(Deutsch) Bericht vom 2. Bootcamp der RRDXA am 2./3. Februar bei DM9EE in Holzminden

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Die Themen des Seminars waren der Umgang mit EZNEC zur Berechnung von Vertikalantennen und deren Anpassung mit dem Referenten Uli Weiß, DJ2YA, sowie ein Überblick über nützliche Messgeräte für Funkamateure mit dem Referenten Uwe Könneker, DL8OBF.

Nachdem alle 10 Teilnehmer die Demoversion von 6 EZNEC und MMANA installiert hatten, wurde zunächst die Bedienungsplattform von EZNEC vorgestellt und von allen Teilnehmern auf ihren Rechnern verifiziert. Die weiteren Schritte zur Entwicklung eines ¼ Lambda-Vertikalstrahlers wurden gemeinsam nachvollzogen und auftretende Probleme vom Referenten geklärt bis die Antenne mit ihren SWR-Werten und der Strahlungscharakteristik für Azimut (bei 15 Grad) und Elevation von allen erarbeitet wurden. Am vorausschauenden Vergleich mit dem realen Nachbau der Antenne wurde die Bodenproblematik von Vertikalantennen diskutiert und dabei erkannt, dass ein gutes SWR nicht unbedingt ein Indiz für die optimale Effizienz einer Vertikalantenne ist. Zum Einüben einer optimalen Anpassung (SWR 1)wurde am Modell mit einem angenommenen rein ohmschen Eingangswiderstand von 36 Ohm die sogenannte Hair-Pin-Methode modelliert. Die Transformation der Impedanz auf 50 Ohm folgt dabei prinzipiell durch ein serielles LC-Glied, dessen C durch den kapazitiven Blindwiderstand des gegenüber der ¼-Lambda-Resonanz leicht gekürzten Strahlers gebildet wird. Dazu wird als L im Modell am Speisepunkt des resonanten Strahlers eine Induktivität geeigneter Größe parallel zur Einspeisung geschaltet. Die Größe der benötigten Induktivität wurde mit einem Hilfsproramm zur LC-Transformation in MMANA ermittelt und im Modell als parallele Last in den untersten Sektor des Strahlers eingefügt. Das SWR-Diagramm zeigte dabei die verbesserte Anpassung, jedoch deutlich unterhalb der Sollfrequenz, da dort der benötigte C-Wert vorliegt. Durch Kürzung der Antennenlänge wurde die verbesserte Anpassung wieder auf die Sollfrequenz gelegt. Durch Feintuning konnten die Teilnehmen dann das evtl. noch nicht ganz perfekte Ergebnis selbst optimieren und dabei den Umgang mit EZNEC weiter einüben.

Mit diesen Erfahrungen wurde die Erweiterung des 30m Strahlers zu einer Antenne für das neue 60m Band versucht. Dies geschah zunächst mit Hilfe einer Serieninduktivität als Verlängerungsspule unter Anwendung des zuvor eingeübten Verfahrens, wobei nach Ermittlung des zu transformierenden Eingangswiderstandes und der notwendigen Parallelinduktivität die Größe der Verlängerungsspule so gewählt wurde, dass sich der notwendige C-Wert bei der Sollfrequenz einstellt. Bei der Transformation wurde auch der Verlustwiderstand der Spule zusätzlich zum angenommenen Erdwiderstand berücksichtigt. Das Strahlungsdiagramm zeigte relativ große Einbußen durch die Verlustwiderstände, wodurch sich die Frage nach einer besseren Lösung stellte. Diese wurde dadurch versucht, dass im Modell an der Spitze des vertikalen Strahlers ein horizontaler Draht angefügt wurde der die Gesamtlänge des Drahtes zu etwa ¼ Lambda auf der 60m-Frequenz ergänzt. Nach Ermittlung des Eingangswiderstands im Resonanzfall (X=0) und der notwendigen Parallelinduktivität mit MMANA wurde die Länge des Horizontaldrahts so gewählt, dass sich die beste Anpassung auf der Sollfrequenz einstellt. Durch Feintuning konnte dann vollkommene Anpassung (SWR=1) erreicht werden. Dann war es Zeit für die Gänsebrust mit Kartoffelklößen und köstlichen Beilagen, die die Teilnehmer an den Mittagstisch ins Restaurant rief.

Zur Umsetzung der Modelle in die Realität soll eine Anpassungsplatte erleichtern, die als Bausatz für jeden Teilnehmer vorbereitet wurde. Der Zusammenbau nach der Mittagspause wurde durch eine detaillierte Bauanleitung mit Bildern erleichtert. Da Funkamateure zu Selbständigkeit neigen, war die genaue Befolgung der Bauanweisung manchmal ein kleines Problem, das aber durch Hilfestellung des Referenten korrigiert werden konnten. Schließlich konnten sich alle über ein korrekt zusammengebautes Exemplar freuen, mit dem zu Hause eine Fülle von Experimenten gemacht werden können. Die Platte bietet dazu neben der Anschlussmöglichkeit von bis zu 16 Erdradials die Möglichkeit, mit einem Parallel-element und ein oder zwei Serienelementen die Antenne zu speisen. Da der Aufbau der Antennen im Freigelände des Hotels für den Sonntagvormittag vorgesehen war, stellte Uwe, DL8OBF, eine Reihe von Messgeräten vor, die im Shack und beim Antennenbau hilfreich sein können. Nach Abschluss seines Vortrags rundete ein spezielles DX-Schnitzel im DX-Hotel von Carsten, DM9EE, mit anschließendem Fachsimpeln den Tag aus.

Nach dem Frühstück wurde im Außenbereich des Hotels ein 8 m Fiberglas-Teleskopmast mit 7,5m CQ532 Draht (wie im SpiderBeam) aufgebaut. Mit zunächst 4 Erdradials von je 5m Länge lag die Resonanz bei 9,3 MHz und nach Verkürzung auf 7m bei 9, 8 MHz. Nach weiterer Verkürzung auf 6,85 war die Resonanz bei 10,05 MHz mit einem ohmschen Anteil von 57 Ohm, wodurch sich ein Verlustwiderstand von rund 20 Ohm abschätzen ließ. Da alle Radials zur aufgerollten Lagerung auf einer Haspel an den Enden mit Flachsteckern bzw. Buchsen versehen sind, bot es sich an, die 4 Radials auf 10m zu verlängern und danach die Eingangsimpedanz zu beobachten. Überraschenderweise stieg dabei der ohmsche Anteil auf ca. 80 Ohm an. Vermutlich war dies durch die Nähe der ½ Lambda-Resonanz der auf dem Boden liegenden Radials bedingt. Nach Verkürzung auf 5m stellte sich wieder der zuvor gemessenen Wert von 57 Ohm ein. 4 weitere 5m Radials  ließen den ohmschen Anteil bei einer leicht erhöhten Resonanz-frequenz von 10,140 MHz auf 52 Ohm sinken. Mit allen 16 Radials an der Anschlussplatte wurden bei unveränderter Resonanzfrequenz 50 Ohm gemessen. Bei einem SWR von 1,0 wäre- wie schon in der Simulation gezeigt –  mit dem Verlustwiderstand von 14 Ohm ein Wirkungsgrad von etwas über 70%, also 1,5 dB Feldstärkeverlust gegenüber dem Idealfall ohne Erdverluste zu erwarten.

Mit einer Verlängerungsspule von ca. 13 µH stellte sich – wie vom Modell her zu erwarten –  ein SWR von 2,2 auf 5,6 MHz ein. Mit einer Parallelspule von 5 Windungen und 4,5 cm Spulendurchmesser konnte das  SWR durch Justieren der Spulenlänge auf vollkommene Anpassung (SWR 1) gebracht werden. Auf den genauen Abgleich der Längsspule auf 5,350 MHz wurde verzichtet, da das EZNEC-Model einen wesentlich höheren Gewinn für eine Lösung als Inverted-L mit einem Horizontaldraht als Dachlast versprochen hatte. Nach dem Anschluss eines 7m langen Horizontaldrahtes lag das SWR-Minimum (1,4), jetzt ohne Längsspule,  bei 5,2 MHz. Um das Minimum auf 5,35 MHz zu verschieben, musste der Horizontaldraht auf 6,60m gekürzt werden. Damit entsprach die reale Antenne eindrucksvoll der Simulation in EZNEC.

Vor dem abschließenden Mittagessen dankten die Teilnehmer dem Gastgeber Carsten, DM9EE und den beiden Referenten Uli, DJ2YA und Uwe, DL8OBF. In der weiteren Diskussion wurde angeregt, auch in Zukunft wieder Bootcamps mit einer Mischung aus Theorie und Bautätigkeit anzubieten.

Ulrich Weiß, DJ2YA

Zur Fotogalerie

Meßtechnik in der Amateurpraxis .pdf

Ulrich Weiß, DJ2YA

Updated: Sunday February 10th, 2019 — 16:01
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