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