Svens Technikbude Amateurfunk/Zahlensender T2FD-Antenne

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T2FD-Antenne PDF E-Mail
Sonntag, den 09. Januar 2011 um 01:48 Uhr

Besonders günstig für den Kurzwellenempfang ist ein Doppeldipol nach DM2ANM, der eine Frequenzbandbreite von 2 bis 26 MHz aufweist. Diese Antenne vermittelt annähernd Rundempfang und kann über eine beliebig lange 240-Ohm-Bandleitung an den Empfänger angeschlossen werden.
Die guten Empfangseigenschaften von T2FD-Antennen werden von ihren Benutzern immer wieder hervorgehoben. Als aperiodische Antenne hat sie eine sehr große Frequenzbandbreite, die alle Kurzwellenrundfunkbereiche einschließt. Zudem weist sie keine ausgesprochenen Vorzugsrichtungen oder Nullstellen im Strahlungsdiagramm auf und eignet sich auch gut für den Mittel- und Langwellenempfang.

Da der Eingangswiderstand im Kurzwellenbereich von Rundfunkempfängern in der Größenordnung von 600 Ohm liegt, ist sogar Anpassung gegeben, denn der Fußpunktwiderstand einer T2FD-Antenne beträgt - abhängig vom Abschlußwiderstand - 300 bis 600 Ohm. An die Belastbarkeit des Abschlußwiderstandes werden keine Forderungen gestellt, man verwendet einen handelsüblichen UKW-Schichtwiderstand beliebiger Belastbarkeit.
Das Bild zeigt die günstigsten Abmessungen für den Kurzwellenrundfunkempfang (Bandbreite 5 bis 25 MHz).

 


Zweitbild: ähnliche Darstellung, nur Länge satt 20m nur 14,35m und Widerstand statt 500 Ohm zu 650 Ohm.

Ein abgeschlossener, geneigter Faltdipol ist unter der Bezeichnung T2FD-Antenne bekannt geworden und nicht nur bei kommerziellen Diensten beliebt. Die Antenne wird oft als T2FD bezeichnet (engl. Terminated Folded Dipole = abgeschlossener Faltdipol). Teilweise spricht man auch von einer W3HH-Antenne, weil sie von W3HH entwickelt und propagiert wurde.
Die dargestellte T2FD-Antenne hat eine Längenausdehnung von nur Lambda/3, bezogen auf die niedrigste Verwendungsfrequenz. Da sie mit einem Neigungswinkel von etwa 30° aufgebaut wird, verringert sich der Platzbedarf noch etwas. Außerdem werden nur ein etwa 10 m langer Mast und ein kurzer Maststummel von 1,85 m freier Länge für die Montage benötigt.
Bestechend ist die große Bandbreite des aperiodischen Strahlers mit einem Frequenzverhältnis von etwa l:5. Bemißt man ihn z.B. für eine niedrigste Frequenz von 7000 kHz, so beträgt die Spannweite 14,35 m, und man kann die Antenne für die Amateurbänder 40, 20, 15 und 10m einsetzen. Eine T2FD für 80 m läßt sich mit gleichem Erfoig auch für 40 und 20 m benutzen. Es handelt sich dabei nicht um eine Harmonischenresonanz, sondern um die natürliche Bandbreite. Das bedeutet, daß die T2FD für alle dazwischenliegenden Frequenzen ebenso brauchbar ist, ein Vorzug, der besonders auch von kommerziellen Stationen mit häufigem Frequenzwechsel geschätzt wird.
Mit dem vorgeschriebenen Neigungswinkel strahlt die Antenne omnidirektional, sie ist also nach vielen Richtungen wirksam. Das Strahlungsdiagramm zeigt keine Rundcharakteristik, aber auch keine eindeutige Hauptstrahlrichtung. Es hat vielmehr einige breite Strahlungslappen, viele Nebenzipfel, jedoch keine ausgeprägten Nullstellen. Die T2FD kann deshalb nach fast allen Richtungen mit annähernd gleichem Ergebnis arbeiten. In gleicher Weise ist sie auch als Empfangsantenne geeignet.
Über den absoluten Gewinn einer T2FD wurden bisher noch keine konkreten Werte angegeben. Es liegen jedoch (auch von kommerziellen Diensten) Vergleichswerte vor, die erkennen lassen, daß sie mit einem Halbwellendipol bzw. einem Doublet verglichen werden kann. In vielen Fällen war das Signal um 2 und mehr S-Stufen besser als das der abgestimmten Vergleichsantenne. Solche Ergebnisse decken sich kaum mit der herkömmlichen Theorie. Diese Feststellung sollte jedoch nicht davon abhalten, einmal eine T2FD zu erproben.
Die in dargestellte T2FD-Antenne weist die von W3HH angegebenen Abmessungen auf. Sie ist für das 40-m-Band dimensioniert, ihre Bandbreite erstreckt sich von 7 bis 35 MHz (1:5). Mit einem geringen Leistungsverlust arbeitet sie auch noch auf 80 m zufriedenstellend.
Grundsätzlich beträgt die Länge l = Lambda/3, bezogen auf die niedrigste Arbeitsfrequenz, d.h.
Der Neigungswinkel der schräg aufgehängten Antenne sollte 30° betragen. Abweichungen bis 20° bzw. 40° sind noch zulässig.
Es können Speiseleitungen mit 300 bis 600 Ohm Wellenwiderstand verwendet werden. Besonders günstig, weil verlustarm, sind luftisolierte Zweidrahtlcitungen (Hühnerleitern).Auch UKW-Bandleitung kann man einsetzen. Der Abschlußwiderstand ist das wichtigste und am schwierigsten zu beschaffende Bauteil der Antenne. Er muß induktionsfrei und kapazitätsarm sein, d.h., daß er innerhalb des Aibeitsfrequenzbereiches der Antenne keine nennenswerten Blindanteile aufweisen darf. Drahtgewickelte Widerstände sind deshalb unbrauchbar. Im Sendefall muß der Widerstand mindestens 35% der von der Endstufe abgegebenen HF-Leistung in Wärme umsetzen können. Für einen 100-W-Sender käme deshalb ein Typ mit 35 W Belastbarkeit in Frage. Wird die Antenne nur für Empfangszwecke eingesetzt, entfällt selbstverständlich die Belastbarkeitsforderung, und es kann jeder beliebige Schichtwiderstand (möglichst ungewendelt) entprechenden Widerstandswertes eingesetzt werden.
Der Wert des Schluckwiderstandes ist gleich dem Wellenwiderstand der beliebig langen Speiseleitung. Eine 600-Ohm-Leitung verlangt einen Abschlußwiderstand von ebenfalls 600 Ohm. Praktische Versuche haben jedoch ergeben, daß es besonders günstig ist, wenn der Abschlußwiderstand etwas größer gewählt wird.
Die angepaßte Speiseleitung läßt sich über eine Koppelspule direkt an den Tankkreis der Sender-Endstufe ankoppeln. Bei einer 600-Ohm-Speiseleitung werden 6 Wdg. für 40-m- und 80-m-Betrieb angegeben, für den 20-m-Betrieb genügen 3 Wdg. Da eine T2FD-Antenne wegen ihrer sehr großen Frequenzbandbreite auch alle Ober- und Nebenwellen unvermindert abstrahlen kann, ist es aus Gründen der Störungssicherheit besser, wenn eine selektive Ankopplungsschaltung gewählt wird. Die Ankopplung nach Bild 8.8 eignet sich für alle angepaßten symmetrischen Leitungen und ist besonders zu empfehlen.
Zur mechanischen Abstützung und Wahrung der Parallelität der Faltdipolleiter können zusätzliche Querstützen eingefügt werden. Da an keinem Punkt der Antenne Spannungsspitzen auftreten, müssen diese Stützen nicht besonders verlustarm sein. Imprägnierte Rundhölzer (in Paraffin auskochen!), Bambusstäbe, Kunststoffstreifen usw. sind ausreichend.

Zuletzt aktualisiert am Montag, den 14. November 2011 um 02:00 Uhr