Zusammenschaltung von Antennen Aufbau von Antennengruppen Theorie und Praxis von DF1JM Mai 2010

Zusammenschaltung von AntennenAufbau von AntennengruppenTheorie und Praxis

von DF1JM

Mai 2010

EinleitungWarum schaltet man Antennen zu Gruppen

zusammen ? Zur Vergrößerung des Antennengewinns Zur Verkleinerung des vert./horiz. Öffnungswinkels

Mögliche Stockungsformen: Vertikale Stockung (v) Horizontale Stockung (h) Gemischte Stockung (h/v)

Einleitung Herkömmlicher Antennenkoppler für

2 Antennen

Einleitung

Herkömmliche Antennenkoppler

für vier AntennenDie gezeigten Koppler sind meist in simpler Arbeit gefertigt und kosten oft weit über 100.- €,

zumal, wenn sie zur Übertragung von größeren Leistungen geeignet sind.

Einleitung

Wie kann man solche Koppler mit einfachen Mitteln selbst herstellen ?

gleichwertig mit den kommerziellen Kopplern kostengünstiger witterungsbeständiger dämpfungsärmer

?

Einleitung

Wie funktionieren diese Koppler?Was ist die Theorie?

Trx: 50 Ohm Antennen: 4 x 50 Ohm parallel = 12,5

Ohm

Theorie Aufgabenstellung:

Stockung von 2 Antennen

Für das 70cm Band:

Antennenabstand : 1m

Wie ist das zu realisieren ?Ableitung50 Ohm

Kabel 2

Kabel 1

Zusammenschaltung2 AntennenAbstand = 1,5m

50 Ohm

50 Ohm

Theorie Zuerst noch einmal der Koppler für

2 Antennen

Wir brauchen also

ein Element

(Transformationsleitung oder,

Koppler),

das uns 25 Ohm nach 50 Ohm

transformiert!

2 Antennen parallel (je 50 Ohm)

= 25 Ohm

Trx = 50 Ohm

Theorie Grundlagen

Ztrans = Wurzel (Z1 x Z2)

In diesem Falle also :

Ztrans = Wurzel ( 25 Ohm x 50 Ohm)

Ztrans = 35,35 Ohm. Transformationsglied

Von 25 nach 50 Ohm

Z = 35,35 Ohm

Länge = lambda/4 * V

25 Ohm

50 Ohm

Theorie GrundlagenRealisierung mit Kabeln: Transformation von 50 Ohm auf 100 Ohm

Ztrans = Wurzel (Z1 x Z1/1)

In diesem Falle also : Ztrans = Wurzel ( Z1(50 Ohm) x Z1/1 (100 Ohm)

Ztrans = 70,7 Ohm. Koax gewählt = 75 Ohm

2x100 Ohm parr. = 50 Ohm

Ant 150 Ohm(Z1)

Sender50 Ohm

Ant 250 Ohm(Z2)

Koax 75 Ohm

Koax 75 Ohm

Koax 50 Ohm Z2/1 =100 Ohm

Z1/1 =100 Ohm

Praxis

Die Länge des Transformationsgliedes ist frequenzabhängig: Die Länge der Transformationskabel müssen immer ungeradzahlige Längen

von lambda/4 x Verkürzungsfaktor (V) sein.

Verkürzungsfaktoren von Kabel sind z.B.: Kabel mit PE Isolation des Innenleiters : V= 0,66 Kabel mit Teflon Isolation des Innenleiters : V= 0,80

Beispiel: Frequenz = 432 MHz ; lambda = (300000 km/s)/ 432 MHz = 0,69,4m

Lambda/4 = 69,4cm/4 = 17,4cm

Verwendetes Kabel (PE) : V= 0,66

Länge L = Lambda /4 x V = 17,4 x 0,66 = 11,4cm

Länge L

PraxisIn der Praxis wird man mit Antennenkabeln von 11.4 cm kaum zurechtkommen.

So wird man Kabel mit größeren Längen benötigen.

Zu beachten ist allerdings:

Die Kabellängen müssen immer ungeradzahlige Längen von lambda/4 haben:

ZB: 3,5,7,9,11… x lambda/4xV

Beispiel: Meine Zuleitung von den beiden Antenne bis zum Punkt der Zusammenschaltung

soll ungefähr 2,5m lang sein.

Rechnung : 250cm / 11,4cm = 21,92

Das Kabel muss also mindesten 23 x lambda/4 x V sein ! (22 x lambda/4 geht nicht !!)

Länge = 23 x 11,4 cm = 2,62m

Länge L

Praxis

So einfach ist das !

Praxis Wie fertige ich nun einen Kabel-Koppler ?

Ich nehme die 3 grob zugeschnittenen Antennenkabel Isoliere diese ab. Maße: Abschirm. bis Abschirm.) Binde diese mit Klebeband zusammen. Die Abschirmungen alle 3 Kabel werden

mit Schaltdraht umwickelt und zusammengelötet. Die Innenleiter werden zusammengebogen und auf

kürzestem Weg miteinander verlötet. Anschließen kommt eine Schrumpfkappe darüber.

Fertig !

Geringe Verluste, keine Feuchtigkeit, stabil, kostengünstig !!

Realisierung

Zu Antenne 1 (75 Ohm)

Zu Antenne 2 (75 Ohm)

Ableitung (50 Ohm)

Schrumpfkappe