Antennen und Anpassung auf KW (Schwerpunkte und Hinweise zu den Komponenten des Systems)
Informationen zusammengestellt von Heinz Plate, DL2DAP, eMail: plate.dl2dap@t-online.de
Inhalt:
- Antennen
- Speiseleitungen
- Anpassung: warum, wie und wo...
- Anpassung – Grundsätze
Vorwort:
Im Internet und “Technischen Amateurfunk-Foren“ können sich Funkamateure mit interessanten technischen Informationen bzw. Diskussions-Beiträgen zu KW-Antennen informieren. Es ist für mich sinnvoll die passenden Informationen (z.B. das Antennenbuch von Rothammel) als Nachschlagewerke zu sammeln und bei Bedarf zu Rate ziehen.
Ich möchte das Thema so verständlich beschreiben, das es für den Funkamateur in der Praxis und für sein schönes Hobby hinreichend genau und hilfreich ist. Ich betrachte die wichtigen Themen als Hilfe zur Selbsthilfe für Funkamateure.
Die “richtige“ Anpassung“ von Antennen- und/oder Speiseleitungsimpedanzen beschäftigt uns Funkamateure schon immer. Dies ist verständlich, geht es doch einerseits darum, „sein“ Sendesignal möglichst wirkungsvoll zur Abstrahlung zu bringen, andererseits aber auch “Empfangsmäßig“ kein dB zu verlieren und gehört zu werden.
Worum geht es bei einer Anpassung?
Es ist die maximal mögliche Leistung von einem Modul (Quelle) auf ein andere (Last) zu übertragen, auch wenn sich die jeweiligen Impedanzen unterscheiden, wenn möglich ohne Leistungsverlust, dann sind Quelle und Last einander angepasst. Die Informationen soll Funkamateure dafür sensibilisieren, Sende- oder Empfangsanlagen samt Antennen und Speiseleitungen als gesamtes System zu betrachten.
Nur so ist es möglich, die verschiedenen darin zusammenwirkenden Komponenten mit deren unterschiedlichen Bedürfnissen und Eigenschaften so miteinander zu kombinieren, dass sowohl technisch als auch qualitativ bestmögliche Ergebnisse resultieren, gleichzeitig aber auch der finanzielle Aufwand im Rahmen bleibt.
Betrachtet man die Dinge von Grund auf, dann stellt man bald fest dass leider manches „Wissen“ das auf Wunschdenken oder Fehlschlüssen basiert. Ist irren auch menschlich, wird es aber doch spätestens dann problematisch, wenn solche „Tatsachen“ nicht zum gewünschten Erfolg führen.
Verständnis der komplexen Vorgänge
Das richtige Verständnis der zugegebenermaßen komplexen Vorgänge ist aber nur dort möglich, wo die Bereitschaft besteht, sich den erforderlichen Denkansätzen nicht zu verschließen. Der Amateurfunk ist nun einmal eine technisch-wissenschaftliches Hobby und es hängt der Fortschritt nicht zuletzt von der Bereitschaft ab, gelegentlich auch technische Zusammenhänge zu hinterfragen.
Da das Thema Antennenanpassung auf KW heißt, kommen wir bei der Betrachtung nicht darum herum, uns auch mit den verschiedenen Komponenten des Systems zu befassen und zu Antennen und Speiseleitungen ein paar grundsätzliche Informationen vermitteln.
Antennen - Definition/Funktionsweise
Definition:
Eine Antenne ist ein elektrische und magnetische Felder zulassendes Bauteil und Leiter, der elektromagnetische Wellen aussendet oder empfängt.
Funktionsweise:
Eine Antenne ist ein Resonanzgebilde. Dessen Entstehung zeigt die Grafik anhand einer Dipolantenne.
Diese erzeugt bzw. empfängt sowohl elektrische, als auch dazu senkrecht stehende magnetische Felder. Man kann sich eine Antenne als „Beispiel“ zum Schwingkreis oder Resonanzkreis, bestehend aus Kondensator und Spule, vorstellen.
Antennen- Parameter
Die hauptsächlichen elektrischen Antennenparameter sind:
- Impedanz
- Strahlungswiderstand
- Verlustwiderstand
- Blindwiderstand
- Wirkungsgrad
- Richtfaktor
- Gewinn
- Bandbreite
Begriffsbestimmungen:
SWR = Standing Wave Ratio
SWV = SWR = Pvorwärts / Preflektiert
Vorlauf = Fortbewegung der Sendeenergie in Richtung Antenne
Rücklauf = von der fehlangepassten Antenne reflektierte Leistung
Welligkeit = Überlagerung der vorlaufenden Welle durch den reflektierten Rücklauf die bei vollständiger
Anpassung „glatt“ verlaufende Wanderwelle bekommt durch den Rücklauf eine überlagerte Welligkeit
Speiseleitung = Zuleitung zum Speisepunkt der Antenne, hier Koaxialkabel
Speise- / Fußpunkt = Anschlusspunkt der Speiseleitung an der Antenne
Antennenfußpunktwiderstand = Eingangsimpedanz der Antenne am Speisepunkt
Impedanz = Scheinwiderstand, setzt sich zusammen aus dem ohmschen Wirkwiderstand und einem induktiven
oder kapazitiven Blindanteil Wirkwiderstand = Ohmscher Widerstand (Wirkwiderstand) ohne Blindanteile
Blindwiderstand = induktiver oder kapazitiver Wechselstromwiderstand
Antennenwirkungsgrad = Material-Eigenschaften und Umgebungsverhältnisse- Abhängigkeit.
- Schwerpunkte sind besonders folgende Anpassungs- Parameter:
- Antennenimpedanz
- Antennenwirkungsgrad
Der Beitrag ist vollständig als PDF-Datei beigefügt.
vy 73, Heinz DL2DAP
