Zusammenschaltung von Antennen Aufbau von Antennengruppen

1. Zusammenschaltung von AntennenAufbau von Antennengruppen Theorie und Praxis von DF1JM Mai 2010

2. Einleitung Warum 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)

3. Einleitung • Herkömmlicher Antennenkoppler für 2 Antennen

4. Einleitung • Herkömmliche Antennenkoppler für vier Antennen Die gezeigten Koppler sind meist in simpler Arbeit gefertigt und kosten oft weit über 100.- €, zumal, wenn sie zur Übertragung von größeren Leistungen geeignet sind.

5. Einleitung Wie kann man solche Koppler mit einfachen Mitteln selbst herstellen ? • gleichwertig mit den kommerziellen Kopplern • kostengünstiger • witterungsbeständiger • dämpfungsärmer • ?

6. Einleitung Wie funktionieren diese Koppler? Was ist die Theorie? Trx: 50 OhmAntennen: 4 x 50 Ohm parallel = 12,5 Ohm

7. 50 Ohm Kabel 1 2 Antennen Abstand = 1,5m Zusammenschaltung Kabel 2 50 Ohm Ableitung 50 Ohm Theorie • Aufgabenstellung: Stockung von 2 Antennen Für das 70cm Band: Antennenabstand : 1m Wie ist das zu realisieren ?

8. 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

9. 25 Ohm Transformationsglied Von 25 nach 50 Ohm Z = 35,35 Ohm Länge = lambda/4 * V 50 Ohm Theorie • Grundlagen Ztrans = Wurzel (Z1 x Z2) In diesem Falle also : Ztrans = Wurzel ( 25 Ohm x 50 Ohm) Ztrans = 35,35 Ohm.

10. Ant 1 50 Ohm (Z1) Koax 75 Ohm Sender 50 Ohm Z1/1 =100 Ohm Koax 50 Ohm Z2/1 =100 Ohm Ant 2 50 Ohm (Z2) Koax 75 Ohm 2x100 Ohm parr. = 50 Ohm Theorie • Grundlagen Realisierung 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

11. Länge L 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

12. Länge L Praxis In 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

13. Praxis So einfach ist das !

14. 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 !!

15. Zu Antenne 1 (75 Ohm) Zu Antenne 2 (75 Ohm) Ableitung (50 Ohm) Schrumpfkappe Realisierung