkt am
Stecker zwischen Innenleiter und Außenleiter gemessen, muß es unendlich
Ohm anzeigen. Keinesfalls darf es einen Wert nahe 0 Ohm anzeigen, was
einen Kurzschluß bedeutet. Der Strahler darf keinen elektrischen
Kontakt zu den Radialen haben, eventuell sind die Drähte an den
Lüsterklemmen falsch angeschlossen. Auch kann es sein, wenn man selbst
den Antennenstecker am anderen Ende des Antennenkabels montiert hat,
daß ein dünnes Drähtchen vom Geflecht Kontakt zum Mittelleiter hat. Das
Mißgeschick passiert manchmal auch Profis. Ist
ein Kurzschluß
ausgeschlossen, wird es eine Unterbrechung sein. Wir verbinden eine
Meßspitze mit dem Außenteil des Steckers. Die andere Meßspitze halten
wir jeweils an das Ende des Radials. Das Ohmmeter muß jetzt jedesmal
annähernd 0 Ohm anzeigen. Nun verbinden wir den Innenleiter des
Antennensteckers mit der ersten Meßspitze. Mit der anderen Meßspitze
berühren wir den mittleren Kontakt, wo das offene Stückchen Koaxkabel
mit dem Zuleitungskabel verbunden ist. Auch in diesem Fall muß das
Multimeter
annähernd 0 Ohm anzeigen. Jetzt messen wir zwischen der mittleren und
oberen Lüsterklemme, also dierekt über dem offenen Stückchen Koaxkabel.
Hier darf das Ohmmeter keinen Widerstand anzeigen, da ja das
Kabelstückchen am Ende offen ist.
Das SWR ist relativ schlecht
aber nicht unendlich. Das
könnte an dem offenen Stückchen Antennenkabel liegen. Es ist deutlich
zu kurz oder zu lang. Die Länge muß auf etwa 1 cm stimmen. Das
vorgeschlagene Kabel RG58 hat recht genau eine Kapazität von 100 pF pro
Meter. Andere Antennenkabel wie Sat-Kabel können eine niedrigere
Kapazität pro Meter haben. Will sich die Antenne nicht
vernünftig
abstimmen lassen, ist vermutlich zu viel Metall in nächster Nähe, z.B.
Wände aus Stahlbeton. Man kann die Antenne etwas vom Haus weg neigen,
das SWR sollte dann merkbar besser werden. Ändert
sich das SWR merklich, wenn man das Funkgerät oder das Antennenkabel
berührt, hat man Mantelwellen. Die beseitigt man mit der zuvor
beschriebenen Mantelwellensperre. ________________________________
Die Antenne für Amateurfunk 10
oder 12 m nutzen. Kurz
zur Antenne und ihrer Funktionsweise. Der Strahler ist etwas zu lang
mit induktivem Blindanteil. Die beiden Radiale sind resonant, Lambda/4.
Insgesamt erhält man eine
Antenne, die recht genau 50 Ohm real hat. Das offene Stückchen
Koaxkabel ist nichts anderes als ein Kondensator, der den induktiven
Blindanteil des Strahlers kompensiert. Resonanz auf 28,5 MHz erhält
man, wenn die Radiale 2,65 m lang sind und der Strahler eine Höhe von
3,35 m hat. Das offene Kabelstückchen muß eine Kapazität von etwa 25 pf
haben, also 25 cm lang sein. Die Strahlungsdiagramme gelten
entsprechend wie bei CB. Bei 12 m sind die beiden Radiale 3 m lang, der
Strahler
hat eine Höhe von 3,75 m und das Kabelstückchen eine Kapazität von 31
pF, also 31 cm lang. Für andere Bänder kann man sich die Werte
prozentual entsprechend umrechnen und probiert etwas mit der richtigen
Länge des offenen Stückchens Koaxkabel. Die Antenne ist auch für hohe
Ausgangsleistung (DL 750 Watt) geeignet. Dann sollte man aber RG213
statt RG58 nehmen, selber Verkürzungsfaktor. Mit dem anpassenden
Kabelstückchen muß man experimentieren. Die tatsächliche Länge kann
merklich von der errechneten Länge abweichen, je nach örtlichen
Gegebenheiten.
