Baue eine HF Amateurfunk Dipol Antenne

Dipol Antennen Einschließlich:
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Dipole sind eine der einfachsten Antennen, die man für die HF-Amateurfunkbänder bauen oder aufstellen kann, und sie können darüber hinaus sehr effektiv sein. Dipole werden häufig auf Bändern wie 80 m, 40 m, 20 m, 15 m und 10 m eingesetzt, wo sie hervorragende Leistungen erbringen können.

Eine Dipolantenne kann eine sehr effektive Antenne sein, die eine gute Leistung erbringt, vor allem wenn sie so hoch wie möglich und fern von Hindernissen usw. errichtet wird.

Der Bau eines Dipols für das HF-Amateurfunkband muss nicht teuer sein. Oft kann das benötigte Material von früheren Antennen wiederverwendet oder für relativ geringe Kosten gekauft werden. Draht, Feeder, Isolatoren und Befestigungsmaterial sind alles, was benötigt wird.

Der Bau der Antenne und ihre Aufstellung kann einen guten Einblick in die Antennen und ihre Funktionsweise geben, und auf diese Weise kann die Leistung der Station noch weiter verbessert werden.

Grundlegende HF-Dipolantenne

Die einfachste Art, einen Dipol zu installieren, ist eine horizontale Antenne, obwohl dies keineswegs die einzige Möglichkeit ist. Auch wird ein Dipol am häufigsten als Halbwellendipol eingesetzt, obwohl dies nicht die einzige Länge ist, die verwendet werden kann.

Die Speisung des Dipols an einem Hochstrompunkt, wie im Fall der Mitteneinspeisung eines Halbwellendipols, bedeutet, dass er an einem Strommaximum der Antenne gespeist wird. Dadurch ergibt sich eine niederohmige Speiseimpedanz, die gut zu einer 50 Ω-Speisung passt. Es sind auch größere Längen möglich – Antennen mit Längen, die ungerade Vielfache von halben Wellenlängen sind, bieten ebenfalls eine niedrige Impedanz. Das bedeutet, dass ein 40-Meter-Dipol auch als Dipol mit drei halben Wellenlängen auf 15 Metern verwendet werden kann.

Der einfache Halbwellendipol besteht aus einem Strahlerelement mit einer halben Wellenlänge, das in der Mitte gespeist wird.

Das obige Diagramm zeigt das Grundformat der Antenne, aber in Wirklichkeit muss die Antenne zwischen zwei Stützen aufgestellt werden.

Das obige Diagramm zeigt eine typische Installation für eine Dipolantenne für das Amateurfunkband. Oft sind die Stützen ein geeigneter Punkt am Haus und eine weitere Stütze im Garten. Am Haus kann der Dipol am Schornstein oder an einem anderen hohen Punkt befestigt werden. Eine weitere Stütze kann ein Mast oder sogar ein Baum sein. Vielleicht gibt es sogar ein anderes geeignetes Gebäude.

Es ist möglich, die Antenne an vielen Orten zu errichten, indem man die vorhandenen oder zu errichtenden Stützen benutzt. Mit ein wenig Überlegung und Einfallsreichtum ergeben sich verschiedene Möglichkeiten.

Wenn man einen Baum als Stütze verwendet, muss man bedenken, dass sich der Baum im Wind bewegt. Wenn sich der Antennendraht zu sehr zusammenzieht, weil der Wind den Baum hin und her bewegt, kann der Draht brechen. Dies muss berücksichtigt werden, und es gibt mehrere Methoden, dies zu umgehen.

Dipol-Länge

Typischerweise sind koaxial gespeiste Dipole eine halbe Wellenlänge lang, wie oben beschrieben, um die erforderliche Speiseimpedanz zu erreichen.

Damit der Dipol eine elektrische halbe Wellenlänge lang ist, muss er eine bestimmte Länge haben. Diese ist nicht genau die gleiche wie die einer elektrischen Halbwellenlänge im freien Raum, da Faktoren wie der Endeffekt – ein Effekt, der dadurch entsteht, dass der Draht nicht ewig weiterläuft -, die Drahtdicke und eine Reihe anderer Faktoren die Länge der Antenne beeinflussen.

Die ungefähre Länge der Antenne lässt sich mit der folgenden Formel berechnen:

Eine Tabelle mit den Längen für die HF-Amateurfunkbänder ist nachstehend aufgeführt:

Da es bei der Berechnung der Antennenlänge viele Schwankungen gibt, die auch die Nähe zu anderen Objekten und die örtlichen Gegebenheiten usw. einbeziehen, ist es immer am besten, die Antenne etwas länger als erwartet zu schneiden und sie dann auf die optimale Leistung zu trimmen.

Auch kann es sein, dass der Dipol für den Betrieb auf einem bestimmten Abschnitt des Bandes optimiert werden muss. Die Länge wird für die beste Leistung am oberen Ende eines Bandes etwas anders sein als am unteren Ende des Bandes. Oft hängt es davon ab, ob Morsen oder SSB-Betrieb vorgesehen ist.

Glücklicherweise ist es mit einem zusätzlichen Antennentuner im Funkhaus möglich, das SWR des Senders überall im Band auf 1:1 zu reduzieren. Würde man keinen Antennentuner verwenden, könnte das SWR auf einen Wert ansteigen, bei dem der Ausgangsschutz des Transceivers die Leistung an dem einen oder anderen Ende des Bandes zu reduzieren beginnt.

Beschaffungsliste

Zum Bau eines HF-Dipols für die Amateurbänder werden ein paar Teile benötigt. Diese sind in der Regel recht einfach zu beschaffen, in der Regel für einen relativ geringen Preis.

• Antennendraht: Eine der wichtigsten Anforderungen an die Antenne ist natürlich der Draht selbst. Während normaler isolierter Kupferdraht verwendet werden kann, dehnt sich Kupfer sehr leicht, und es wird festgestellt, dass sich die Antenne im Laufe der Zeit aufgrund der Belastung verlängert.
  Oft wird hartgezogener Kupferdraht verwendet, der sich weit weniger dehnt. Das Kupfer ist weniger flexibel, aber das ist kein Problem für eine Antenneninstallation, da der Draht sich nicht sehr stark biegen muss.

• Isolatoren: Es ist eine gute Praxis, an beiden Enden der Antenne Isolatoren anzubringen. Da die Enden der Antenne die Punkte sind, an denen die Spannung am höchsten ist, können die erreichten Potentiale sehr groß sein, besonders wenn Sender mit hoher Leistung verwendet werden. Der Draht kann fest mit den Isolatoren verbunden werden und die Isolatoren wiederum mit einem Nylonseil.
  Es ist ratsam, am Ende der Antenne eine Umlenkrolle anzubringen. Auf diese Weise kann die Antenne herab- und heraufgelassen werden, wenn Änderungen vorgenommen werden müssen oder eine Wartung erforderlich ist.
  Wenn ein Baum als entfernter Ankerpunkt verwendet wird, ist eine Zugentlastung erforderlich, um etwaige Bewegungen auszugleichen, wenn ein Baum als einer der Ankerpunkte verwendet wird. Dies kann durch die Verwendung einer Umlenkrolle und die Anbringung eines Gewichts an der Unterseite erreicht werden. Das Gewicht übt die Zugkraft auf den Antennendraht aus, um ihn an Ort und Stelle zu halten, aber das Gewicht kann sich nach oben und unten bewegen, um die Bewegung des Baumes auszugleichen.

• Dipolmitte & Balun: Die Mitte des Dipols erfordert den Anschluss des Koaxial- oder Freileitungsspeisers an diesen. Es mag zwar verlockend sein, einfach die Zuleitung anzuschließen und sie die Belastung tragen zu lassen, doch ist dies nicht besonders zufriedenstellend, wenn die Zuleitung einen langen Fall hat – es sollte ein Dipolzentrum verwendet werden. Dieser nimmt die durch die Spannung auf dem Draht verursachte Belastung auf und vermeidet so eine Beschädigung der Speiseleitung über einen längeren Zeitraum. Oft ist es möglich, einen gewöhnlichen Antennenisolator für diesen Zweck zu verwenden.
  

  

  Oft wird ein Balun am Speisepunkt des Dipols platziert – diese werden auch oft so hergestellt, dass sie auch als Dipol-Zentren fungieren und in der Lage sind, Zugentlastung und ein Mittel zur Verbindung der beiden strahlenden Beine der Antenne mit der koaxialen Speiseleitung zu bieten. Der Balun ist ein Transformator, der dazu dient, ein symmetrisches System mit einem unsymmetrischen zu verbinden, oder umgekehrt – das Wort Balun kommt von Balanced to unbalanced. Er ist erforderlich, weil ein Dipol eine symmetrische Antenne ist, d. h. keiner der beiden Anschlüsse ist geerdet, und die Koaxialspeisung ist unsymmetrisch, da das äußere Geflecht der Speisung mit der Erde verbunden ist. Obwohl die Antenne auch ohne Balun funktioniert, verhindert die Verwendung eines Baluns, dass das Signal vom Geflecht der Zuleitung abgestrahlt oder von ihm aufgenommen wird. Dies kann dazu beitragen, Störungen bei Fernsehgeräten oder anderen Funkgeräten in der Nähe zu vermeiden. Die Verwendung eines Baluns gewährleistet auch, dass die normale Achterabstrahlung erhalten bleibt, was ein Vorteil ist, wenn die Richtwirkung wichtig ist.
  Baluns können hergestellt oder gekauft werden. Im Falle der Speisung eines Dipols mit 50-Ohm-Koax sind sie normalerweise ein 1:1-Transformator, d.h. einer mit der gleichen Anzahl von Windungen auf der Primär- und Sekundärseite.

• Speisung: Die Zuleitung für die Antenne ist ebenfalls wichtig. Koaxialkabel ist die offensichtliche Wahl, da es einfach zu verwenden ist und sehr tolerant gegenüber dem Vorhandensein von Nähe ist, was sehr wichtig ist, wenn man ein Kabel in ein Haus führt. Die übliche Impedanz ist 50Ω – dies ist der Standard für die meisten Amateurfunkgeräte.
  Es ist auch möglich, einen offenen Draht zu verwenden, und wenn dies verwendet wird, dann ist es nicht notwendig, einen Balun zu verwenden.

Praktische Aspekte beim Bau eines HF-Dipols

Beim Bau eines HF-Dipols für Amateurfunkanwendungen oder für jede andere Anwendung sollten einige Vorsichtsmaßnahmen beachtet werden.

• Die aktive Länge der Antenne beinhaltet nicht den Draht, der zur Sicherung zurückgeschlungen wird: Wenn der Antennendraht mechanisch an einem Isolator oder einem anderen Endpunkt befestigt werden soll, ist es oft am besten, den Draht durch den Isolator zu führen und ihn dann um sich selbst zu wickeln und zu verlöten.
  

  

  Beim Messen der elektrischen oder aktiven Länge für die Antenne wird der Abschnitt, der zurückgeschleift wird, nicht in die elektrische Länge eingerechnet, und daher muss der Draht länger geschnitten werden, um diesen Betrag unterzubringen. Dies ist zusätzlich zu der zusätzlichen Länge erforderlich, damit die Antenne auf die richtige Länge zugeschnitten werden kann.

• So hoch wie möglich: Wie bei jeder Antenne ist es am besten, die HF-Amateurfunkantenne so hoch wie möglich zu installieren. So wird sichergestellt, dass sie die beste Leistung erbringen kann. Es ist erstaunlich, wie sehr sich eine Antenne durch ihre Höhe verbessert – wenn sie beginnt, die sie umgebenden Objekte, die das Signal beanspruchen, zu beseitigen, wird sie viel besser empfangen und abstrahlen.
• Halten Sie Abstand zu anderen Objekten: Die HF-Amateurfunk-Dipolantenne sollte so weit wie möglich von Gegenständen ferngehalten werden, die die empfangenen und gesendeten Signale verdecken könnten. In einer häuslichen Umgebung ist dies nicht immer möglich, aber ein wenig Planung und Voraussicht kann das Beste aus jeder Installation machen.
• Koaxialkabel abdichten: Wenn ein Koaxialkabel verwendet werden soll, muss das obere Ende unbedingt abgedichtet werden. Andernfalls kann Feuchtigkeit in das Kabel eindringen und der Verlust erhöht sich erheblich. Koaxialkabel sind nicht billig, und selbst eine geringe Menge an eingedrungenem Wasser kann ihre Leistung beeinträchtigen. Selbst wenn das Kabel getrocknet ist, führt die Tatsache, dass Wasser eingedrungen ist, zur Oxidation des Schirmgeflechts usw., was den Verlust beträchtlich erhöht.

Die Dipolantenne ist eine ausgezeichnete Option für viele Amateurfunkanwendungen, besonders auf den HF-Bändern wie 80 m, 40 m, 20 m, 15 m und 10 m. Wenn sie so hoch wie möglich und im freien Raum aufgestellt wird, kann sie für erstaunlich wenig Geld eine hervorragende Leistung erbringen.

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