Ein Überblick über Amateurfunkantennen
Amateurfunk ist ein faszinierendes Hobby, das die Kommunikation über Funkwellen ermöglicht.
Eine zentrale Komponente dieses Hobbys sind die Antennen. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Übertragung und dem Empfang von Signalen. Hier sind einige der gängigen Antennentypen im Amateurfunk:
Funktion von Antennen
Antennen sollen, ähnlich wie Mikrofone und Lautsprecher die Energieform umwandeln, und zwar konkret:
Bei Senden die elektrische Wechselspannung welche vom Sender über das speisende Koaxialkabel kommt, möglichst effizient in ein elektromagnetisches Feld im umgebenen Freiraum um die Antenne wandeln.
Bei Empfang soll eine Antenne ebenso effizient die elektromagnetische Feldstärke in Ihrer Umgebung zurück übersetzen in eine elektrische Wechselspannung.
„Damit diese Funktion überhaupt erst möglich ist, muss die Antenne in Resonanz sein und eine Fußpunktimpedanz möglichst nahe um 50 Ohm aufweisen.“
Die Antenne bewirkt die eigentliche „Magie“ des Funkens: Beim Senden gibt sie elektrische Schwingungen als Funkwellen ab, die sich in die Ferne ausbreiten. Umgekehrt erreichen die Funkwellen aus der Ferne die Antenne beim Empfang. Die Antenne nimmt die Funkwellen auf und leitet sie als elektrische Schwingungen über Antennenkabel zum Funkgerät weiter.
Resonanz? Impedanz? Fußpunktimpedanz?
Ein kurzer Abstecher in die HF-Wechselstromlehre:
Elektrische Signale zwischen Antennenbuchse und Antenne sind hochfrequente Wechselspannungen welche somit den physikalischen Gesetzen der Wechselstromlehre entsprechen. Eine der wichtigsten Grundschaltungen in der Funktechnik sind Schwingkreise, eine Kombination einer Spule und eines Kondensators. In der Wechselstromlehre sind Spulen und Kondensatoren Bauteile mit gegenläufigen Funktionen.
Um den wichtigsten zu betrachten, der komplexe Widerstand:
Spulen haben einen induktiven Blindwiderstand XL, welcher bei steigender Frequenz steigt.
Kondensatoren haben einen kapazitiven Blindwiderstand XC, welcher bei steigender Frequenz abnimmt. Ein Schwingkreis ist dann in Resonanz wenn die angelegte Frequenz dazu führt das XL und XC auf den selben Blindwiderstand kommen wobei sämtliche induktiven und kapazitiven Blindleistungen sich gegenseitig aufheben. Diese Impedanz eines Parallel-Schwingkreises hängt von der Wertedimension von L und C ab. So könnte man einen Schwingkreis mit 600nH und 1,88pF dimensionieren. Seine Impedanz läge bei Resonanz auf 150MHz allerdings bei knapp 40kOhm. Ebenso wären auch 21nH + 53,6pF möglich – die Resonanz bei 150MHz hätte dann eine Impedanz von beinahe perfekten 50 Ohm.
Dipol-Antenne
Die Urform von Antennen und somit die Mutter aller heutigen Antennen ist das Dipol wie oben skizziert.
Seine absolute Länge entspricht einer halben Wellenlänge ( λ 1/2) entsprechend eben 550cm im 11m Band, 2m im 4m Band, 1m im 2m Band oder 35cm im 70cm Band. Das Ur-Dipol wird mittig unterbrochen und symmetrisch gespeist. Seine Impedanz bei Resonanz liegt zwischen 60-70Ohm.
Der Schwingkreis bildet sich aus der Induktivität beider Schenkel und der Kapazität zwischen beiden Schenkeln. Die Bandbreite ist mit etwa 3-4% eher schmal. Diese Urform des Dipols wird bis heute als Bezugsreferenz für die Effizienz anderer Antennen verwendet. Eine beliebige Antenne mit 0dBD Gewinn bedeutet das Ihre Effizienz exakt einem Ur-Dipol entspricht.
Vertikalantenne
Diese Antennen sind senkrecht zur Erde ausgerichtet und strahlt in alle Richtungen ab. Sie sind oft einfach aufzubauen und benötigen nicht viel Platz. Vertikalantennen eignen sich gut für den Einsatz in begrenzten Räumen.
Yagi-Uda-Antenne
Yagi-Antennen sind richtantennentauglich und bieten eine hohe Verstärkung in eine bestimmte Richtung. Sie bestehen aus einem Array von Elementen und einem Reflektor, Direktor und Aktivelement. Sie sind ideal für den Fernempfang oder wenn man eine spezifische Richtung anvisieren möchte.
Loop-Antenne
(Magnetic Loopantenne)
Diese Antennen sind in einer Schleifenform konstruiert und können in verschiedenen Größen gebaut werden.
Loop-Antennen sind kompakt, bieten eine gute Leistung auf bestimmten Frequenzen und sind oft für den Einsatz im Innenbereich geeignet. Sie möchten auf der Kurzwelle QRV werden, haben aber nur wenig Platz für eine Außenantenne?
Sie sind also in der Situation, die man im Amateurfunkjargon als „Antennen-geschädigt“ bezeichnet? Für eine Magnetische Loop-Antenne findet sich auf dem Dach, auf der Terrasse oder dem Balkon, sowie auf einem kurzen Standrohr im Garten immer ein Platz. Wenn „alle Stricke reißen“, ist mit dieser Antennenart auch ein erfolgreicher Indoor-Betrieb möglich. Mit ihnen lassen sich in Relation zu ihrer geringen Baugröße erstaunlich gute Resultate erzielen, so dass man sie von vornherein nicht zu den Behelfslösungen zählen sollte.
Richtantennen (Beam)
Richtantennen kommen in verschiedenen Formen vor, darunter Parabolantennen oder Dish-Antennen. Sie konzentrieren das Signal auf einen bestimmten Punkt und werden häufig für Satellitenkommunikation oder den Empfang von schwachen Signalen verwendet.
Die Königsklasse der Kurzwellen-Antennen sind immer noch die Beams, also Richtantennen für ein oder mehrere Amateurfunk-Bänder. Sie setzen einen kleinen Rohrmast auf dem Hausdach oder einen größeren Mast im Garten voraus. Die Höhe über Grund spielt eine wichtige Rolle bei der Abstrahlung dieser Antennen. Eine hinreichende Höhe über Grund bietet einen flachen Abstrahlwinkel.
Drahtantennen
Drahtantennen sind flexibel und können in verschiedenen Konfigurationen wie dem Inverted-V oder dem Longwire aufgebaut werden. Sie sind vielseitig und eignen sich gut für den Einsatz in verschiedenen Umgebungen.
Die Auswahl der richtigen Antenne hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der verfügbaren Fläche, der gewünschten Frequenzbänder und des Einsatzzwecks.
Viele Funkamateure experimentieren gerne mit verschiedenen Antennentypen, um die beste Leistung für ihre Bedürfnisse zu erzielen. Denken Sie daran, dass lokale Gesetze und Vorschriften auch die Auswahl und Installation von Amateurfunkantennen beeinflussen können.
Amateurfunkantennen bieten eine faszinierende Vielfalt an Optionen und Möglichkeiten für Funkamateure, um mit anderen auf der ganzen Welt zu kommunizieren und das Funkhobby in vollen Zügen zu genießen.
Die Antenne ist das Herzstück jeder Funkstation.
Aber wie wählst du die richtige Antenne aus, und was kannst du selbst bauen?
Hier zeige ich dir, wie du Antennen für verschiedene Betriebsarten baust, optimierst und welche Materialien du brauchst und welche Tricks dir helfen, die beste Leistung aus deinem Equipment herauszuholen.
Ob Eigenbau oder Feintuning – hier wird es praktisch
Antennenbau leicht gemacht:
Schritt-für-Schritt-Anleitung für Einsteiger
Der Antennenbau einer eigenen Antenne ist für viele Funkamateure ein spannendes und lohnendes Projekt. Es ermöglicht nicht nur ein tieferes Verständnis der Funktechnik, sondern auch die Anpassung der Antenne an individuelle Bedürfnisse. In diesem Artikel zeige ich dir, wie du als Einsteiger eine einfache und effektive Antenne selbst bauen kannst.
Warum Antennenbau?
Der Selbstbau einer Antenne bietet mehrere Vorteile:
- Kostenersparnis: Selbstgebaute Antennen sind oft günstiger als kommerzielle Modelle.
- Anpassungsfähigkeit: Du kannst die Antenne genau auf deine Bedürfnisse und Frequenzbereiche abstimmen.
- Lernprozess: Der Bau fördert ein tieferes Verständnis für die Funktionsweise von Antennen und verbessert deine handwerklichen Fähigkeiten.
Hilfe bekommst du vor Ort in deinem lokalem Verein wie z.B. dem Deutschen Amateur Radio Club (DARC)
Grundlagen des Antennenbaus
Bevor du mit dem Bau beginnst, ist es wichtig, einige grundlegende Konzepte zu verstehen:
- Wellenlänge (λ): Die Wellenlänge berechnet sich aus der Lichtgeschwindigkeit (ca. 300.000 km/s) geteilt durch die Frequenz in Hertz.
- Resonanz: Eine Antenne funktioniert am effizientesten, wenn ihre Länge mit der Wellenlänge des gewünschten Frequenzbands resoniert.
- Impedanzanpassung: Eine korrekte Anpassung der Antennenimpedanz an die des Senders (typischerweise 50 Ohm) ist entscheidend für minimale Signalverluste.
Materialien und Werkzeuge
Für den Bau einer einfachen Dipolantenne benötigst du folgende Materialien:
Materialien:
- Draht: Am besten eignet sich isolierter Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1-2 mm.
- Balun (2): Ein 1:1-Balun hilft, die Antenne symmetrisch zu speisen und Mantelwellen auf dem Koaxialkabel zu vermeiden.
- Koaxialkabel (3): Zur Verbindung der Antenne mit deinem Funkgerät.
- Stecker (1): Zur Verbindung des Koaxkabels mit der Antenne und deinem Funkgerät.
- Isolatoren: Für die Enden der Antenne, um sie sicher zu befestigen.
- Seil oder Nylonkordel: Zum Aufhängen der Antenne.
Werkzeuge:
- Abisolierzange: Zum Entfernen der Isolierung vom Draht.
- Lötkolben: Für stabile elektrische Verbindungen.
- Maßband: Zum genauen Messen der Drahtlängen.
Schritt-für-Schritt-Anleitung: Bau eines Dipols
Ein Dipol ist eine der einfachsten und effektivsten Antennen für Einsteiger. Hier zeige ich dir, wie du einen Dipol für das 20-Meter-Band (14 MHz) baust.
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1. Länge berechnen
Die Gesamtlänge des Dipols beträgt λ/2. Für 14 MHz ergibt sich:
Länge (in Metern)=300/14×0,5≈10,7 Meter
Jeder Schenkel des Dipols ist somit etwa 5,35 Meter lang.
2. Draht zuschneiden
Schneide zwei Stücke Kupferdraht mit einer Länge von je 5,35 Metern zu.
3. Balun anschließen
Verbinde die beiden Drahtstücke mit den Anschlüssen des 1:1-Baluns.
4. Koaxialkabel anbringen
Schließe das Koaxialkabel an den Ausgang des Baluns an.
5. Isolatoren befestigen
Befestige an den freien Enden der Drähte je einen Isolator.
6. Antenne aufhängen
Spanne die Antenne horizontal zwischen zwei Befestigungspunkten, z. B. Bäumen oder Masten, auf. Achte darauf, dass die Antenne in ausreichender Höhe (mindestens 5-10 Meter über dem Boden) installiert ist.
7. Feinabstimmung
Überprüfe das Stehwellenverhältnis (SWR) der Antenne. Falls nötig, kürze oder verlängere die Drähte geringfügig, um das SWR zu optimieren.
Tipps zur Installation und Ausrichtung
- Standortwahl: Wähle einen freien Platz ohne nahegelegene metallische Objekte oder Stromleitungen, die das Signal beeinflussen könnten.
- Höhe: Je höher die Antenne installiert ist, desto besser sind in der Regel die Sende- und Empfangseigenschaften.
- Ausrichtung: Für einen Dipol ist die Abstrahlrichtung senkrecht zur Ausrichtung der Antenne. Plane dies entsprechend deiner gewünschten Kommunikationsrichtung ein.
- Sicherheit: Achte darauf, dass die Antenne und ihre Befestigungen stabil und sicher installiert sind, um Unfälle zu vermeiden.
Wie du eine simple Drahtantenne baust
(auch mit wenig Platz)
Stell dir vor: Du sitzt auf dem Balkon, der Sommerabend ist lau, der Kaffee dampft – und plötzlich hast du eine Verbindung nach Norwegen. Nur mit einem Stück Draht, einem Tuner und deiner Neugier. Klingt unmöglich? Ist es nicht. Denn eine einfache Drahtantenne kannst du auch mit wenig Platz und Budget selbst bauen.
Warum eine Drahtantenne?
Drahtantennen gehören zu den einfachsten und effektivsten Antennentypen im Amateurfunk. Sie sind:
- Günstig
- Leicht zu bauen
- Flexibel einsetzbar
Vor allem für Einsteiger oder Funkamateure mit wenig Platz bieten sie eine echte Chance, auf Kurzwelle QRV zu werden – selbst vom Balkon, Garten oder Dachboden aus.
Welche Antennentypen eignen sich bei wenig Platz?
1. Der verkürzte Dipol
Der Klassiker – zwei gleich lange Drahtäste, gespeist in der Mitte. Ideal für 40–10 m mit einem Tuner.
Tipp: Nutze Isolatoren und Nylonseil, um den Dipol „geknickt“ in Z-Form aufzuhängen, wenn du nicht genug Platz in der Länge hast.
2. Endgespeiste Drahtantenne (Endfed)
Sie benötigt nur einen Aufhängepunkt. Ideal für Gärten oder wenn du einen Baum nutzen kannst. Ein einfacher Unun (z. B. 49:1) genügt.
3. Schleifenantennen (Loop)
Geeignet für Betrieb in Innenräumen oder auf dem Balkon. Sie sind zwar etwas komplexer, aber extrem platzsparend.
Materialliste
| Bauteil | Beschreibung |
|---|---|
| Draht | Litze oder Lautsprecherkabel, z. B. 1,5 mm² |
| Balun/Unun | z. B. 1:1 oder 49:1, je nach Typ |
| Isolatoren | Zur Befestigung an Enden/Mitten |
| Koaxkabel | RG-58 oder besser |
| Seil/Abspannmaterial | Für die Aufhängung |
| PL-Stecker & Adapter | Zur Verbindung mit Funkgerät |
Schritt-für-Schritt: So baust du eine Drahtantenne
Beispiel: Endgespeiste Drahtantenne (10–40 m)
- Draht ablängen – ca. 20,35 m für 40 m Band
- Unun anschließen – Draht an den Unun (49:1) löten oder klemmen
- Koaxkabel befestigen – PL-Stecker mit Funkgerät verbinden
- Aufhängen – z. B. vom Fensterrahmen zum Baum
- Messen und testen – SWR prüfen, ggf. mit Tuner abstimmen
Rhetorische Frage: Klingt kompliziert? Ist es nicht – sobald du den ersten CQ-Ruf beantwortet bekommst, weißt du, warum es sich lohnt.
Tuning & Tipps für optimale Leistung
- Verwende möglichst symmetrische Aufhängung
- Achte auf Abstand zu metallischen Gegenständen
- Nutze einen Mantelwellensperre (Choke), um Rückstrom zu vermeiden
Beispiel: Ich selbst habe mit dieser Antenne bereits Verbindungen nach Italien, Norwegen und die Kanaren aufgebaut – mit 10 W aus dem FT-818!
Was tun bei Problemen?
| Problem | Ursache | Lösung |
|---|---|---|
| Hoher SWR | Draht zu kurz/lang | Anpassen, Tuner verwenden |
| Störungen im RX | Mantelwellen, Nachbarn | Choke, Filter, Ferritkerne |
| Kein Platz | Balkon, Innenraum | Schleife bauen, Magnetic Loop erwägen |
Hinweis: Immer lokal prüfen, ob Aufbauten erlaubt sind. Manche Hausverwaltungen haben spezielle Regelungen.
Fazit: Einfach starten – auch mit wenig Platz
Selbst mit wenigen Metern Draht kannst du aktiv am Amateurfunkgeschehen teilnehmen. Eine Drahtantenne ist günstig, effektiv und ideal für den Einstieg – oder als Zweitantennensystem im Urlaub, auf dem Dachboden oder unterwegs.
Probier’s aus – der erste Kontakt über deine selbstgebaute Antenne wird dir garantiert ein Lächeln ins Gesicht zaubern.