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Elektrisch kurze Dipolantenne für das 40-m-Band
Eine Antenne, deren elektrischer Leiter viel kleiner als die halbe Betriebswellenlänge ist, ist eine elektrisch kurze Antenne (z.B.Viertelwellendipol). Eine Antenne, deren geometrische Länge viel kleiner als die halbe Wellenlänge ist, ist eine geometrisch kurze Antenne (z.B. Halbwellendipol, auf kurzes Rohr aufgewickelt).
Ein geometrisch verkürzter Halbwellendipol, der irgendwie gewickelt, gefaltet, abgeknickt oder sonstwie auf kleine Abmessung gebracht wurde, der wurde schon oft beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, eine elektrisch kurze Dipolantenne zu bauen, die mit nur einem Kondensator auf einen Anschlußwert von 50 Ω gebracht werden kann. Das bedeutet den direkten Anschluß eines Koaxialkabels an dieser Stelle. Der so entstandene Einbanddipol ist schmalbandig, beim Aufbau gelten die Regeln des Halbwellendipols entsprechend. Da die Kosten nicht hoch sind, der Abgleich lediglich einmalig auf Bandmitte vorzunehmen ist und die Materialbeschaffung mühelos sein dürfte, sollte diese Antenne eine gute Lösung für viele Amateure mit beschränktem Platz sein.
Ein elektrisch kurzer, gestreckter Dipol hat eine Fußpunktimpedanz, die man sich als Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators denken kann. Der Kondensator wird mit einer "Verlängerungsspule" weggestimmt, der Senderausgang "sieht" den Widerstand. Das gilt nur für die Resonanzfrequenz des sich bildenen Serienschwingkreises aus "Verlängerungsspule" und kapazitiver Komponente der Fußpunktimpedanz.
Der Widerstand ist je nach Lage des Anschlußpunktes und Größe der Verluste, insbesondere Erdverluste, und natürlich der Größe des Strahlungswiderstandes mal größer und mal kleiner. Mit einer "Verlängerungsspule" wird also der Senderausgang mal einen größeren, mal einen kleineren Widerstand sehen, denn "Verlängerungsspulen" transformieren nicht. Es muß schon im Querzweig ein zweites Blindelement eingefügt werden, damit beide Ziele erreicht werden.
In den Fußpunkt eines elektrisch kurzen Dipols ein Netzwerk einzubauen, ist wohl möglich, aber unvorteilhaft. Gerade Spulen haben ein hohes Eigengewicht und bringen zusätzliche Verluste ein. Es geht auch anders:
Eine Ausführung als elektrisch kurzer Faltdipol hat eine Fußpunktimpedanz, die als Reihenschaltung eines Widerstandes mit einer Induktivität zu denken ist. Die Induktivität wird mit einem Kondensator ("Verlängerungskondensator") weggestimmt.
Gegenüber dem gestrecktem Halbwellendipol weist ein Halbwellen-Faltdipol etwa den vierfachen reellen Wert der Fußpunktimpedanz auf. Wenn der Faltdipol verkürzt wird, wird er irgendwann 50 Ω mit einer induktiven Komponente im Anschlußpunkt haben.
Dann reicht ein passender Kondensator und die Antenne kann über 50 Ω -Kabel direkt mit der Amateurfunkstation verbunden werden. Ein Kondensator hat minimale Verluste, jedenfalls im direkten Vergleich mit einer Spule mit gleich großem Blindwiderstand.
LFL, die leichte Feldleitung der NVA, verpackt in einer Art Marmeladeneimer, besteht aus zwei mit PVC umhüllten Kupferlitzen und sieht so ähnlich aus wie Stegleitung. Der Wellenwiderstand beträgt etwa 118 Ω . Dieses Kabel wird für die kurze Antenne verwendet. Prinzipiell ist jede andere Stegleitung ebenfalls zu gebrauchen, dabei ist zu beachten: je niedriger der Wellenwiderstand, um so breitbandiger wird die Antenne. Dicke Kupferlitzen mit geringem Abstand zueinander (z.B. Lautsprecherkabel) haben einen geringeren Wellenwiderstand als dünnere Kupferlitzen mit großem Abstand und PVC-Stegen dazwischen (z.B. Flachbandkabel für UKW, WIREMAN CQ553, CQ562). Ein Maß für die Bandbreite ist der benötigte Kondensator zur Kompensation der induktiven Komponente: je größer sein Wert, um so breiter wird die Antenne. Es ist sicher auch möglich, dünnes Koaxialkabel zu verwenden, versucht habe ich es aber nicht.
Der elektrisch verkürzte Faltdipol
Zunächst habe ich einen elektrisch verkürzten Faltdipol aufgebaut. Orientierungswert für die Drahtlänge jedes Schenkels ist eine Länge von 0,146 Wellenlängen, also 6,20 m.
Den "Verlängerungskondensator" bildet ein Festkondensator 18 pF und ein ca. 30 cm langes Stück Stegleitung in Parallelschaltung. Das Koaxialkabel wird montiert und an seinem Ende wird gemessen. Dann kann die Antenne zwischen zwei Punkten isoliert aufgehängt werden, aber so, daß er bequem heruntergelassen und wieder hochgezogen werden kann, denn ein wenig Abgleich ist nötig. Die erste Messung wird einen guten Wert auf Antennascope oder Stehwellenmesser bei unter 7 MHz ergeben. Herunter mit dem Dipol!
Zum Abgleich wird die Stegleitung in kleinen Schritten abgezwickt, bis das Antennascope oder der Stehwellenmesser bei Bandmitte den besten Wert anzeigt. Man kommt nicht darum herum, den Dipol zum Abzwicken herunterzulassen und zum Ablesen der Meßinstrumente wieder nach oben zu ziehen. Sonst ist einfach der Einfluß der Erdverluste zu groß.
Kondensator und Anschlußkabelende müssen vor der Witterung geschützt werden, was eine Dose übernimmt, die mit Silikonpaste gefüllt wird. Cenupaste ist heute nicht mehr erhältlich, das Zeug war in Antennendosen bestens geeignet, Nässe und Dreck von den Bauteilen fernzuhalten!
Nach Abgleich konnte ich an meinem Aufstellort, zwischen Dachfenster und Schaukel im Winkel von 45 Grad gespannt, Kabel senkrecht von der Antenne weg, folgende Werte messen:

Frequenz	7,00 MHz	7,02 MHz	7,04 MHz	7,06 MHz	7,08 MHz	7,10 MHz
SWR	1,32	1,19	1,13	1,12	1,15	1,22

Gemessen habe ich die Werte mit einem Meßsender und einem selbstgebauten Richtkoppler , der eine Richtschärfe von über 40 dB hat
Der selbstgebaute Abschlußwiderstand als Referenzwiderstand für den Richtkoppler besteht aus SMD-Widerständen auf einem BNC-Stecker.
Die richtungsabhängige HF-Spannung wird mit einem Detektor mit AD8307 ausgewertet.
Es ist halt nicht jedem möglich, über kommerzielle Meßtechnik zu verfügen. Aber dafür macht das Experimentieren extrem viel Spaß. Leider kann ich die Antenne nur zu Empfangszwecken nutzen.
Es handelt sich um eine Einbandantenne. Da ihr Aufbau so einfach ist und das Material fast nichts kostet, ist sie als Urlaubs- oder QRP-Antenne sicher gut zu gebrauchen. Natürlich kann zur Abstimmung auch ein Drehkondensator eingesetzt werden, was beim Einsatz in verschiedenen Standorten den Abgleich erleichtert.
Es stellt sich die Frage, wie es mit der Belastung des Kondensators aussieht. Beim Faltdipol ist an der Stelle, wo der Kondensator eingefügt ist, ein Strombauch.
Mit einem Tranceiver getestet, gibt es ab 30 Watt einen Anstieg des SWR - ein Zeichen für die Überlastung des Kondensators?
Eine weitere Form ist der geometrisch und elektrisch verkürzte Faltdipol. Auch er läßt sich für 50 Ω auslegen und kann direkt über Koaxialkabel gespeist werden.
Bei seiner Herstellung wird ein Trägerrohr mit Zweidrahtleitung gleichmäßig bewickelt. Das Trägerrohr sollte mit einem Mittelteil verbunden werden, das als Mastkopfhalterung und Behausung für den Kondensator und Kabelanschluß dient. Dieser Dipol ist dann selbsttragend und kann auch auf einer Mastspitze befestigt werden. Die Enden sicherte ich, indem ich sie durch ein Loch im Trägerrohr steckte und auf den Draht eine Lüsterklemme setzte. Das blanke, verlötete Ende wird isoliert, z.B. durch Plastikspray.
Ergebnisse:

Frequenz:	7,00	7,02	7,04	7,06	7,08	7,10
Stehwellenverhältnis	1,44	1,25	1,13	1,10	1,20	1,35

Vielleicht ist diese Antenne eine Lösung für den Balkon und für "Antennengeschädigte".Die Antenne ist sehr selektiv, was bei 40 m kein Nachteil ist. Wenn das Koaxialkabel durch eines der Rohre gezogen wird, so verschlechtert sich die Anpassung enorm, das Kabel sollte senkrecht zur Antennenachse weggeführt werden. Boomrohre aus PVC sind zu instabil für einen Außenbetrieb. Hier müssen Glasfaserrohre verwendet werden.
Die Erprobung erfolgte durch Henning, DL9GWA
Praktische Versuche habe ich auch mit einer Antenne für Fuchsjagdsender im 80 m Band durchgeführt, deren Trägerrohr nur 3 m lang war und bei der auch noch das Kabel durch das Rohr führte. Eine 7 m lange frei hängende Drahtantenne mit ebenso langem Gegengewicht geht sicher besser, aber in 4 km Entfernung war auch mit der elektrisch und geometrisch kurzen Antenne der "Fuchs" noch zu hören.