23cm GRUPPENSTRAHLER für PACKETLINKS, ATV oder BAKEN
Raimund Eisenstecken IN3HER Kastanienweg Nr.8 39040 VAHRN
e-mail: eisenstecken.raimund@dnet.itKurzbeschreibung:
Werden Antennen an exponierten Standorten montiert, so müssen diese den extremen Witterungsbedingungen standhalten. Das heißt, bei der Konstruktion muss unbedingt auf eine geeignete Materialwahl und Konstruktion wertgelegt werden.
Das beschriebene Antennensystem vereint verschiedene Vorteile auf sich, und ist deswegen besonders für diesen Einsatz geeignet.Einführung:
Die genannte Antenne ist schon des Öfteren beschrieben worden, ist aber nur selten im Amateurfunk im Einsatz. Sie zeichnet sich besonders durch folgende Eigenschaften aus:
Foto (1) Gruppenstrahler 23cm
- Hoher Gewinn bei geringer ausladender Konstruktion.
- Integriertes Anpassnetzwerk.
- Breitbandigkeit.
- Wetterunempfindlichkeit, da die Strahler, Elemente und Fasenleitungen durch eine GFK-Haube geschützt sind.
- Einfache Reproduzierbarkeit.
Dagegen spricht die relativ hohe Windlast der Abdeckhaube. Mit einer entsprechende Mastbefestigung ist dieses Problem nicht existent.
Technische Daten:
Der mit einer Wetterschutzhaube ausgestattete Gruppenstrahler (Foto 1) hat einen Gewinn von ca. 13.5 dBD und ein Vor-Rück-Verhältnis >17 dB (Plot 1). Die Anpassung ist >24 dB über einen großen Frequenzbereich. Die Windlast der nicht vereisten Antenne bezogen auf 150 km/h beträgt ca. 170 N. Bei starker Vereisung kann dieser Betrag auch ein Vielfaches davon betragen. Berechnet wurde die Antenne mit dem Antennensimulationsprogramm NEC-81.Aufbau:
Zum Aufbau eines Dipolfeldes werden die 8 Lambda/2 Strahler vor einer Reflektorwand angeordnet. Zusätzlich wird noch jedes Dipol mit einen Direktor versehen. Die Reflektorwand hat eine Kantenlänge von 500x300x5 mm. Der Abstand von Strahlerpaar zu Strahlerpaar entspricht Lambda/2. Gespeist werden die Strahler mit einer Zweidrahtleitung. Um die Phasentreue zu gewährleisten werden die euseren Strahlerpaare mit gekreuzte Leitungen mit den Inneren verbunden. Das innere Strahlerpaar ist wiederum mit einer gestreckten Zweidrahtleitung mit den Speisepunkt verbunden. Diese Leitung ist Lambda/4*V lang. Am Sternpunkt kann nun symmetrisch eingespeist werden.
Gruppenstrahler ohne GFK-Abdeckung Anpassung:
Der Anpassabgleich kann durch Variieren des Abstands der Lambda/4 langen Zweidrahtleitung vorgenommen werden. Die Impedanz der 4 Strahlerpaare liegt bei 1000 Ohm. Die gekreuzte Zweidrahtleitung transformiert 1:1 und sind in ihrer Impedanz unkritisch. Die resultierende Impedanz an der inneren Strahlergruppe beträgt somit ca. 500 Ohm. Diese Impedanz wird nun auf 100 Ohm transformiert. Dazu ist eine Lambda/4 220 Ohm Zweidrahtleitung notwendig. Am Sternpunkt haben wir somit 2 x 100 Ohm parallel = 50 Ohm symmetrisch. Symmetriert wird mit einen Lambda/4 Sperrtopf, oder mit einer Paralleldrahtleitung die am Reflektor leitend befestigt ist, man erreicht damit auch, dass das System elektrisch kurzgeschlossen ist. (Blitzschutz, alle Metallteile liegen am Masse.)Abdeckung:
Die Wetterschutzhaube besteht aus glasfaserverstärkten Kunststoff. Sie wird im Spritzverfahren mit Hilfe einer angefertigten Holzform hergestellt. Die Haube sollte eine dicke von maximal 2mm betragen. (Verlustfaktor UHF ca. 0.026) An der Haubenunterseite dürfen Belüftung bzw. Entwässerung- öffnungen nicht vergessen werden. (Kleinklima)Zweiergruppe:
Wenn der Gewinn einer Antenne nicht ausreicht, so können zwei Antennen kombiniert werden, der Gewinn steigt dann um ca. 3 dB (Plot 2). Montiert man eine Antenne mit einen Vorversatz von Lambda/4 so hat man nicht nur den Vorteil der Gewinnerhöhung, sondern auch eine Verbesserung des Vor-Rück-Verhältnis, und eine Verbesserung der Anpassung. Ein solches wird als kompensiertes System bezeichnet. Der mechanische Vorversatz wird durch eine um 90 Grad nacheilende Speisefase kompensiert.Bemerkung:
Dies sollte lediglich eine Anregung und nicht eine komplette Bauanleitung sein. An diesem System kann sicher noch das Eine oder Andere verbessert werden.
Die beschriebene Antenne ist seit mehreren Jahren im Hochgebirge 2300 m (IR3BZD «-» IR3BZA-12) mit guten Erfolg im Einsatz. Alle Einzelheiten sind aus den mechanischen Zeichnungen und Plots ersichtlich welch als komplettes Packet heruntergeladen werden können.Literatur:
Dipolspalten und Dipolzeilen mit mehr als zwei Dipole (Antennen Band 1: Grundlagen E. Stirner)
How to use Open Wire Feedlines (DUBUS TECHNIK 3 Peter Beyer, PA3AEF)
Open Feed Systems for 432 MHz Yagi Arrays (DUBUS 3/1993 Rainer Bertelsmeier, DJ9BV)
Gruppenstrahler mit Ganzwellen-Dipolen (PRAXIS DER MIKROWELLENANTENNEN Sepp Reithofer, DL6MH)Stand, 10.03.94
( in3her )
