Funk am Berg

Amateurfunk inmitten der Berge sieht etwas anders aus, als an der Meeresküste. Auf den längeren Wellen merkt man sofort, dass die Bergketten die Bodenwellen stoppen. Während an der Nordsee auch tagsüber auf Mittelwelle (160 und 630m) respektable Distanzen überbrückt werden können, erwachen diese Bänder inmitten der Alpen erst in der Nacht zum Leben, wenn die Ionosphäre ins Spiel kommt. Nur der Langwelle (2200m Band) gelingt es - mit Verlusten - auch am Tag die Bergriegel zu überqueren.

Doch das ist nicht der einzige Unterschied. Der Boden besitzt eine schlechte Leitfähigkeit. Unter einer geringen Humusschicht befindet sich der gewachsene Fels. Einen Grundwasserspiegel sucht man in der Regel vergebens. Daher sind Vertikalantennen keine gute Idee und horizontale Dipole die bessere Wahl (siehe u.a. Praxisbuch Antennenbau von HB9ACC)

Natürlich behindert auch der hohe Horizont der umliegenden Berge eine flache Abstrahlung. DX geht am besten Talauf- oder Talabwärts.

Diesmal war ich in Haute-Nendaz in den Ferien. Ein großer Wintersportort, der redlich versucht, auch die Wandertouristen im Sommer anzuziehen. Doch im Juni herrscht dort tote Hose. Die Bergbahnen stehen still und die meisten Betten bleiben kalt. Schade, denn es ist eine wunderbare Zeit, den Suonen entlang zu ziehen, die aufblühende Natur zu bewundern und die klare Bergluft zu atmen. Für ältere Semester ideal, denn die Höhendifferenzen entlang der Suonen sind minimal.

Abends möchte man aber noch ein wenig funken und so baut der OM eine Antenne gemäß den örtlichen Gegebenheiten. Die waren in meinem Fall vor allem eins: steil. Schon die Zufahrt zum Chalet stellte meinen Dreizylinder Fiesta vor ein Problem: 25% Steigung waren zu überwinden. Ein 4X4 wäre kein Luxus gewesen.

Der Hang selbst war aber noch steiler: ca. 50% vom QTH auf 1500m bis hinunter ins Tal.

Aufgrund der Verhältnisse entschied ich mich für "den Antennentyp des Seltsamen Dipols", angepasst durch einen automatischen Koppler CG-3000. Da ich nicht die Katze im Sack kaufen wollte, simulierte ich zuvor das eigenartige Gebilde mit EZNEC. Doch eine Simulation auf stark abfallendem Gelände hat ihre Tücken. Einfach so zu tun, als sei der Untergrund im Lot, ist keine Lösung. Die Achsen müssen dem Boden angepasst werden. In meinem Fall war das die X-Achse. Darum steht der Vertikalteil meiner Antenne - ein Fiberglasmast - in der folgenden Darstellung schräg, obschon er in Wirklichkeit gerade in den Himmel zeigte:

 Nummer 1 ist der Fiberglasmast, der in Wirklichkeit senkrecht steht und etwa 8m lang ist. Er stand auf dem Balkon, der sich 4m über Grund befand.

 Nummer 2 ist 16.6m lang und wurde schräg in den Hang hinein abgespannt und in zwei Metern Höhe an einem Baum befestigt.

 Nummer 3 ist die andere Hälfte des Dipols und 19m lang. Er wurde in 4m Höhe parallel zum Hang gespannt.

Diese Antenne ist weder resonant noch symmetrisch. Doch das ist dem CG-3000 wurscht ;-) Er passt auf allen Bändern 1:1 an.

Die Verluste des Gebildes halten sich in Grenzen, außer auf dem 160m Band. Gegenüber meiner Antenne zuhause verlor ich fast 20 dB laut Simulation. Dies wurde von der Wirklichkeit prompt bestätigt. Auf 80 und 40 ist diese Antenne natürlich ein Steilstrahler - was auch meiner Absicht entsprach. Ich war auf QSOs mit HB9 und den Nachbarländern aus.

Doch jetzt kommt der Clou an dieser Geschichte. Die Richtdiagramme, die EZNEC zeigt, können natürlich nicht 1:1 übernommen werden. Denn die X-Achse wurde ja dem Terrain angepasst. Deshalb muss dieser Winkel bei den Richtdiagrammen auch berücksichtigt werden. Und was vorher ein Senkrechtstrahler war, wird jetzt zum Tal hin abgekippt.

Ein Glücksfall für mich. Denn Nendaz liegt an einem Nordhang und folglich war auf 80 und 40m der Norden die bevorzugte Strahlrichtung. Funk mit Rückenwind vom Berg!

Dafür ging es in die andere Richtung (Bergauf) kaum. SV/HB9EXA/m, mit dem ich Skeds verabredet hatte, war nur an der Grasnarbe zu hören (30m).

Theorie und Praxis stimmten also überein. Zumindest bis ich die Impedanz der Antenne mit den errechneten Werten verglich. Da offenbarte der AA-600 recht große Unterschiede.

Unten im Tal liegt übrigens die Hauptstadt des zweisprachigen Kantons Wallis/Valais. Und etwas oberhalb auf der anderen Seite der Ort Savièse. Dort war bis 2005 ein lokaler Mittelwellensender in Betrieb (1485kHz, 1kW) mit dem Programm von Sottens. Hier die technischen Details.
Er war übrigens nicht der einzige Mittelwellen-Füllsender in der Schweiz. Wer mehr über die Radiogeschichte der Schweiz erfahren möchte, kommt nicht um diese Seite herum.

Schöne Bescherung

Ihr habt es sicher an den "Konserven" aus meinem alten Blog gemerkt gemerkt: ich war in den Ferien. Wie es mir dort funktechnisch ergangen ist, werde ich in einem meiner nächsten Beiträge erzählen. Doch brennender scheint mir ein Thema, das uns alle plagt: Störungen in der Funkbude, mangels EMV

Wenn es im Empfänger brummt und bretzelt, kommt man sich manchmal vor wie ein Blindgänger. Vielleicht ist es das, was Peter, DO7PC, gemeint hat, als er in einem Forum schrieb:

Anton ist keine Bereicherung, sondern einfach nur ein Blindgänger für den Amateurfunk. Das ist aber hinreichend bekannt ...

Doch zurück zum Thema. In den letzten Wochen, hoch oben in den Walliser Bergen, konnte ich für einmal totale Störfreiheit genießen. Das S-Meter ging auf allen Bändern auf Null, wenn kein Signal da war - auch auf 160m. Allerdings erst, nachdem ich meine z.T.  eingeschleppten Störquellen eliminiert hatte: Den Lader meines Samsung Smartphones, die USB-Verbindung zwischen PC und Transceiver, das Schaltnetzteil für den Transceiver und eine Sparlampe im Untergeschoss.

Das führte mir wieder einmal deutlich vor Augen, dass die meisten Störungen hausgemacht sind.

Ganz besonders fies sind die Störungen, die man mit Erdschlaufen produziert. Nicht nur im Empfänger, auch im eigenen Sender. Das zeigte sich auch bei einer Station, mit der ich von meinem Ferien-QTH aus Kontakt hatte. Der OM morste oft verwirrende Zeichen. Zuerst schrieb ich das seiner Gebeweise zu. Gehöre ich doch auch zu denen, die sich beim Telegrafieren häufig verhaspeln. Als eine andere Station in seiner Nähe jedoch das gleiche feststellte, wurden wir misstrauisch. Der OM gab nicht falsch, viele seiner Zeichen "verhungerten" einfach. Das heißt, sie kamen wohl aus dem Transceiver, doch um einige 10dB schwächer.

Ein Fehler im Transceiver? HF-Einstrahlung durch eine unsymmetrische Zweidrahtleitung? Beeinflusste HF im Shack die ALC des Senders oder ließ das Antennenrelais unmotiviert abfallen?

Der genaue Wirkungsmechanismus blieb unerforscht, doch die Ursache konnte schliesslich beseitigt werden: eine Erdschlaufe.
Entfernte der OM die "Erde" vom Transceiver und ließ bloß Antenne, Taste und Speisung angeschlossen, waren seine Zeichen sauber.

Wahrscheinlich seit Japan existiert, gibt es in jedem Transceiver-Manual eine schöne Zeichnung, verbunden mit einem Hinweis: Alle Geräte im Shack soll der OM geflissentlich sternförmig untereinander und mit einer sogenannten Erde verbinden. Vorzugsweise einem Erdpfahl, der draußen in den Boden geschlagen wird. Dies zum Schutz vor Blitz und Stromschlag.

Das ist Humbug, zumindest hier in Zentraleuropa. Denn unsere Hausnetze haben einen Schutzleiter, der meistens mit einem Fundamenterder verbunden ist. Das schützt den OM vor Stromschlag. Gegen den Blitz hilft nur Ausziehen - nicht den OM sondern Netz und Antenne am Transceiver.
Und was die HF-Erde betrifft: diese muss in jedem Fall getrennt ausgeführt werden und hat im Shack nichts verloren.

Denn die Station darf in keinem Fall Teil der Antenne, bzw. des Antennensystems sein. Außerdem ist mir noch keine HF-Erde im Dachgeschoss eines Hauses begegnet.

Wie wir vom Highlander wissen: Es kann nur einen geben!

Und als Schutzerde im Shack ist das der Schutzleiter des Stromnetzes. Sie sitzt über das eingebaute Netzteil auf dem Gehäuse des Transceivers oder auf dem Gehäuse des externen Netzteils. Oft kommt sie von dort auch via Minusbuchse auf den Transceiver.

Eine zusätzliche Erdung bringt nur Verwirrung ins Spiel....und Erdschlaufen.

Diese können wie im beschriebenen Fall nicht nur zu Störungen beim Senden führen, sondern schleppen oft auch Störungen von außen in den Shack und in den Empfänger. Denn diese Schlaufen wirken mitunter als Antennen und koppeln z.B. Störungen von der Abschirmung des Koax auf dessen Inenleiter.

Erdschlaufen können auch unabsichtlich entstehen. Oft ist auf dem Dach eine Antenne, die über ihr Tragwerk mit dem Blitzableiter verbunden ist. Das nicht zu tun, wäre übrigens sträflicher Leichtsinn. Der Blitzableiter besitzt vielfach eine separate Erdung und ist nicht an den Fundamenterder des Netzes angeschlossen. Doch über den Mantel des Koax wird nun eine Verbindung mit dem Transceiver hergestellt. Mit der Erdung des Schutzleiters entsteht eine riesige Erdschlaufe. Das gleiche ist der Fall, wenn über den Mantel des Koax zum Beispiel die Erde einer Inverted-L eingeschleppt wird.

Wer einen Dipol über einen Balun betreibt, ist fein raus. Doch für alle anderen gibt es glücklicherweise ein probates Mittel, die verschiedenen "Erden" HF-mäßig zu entkoppeln und damit die Schleifen zu unterbrechen: die bewährten Mantelwellensperren. Einige Windungen auf einen N30 Ringkern sind ein probates Mittel. Das ist wie eine Firewall gegen unerwünschte HF.

Si j’était président

Die USKA (Union Schweizer Kurzwellenamateure) sucht einen neuen Präsidenten, nachdem Daniel Kägi, HB9IQY, wegen der in den Statuten festgeschriebenen Amtszeitbeschränkung 2016 zurücktreten muss.

Keine leichte Aufgabe, wie Markus, HB9AZT, im Funkamateur feststellt: Schwindende Mitgliederzahlen, viele unterschiedliche Interessen und die zunehmende Schwierigkeit, qualifizierte OM zu finden, die bereit sind, ihre Freizeit für eine symbolisch Entschädigung zu opfern. Na ja, Markus hat ja immer einen leicht trübsinnigen Bias in seinen Berichten. Ist es wirklich so schlimm?

Als ich die Meldung zum ersten Mal gelesen habe, kam mir das Chanson von Gérard Lenorman wieder in den Sinn: Si j’était président. Und ich habe tatsächlich einen Augenblick mit dem Gedanken gespielt, mich für dieses Amt zu melden. Sicher bekäme ich einigen Zuspruch von meinen Lesern, da inzwischen viele OM in der Schweiz die Funkperlen kennen.

Und so habe ich mir überlegt, was ich dann tun würde, si j’était président. Doch bevor man Pläne schmiedet, sollte man wissen, mit was man es zu tun hat. Kurz: was ist die USKA und wo steht sie heute? Hier meine Kurzanalyse:

Nun, die USKA von heute ist ein von kognitiver Dissonanz geplagter Verein von teilweise autistischen Individualisten, die jeweils ihre Spielart eines aussterbenden Hobbys als die wichtigste ansehen.

Ups. Da habe ich mich wohl gerade als Bewerber für dieses Amt disqualifiziert. Macht nichts. Ist der Ruf erst ruiniert, dannlebt sich’s ganz ungeniert. Also weiter mit der Analyse:

Grundsätzlich ist die USKA also nicht mehr und nicht weniger als jeder andere Schweizer Verein von ähnlicher Grösse. Nur mit dem Unterschied, dass wir funken und nicht Kaninchen züchten. Allerdings haben wir gegenüber den Kaninchenzüchtern ein Handikap: unsere Tätigkeit ist für Aussenstehende im besten Fall ein Unikum und schwer fassbar, im schlimmsten Fall störend und schädlich. Außerdem verlangen wir Privilegien, die kein Kaninchenzüchter in Anspruch nehmen würde: die Nutzung wertvoller Frequenzressourcen und das Recht, große, weitherum sichtbare Aluminiumbäume zu errichten. Notabene ohne irgendeinen greifbaren Gegenwert für die Gesellschaft. Nicht einmal Kaninchen.

Allerdings haben wir auch eine Gemeinsamkeit mit den Kaninchenzüchtern: kaum ein Mensch interessiert sich mehr für unser spezielles Hobby. Wir sterben aus – nur die Kaninchen werden überleben.

Oh, hat mich jetzt Markus angesteckt?

Soweit die Außenansicht unseres Vereins. Doch wie sieht er denn heutzutage von innen aus?

Kein anderer Verein dürfte dermaßen fragmentiert sein wie unserer. Das spiegelt natürlich das enorm breite Gebiet unseres Hobbys wider. Hinzu kommt der Röstigraben, der nicht nur quer durch die Schweiz, sondern auch durch unseren Verein läuft. Wobei wir die Tendenz haben, das Tessin vollständig zu vergessen. Die USKA wird von Deutschschweizern dominiert. Das ist schade, denn gerade in der Westschweiz gibt es viele, sehr engagierte und hoch qualifizierte OM.

Die USKA ist, wie könnte es hierzulande anders sein, demokratisch organisiert. Das ist gut so. Doch die gegenwärtige Struktur ist schwerfällig und verkrustet. Der Ballast ist entsprechend gross. Ein Beispiel ist der Webauftritt. Er will es jedem Recht machen und verliert sich so in der Unendlichkeit. Im Gegensatz zu meinem Blog hat er zum Beispiel immer noch keinen Smartphone-Auftritt. Ein untrügliches Zeichen der Rückständigkeit.

Dabei sucht man verzweifelt nach Nachwuchs, gerade bei der Smartphone-Generation.

Kurz: Die USKA ist nicht mehr zeitgemäss organisiert, zersplittert und rückwärtsgewandt und verliert sich in unzähligen Aktivitäten, obschon die Human- und Finanzressourcen fehlen, diese wirklich wahrnehmen zu können. Der politische Aktivismus zur Rettung eines angeblichen Rechts auf eine Antenne ist m.E. nicht mehr als ein Furz in der Laterne und die Resultate der Nachwuchswerbung geht kaum über Eintagesfliegen hinaus. Natürlich hat der Amateurfunk nicht nur hierzulande ein Nachwuchsproblem. 

Nur im Geburtsland des Amateurfunks geht der Trend zurzeit in eine andere Richtung. Allerdings zuLasten des Niveaus, wie ein Blick in die QST und ein Vergleich zu früher zeigt.

Doch zurück zum Thema: Si j’etait President, qu'est-ce que je ferais?

Was würde ich als Präsident der USKA tun?

-         Erstens und das ist das Wichtigste: Die Illusionen verscheuchen und den Tatsachen ins Auge schauen. Wir sind eine aussterbende Spezies. Der Amateurfunk, wie wir ihn kennen und lieben, wird vielleicht nicht ganz aussterben, aber in einer bedeutungslosen Nische versinken. Doch was soll’s? Lieber klein aber fein, anstatt zu einem sinnlosen Jedermannfunk zu verkommen. Hören wir auf zu jammern und geniessen wir unser fantastisches Hobby. Qualität geht vor Quantität. Trotzdem darf die Nachwuchsförderung nicht vernachlässigt werden. Aber das machen die Sektionen und einzelnen Amateure ganz gut, siehe HB-Radio 3-2105. Dazu braucht’s keinen Oberheini im Zentralkomitee.

-         Zweitens sollte eine „Brücke über den Röstigraben“ gebaut werden und auch unsere Freunde aus dem Tessin sollten besser integriert werden. In letzter Zeit habe ich den Eindruck, dass wir auseinanderdriften. Als Präsident würde ich die Westschweizer und Tessiner Sektionen regelmässig besuchen und ihnen vor allem gut zuhören. Der Präsident muss ein Integrator sein und kein Verwalter. Ein welscher Präsident oder zumindest einer aus dem Röstigraben wäre deshalb optimal.

-         Drittens müssen wir endlich zur Kenntnis nehmen, dass unsere Mitglieder immer älter werden. Old Timer haben andere Interessen als Newcomer. Die USKA muss sich dieser Entwicklung anpassen, sonst verliert sie den Kontakt mit ihrem Rückgrat. Und das ist nun mal die „Alte Garde“. Kleiner Tipp für die Redaktion des HB-Radios: Die Clubzeitschrift des RAOTC birgt wahre Perlen. Eine Fundgrube für Artikel, die man auch im „Zentralorgan“ bringen könnte.

-         Viertens, und das ist eine Frage des Überlebens: die USKA muss Ballast abwerfen. Konzentration auf das Wesentliche ist angesagt. In meinen Augen sind das: Die Vertretung gegenüber IARU und den Behörden, der QSL-Service, solange die OM noch die altertümlichen Pappkärtchen verschicken, der Betrieb der Station HB9O im Verkehrshaus als wirksamste PR und die Frequenzkoordination. Wichtig ist auch die Unterstützung der Mitglieder durch die Antennenkommission. Ob die zweimonatliche Hochglanzzeitschrift dazu gehört, muss hinterfragt werden. Im Grunde wünsche ich mir den monatlichen Old Man zurück. Wie auch immer: Aktuelles gehört sowieso ins Web. Der Versuch, sich beim DARC Rundfunk anzuhängen, scheint mir ein guter Ansatz zu sein. Schließlich sind wir Funker. Aber was nicht unbedingt zentralisiert werden muss, soll Sache der Sektionen bleiben. Ich bin ein Anhänger des Föderalismus.

-         Der Webauftritt muss dringend verbessert und auf das Wesentliche beschränkt werden. Ein mobiler Web-Auftritt ist ein Muss. Das Web ist heute das Mittel der Wahl zur Information der Mitglieder. Nur damit kann zeitnah informiert werden. Totholzmedien sind – wie wir – am Aussterben. Nie aktuell, immer Schnee von gestern.

-         Politisches Lobbying bringt m.E. nichts. Schon gar nicht durch politische Amateure. Im besten Fall ist das ein Schuss in den Ofen, im schlechtesten Fall kontraproduktiv. Wir sind keine signifikante Wählergruppe und vertreten keinen Wirtschaftszweig!

-         Als USKA Präsident wäre es mir ein besonderes Anliegen, die Nostalgie mit der modernen Technik zu versöhnen. Wir Funkamateure haben eine fantastische Geschichte und die ist Teil unserer Identität. Aber diese Erfolgsgeschichte kam nur zustande, weil wir immer an vorderster Front experimentierten. Ziehen wir uns dort zurück, sterben wir noch rascher aus. Darum sollten Entwicklungen wie z.B. das HamNet gefördert werden.

Und um endgültig disqualifiziert zu werden: Ich würde wieder eine CW Prüfung einführen. Auf freiwilliger Basis und abgenommen durch Volontäre aus den Sektionen. Die Telegrafie ist ein unschätzbares Erbe und die einzige Kunst, die wir neben stundenlangem FiiiveNiiine-Brüllen beherrschen. Sie darf nicht aussterben.

Funkperlen Reloaded: Der Fünfachtel-Spleen

DER FÜNFACHTEL-SPLEEN

Veröffentlicht am 12. November 2010

Groundplane-Antennen mit einer mechanischen Länge von 5/8 Lambda haben eine besonders flache Strahlung und sind demzufolge gut für DX geeignet. Leider sind sie auch groß. Eine herkömmliche Viertel-Lambda GP für das 20m-Band ist 5m hoch, eine 5/8 dagegen 12.5m.

In CB-Kreisen scheint 5/8 Kultstatus zu haben. So trifft man z.B. auf Mobilantennen die mit 5/8 beworben werden, aber etwa einen Meter lang sind. Eine echte 5/8 Antenne müsste aber gegen sieben Meter lang sein. Kann sie aber als Mobilstrahler nie sein, das würde die Straßenverkehrsordnung nicht zulassen und bei Autobahnfahrt den stärksten Sockel aus der Karosserie reißen.

Zitate aus einem CB-Forum:

Die 5/8-Lambda-Antenne ist eine typische Mobilantenne, da sie zur Anpassung eine Fußpunktspule benötigt, welche bei den Fahrzeugantennen als Feder ausgebildet ist.

Und weiter:

Die 6/8-Lambda-Antenne kann direkt an ein RG58-Speisekabel angeschlossen werden, ohne Fußpunktspule. Genau wie die 5/8-Lambda-Antenne hat sie auch eine flache Abstrahlung, und daher den gleichen Antennengewinn.

Das ist natürlich Käse.

Groundplane-Antennen mit einer mechanischen Länge von 5/8 Lambda haben eine besonders flache Strahlung und sind demzufolge gut für DX geeignet. Leider sind sie auch gross. Eine herkömmliche Viertel-Lambda GP für das 20m-Band ist 5m hoch, eine 5/8 dagegen 12.5m.

Macht man die GP noch länger, verringert sich die Flachstrahlung zugunsten einer Vertikalstrahlung. Lambda 3/4 ist also diesbezüglich wesentlich schlechter.

Also noch mal: Eine 5/8 Antenne muss eine mechanische Länge von 5/8-Lambda aufweisen um die gewünschte Flachstrahlung zu erzielen. Was darunter ist, ist zwar auch noch gut, strahlt aber nicht gar so flach, was darüber ist, hat eine zunehmende Steilstrahlung. Geht man unter einViertel steigen die Verluste an, weil der Strahlungswiderstand in den einstelligen Ohm-Bereich sinkt und die Verluste der Verlängerungsspule und eines mangelhaften Gegengewichts zum Tragen kommen.

Aber Vorsicht! Auch eine 5/8-Lambda Antenne kommt nicht ohne Radials aus. Sonst kann sie ihre Wirkung nicht entfalten.

Natürlich ergeben 5/8 keine elektrische Resonanz. Damit eine solche Antenne funkt, muss sie angepasst werden. In der Regel wird sie durch eine Verlängerungsspule auf elektrische Dreiviertel verlängert.

Im Bild oben ist eine 5/8 GP für das 12m-Band zu sehen. Die Spule ist offen aufgebaut und versilbert.

73 de Anton

Funkperlen Reloaded: Heathkit SB-1000

Heathkit SB-1000

Veröffentlicht am 2. Januar 2011

Im Bild oben ist eine KW-Linear-Endstufe zu sehen, die in den 80er Jahren von Heathkit im Bausatz angeboten wurde. Links daneben ein sogenannter  “Bremsenkessel”, eine 1KW-Kunstlast, ebenfalls von Heathkit. Ob heute noch ein solcher Bausatz mit 3100 Volt Anodenspannung angeboten würde, wage ich zu bezweifeln. Ein falscher Griff und der OM raucht aus den Ohren und fasst schnurstracks eine Harfe. Paul, HB9DFQ, hat mir zu dieser legendären Endstufe folgendes geschrieben:

Von Heathkit habe ich einige Bausätze erfolgreich zusammengebaut. Unter anderen war das der SB-1000 im Jahre 1988. Dabei handelt es sich um eine 1 kW Endstufe für die “klassischen” Bänder von 10m bis 160m. Die Endstufe lässt sich aber auch auf den WARC Bändern betreiben.

Die Endstufe enthält eine 3-500Z Triode (grounded Grid) betrieben mit 3.1 kV Anodenspannung und 450 mA Anodenstrom.

Ausser einer Zenerdiode zur Erzeugung der Gittervorspannung enthält diese PA keine besonderen elektronischen Komponenten.

Für kurze Sprachspitzen, t < 1ms,  erreicht diese PA tatsächlich 1000 Watt Ausgangsleistung. Beim Abstimmen mit einem Träger erzielt man ca. 700 Watt Ausgangsleistung. Die PA eignet sich nur für SSB ohne Sprach-Kompressor im Dauerbetrieb. Die Kühlung ist viel zu schwach dimensioniert.

Der Zusammenbau hat aufgrund der sehr genauen Bauanleitung gut geklappt. Bei der Inbetriebnahme sind jedoch zwei Probleme aufgetreten:

1. Der Einschaltstrom war so gross, dass die 10 A Haussicherung durchgebrannt ist. Die Original-Schaltung enthielt keine Massnahmen zu Begrenzung des Einschaltstromes.

Ein 50 Ohm Seriewiderstand welcher nach 3 Sekunden von einem Zeitrelais überbrückt wird, löst dieses Problem. So werden alle beteiligten Komponenten, insbesonders die Elkos und der Heizfaden der Röhre weniger strapaziert. Der Heizstrom beträgt im Normalfall schon 14.4 A. Wie hoch der Strom im kalten Zustand der Röhre wird, möchte ich lieber nicht wissen. Die Elkos im Netzteil sind in Serie geschaltet. Mit sogenannten “Bleeder-Widerständen” (47 kOhm Parallel-Widerstände) sollen die 3100 Volt Anodenspannung gleichmässig über die 8 Elkos verteilt werden. Während dem Einschalten ohne Softstart ist die Spannungsverteilung jedoch reziprok zu den Kapazitäten der Kondensatoren, und diese sind bei weitem nicht gleich. Mit dem 50 Ohm Vorwiderstand dauert das Ansteigen der Anodenspannung ca. 2 Sekunden. Nach 3 Sekunden schaltet dann das Zeitrelais. Ich habe schon viele Endstufen-Netzteile gesehen, welche wegen dem fehlenden Softstart den Geist aufgegeben haben.

2. Nach den ersten Test habe ich festgestellt, dass die PA auf dem 10 m Band eine Funkenstörung im Empfänger produzierte. Es hat sich dann herausgestellt, dass die Hochspannungswicklung des Transformers nicht gut genug isoliert war. Das Problem konnte jedoch dadurch gelöst werden, dass die Wicklung umgepolt wurde. Ein Ende der Wicklung liegt bei der Spannungsverdopplerschaltung ja auf “Ground”. Hätte ich das nicht bemerkt, wäre früher oder später der Transformer in Rauch aufgegangen.

Aus den beiliegender Bildern ist der Aufbau der PA ersichtlich. Das Teil wiegt ca. 25 kg! Bisher mussten noch keine Bauteile ersetzt werden. Die PA wurde jedoch nur wenig gebraucht.

Soweit Pauls Bericht. Hier das Schema der Einschaltverzögerung:

Und hier noch ein Blick auf die Röhre im Betrieb:

Morgen noch mehr zu dieser weit verbreiteten Röhre und noch einige zusätzliche Bilder zu Pauls Endstufe.

Fortsetzung folgt

73 de Anton

SB-1000 (Teil 2)

Veröffentlicht am 3. Januar 2011

HF-Teil des SB-1000 (Bild von Paul, HB9DFQ)

Die Röhre, die im SB-1000 zum Einsatz kommt ist, wie bereits erwähnt, eine 3-500. Ihr Name ist Programm: Die 3 steht für eine Triode und die 500 für 500W Verlustleistung. Ein wunderschönes Teil, gross wie ein Konfitürenglas. Auch in der beliebten Kenwood-Endstufe TL-922 kommt sie zum Einsatz, gerade in zweifacher Ausführung.

Diese Röhre aufzutreiben, wird immer schwieriger. Ob sie noch, wie die kleineren 811A und 572B, die auch in Audioverstärkern eingesetzt werden, in China gebaut werden, konnte ich nicht herausfinden. Eimac, der Originalhersteller, hat die Produktion bereits vor Jahren eingestellt. Erhältlich ist zwar noch Lagerware, sogenannte NOS (New Old Stock), doch in Foren liest man immer wieder davon, dass die 3-500 kein langes “Lagerleben” habe. Einige sprechen nur von einigen Monaten, was ich aber für übertrieben halte. Würde die Getterpille nicht genügend erhitzt, heisst es, könne es durch die Restgase zu Überschlägen kommen. Hier findet man das Datenblatt zu dieser Röhre.

Doch zurück zu Pauls SB-1000. Hier ein Blick ins Netzteil:

Wie man sieht, ist das Gerät sehr sauber und schön aufgebaut. Ein wichtiges Kriterium beim Kauf von Bausatzgeräten aus zweiter Hand. Kalte Lötstellen sind nicht lustig.

Hier noch das Schema zum SB-1000.  Diese Endstufe hat bei Eham übrigens eine 5/5 Bewertung. Eine ausgezeichnete Referenz und vermutlich der Grund, wieso sie nur selten auf dem Gebrauchtmarkt erscheint.

Wer übrigens Schaltpläne zu weiteren Heathkit Geräten sucht, ist hier an der richtigen Adresse. Man könnte ja zum Beispiel mal den legendären HW-12 nachbauen ;-)

73 de Anton

Funkperlen Reloaded: Die Funkperle, eine Balkonantenne für 160m

Die FUNKPERLE, eine Balkonantenne für 160m, Schritt I

Veröffentlicht am 8. April 2011

Wie versprochen, beginnen wir heute mit dem Bau unserer FUNKPERLE. Dabei handelt es sich um eine sehr kurze Antenne, die auf dem Balkon eines Mehrfamilienhauses installiert werden kann. nach dem Motto “No Risk, No Fun” wählen wir das schwierigste Band: 160m. Die FUNKPERLE läuft aber auch auf 80m, wie wir sehen werden.

Die FUNKPERLE vermeidet die Fehler vieler Wunderantenne und funktioniert deshalb für ihre Grösse sehr gut. Doch das Prinzip ist keineswegs neu. Es ist nur im Laufe der Zeit vergessen gegangen. Patentieren kann man sie daher nicht mehr. Wer sie kommerzialisieren möchte, dem steht daher nichts im Wege.

Natürlich kann auch die FUNKPERLE die Physik nicht überlisten. Für das 160m Band ist sie viel zu kurz und der Wirkungsgrad entsprechend gering. Aber wir holen aus dieser Antenne mehr heraus, als aus den meisten kurzen Antennen, indem wir mögliche Verlustquellen vermeiden. Sie enthält keine UNUNS oder Widerstände, ist in Resonanz und richtig angepasst und das Koaxialkabel strahlt auch nicht. Dafür sorgt eine Mantelwellensperre am Einspeisepunkt. Unser Mikrofon bleibt also cool. Die Resonanz ist übrigens sehr schmal wegen der hohen Güte – ein gutes Zeichen – sie lässt sich aber auf einfache Weise über das ganze Band abstimmen.

Die FUNKPERLE ist keine QRP Antenne, dafür ist sie zu kurz, genauso wie das Leben. Sie verträgt die üblichen 100W. Doch Vorsicht! An der Antenne herrscht Hochspannung! Ein richtiger Schwiegermutterkiller.

Gehen wir also in einem ersten Schritt auf die Suche nach den benötigten Komponenten. Zuerst brauchen wir eine Wäschekugel. Am besten fragt ihr eure Frau oder Freundin, die weiss, was das ist. Man braucht sie um das Waschmittel direkt in die Trommel zu geben. Hier ein Bild davon:

Je kugeliger, desto besser. Als nächste Komponente brauchen wir ein Druckbleistift. Man findet ihn in jedem Büro. Am besten fragt ihr euren Chef oder eure Sekretärin oder klaut den vom griesgrämigen Kollegen, der immer über Antennen schimpft. Diese Sorte hier ist gut geeignet:

Des weiteren benötigen wir einen Korkzapfen. Wenn wir den nicht zur Hand haben, kaufen wir uns im nächsten Laden siebeneinhalb Dezi trockenen Weisswein und machen uns einen lustigen Nachmittag. Es ist ja für einen guten Zweck.

Ein weiteres wichtiges Teil ist eine Kunststoff-Büchse mit 10cm Durchmesser und 15cm Länge. Metall geht nicht. Karton ist aber akzeptabel. Ich bevorzuge diese hier:

Dazu braucht ihr aber keinen Whirlpool anzuschaffen. Ihr könnt die Büchse auch so kaufen. Den Inhalt schüttet ihr in Nachbars Biotop. Das hält die Mücken fern.

Dann brauchen wir noch ein wenig Kleinmaterial wie Draht, Litze, Bananenbuchsen, eine PL oder BNC Buchse – je nach Vorliebe, Klebeband etc.

Eines hätte ich beinahe vergessen: das Pièce de résistance: Eine Fischrute, bzw. Angelrute. Nackt, ohne Roller etc. Für den Anfang tut’s auch Bambus, das gibt der Antenne einen natürlichen Touch. Für die 160m Version brauchen wir eine Rute von 3m Länge. Für 80m reichen 2m. Mit einer 5m Teleskoprute habt ihr zwei Fische auf einen Schlag. Die unteren drei Meter für 160, die oberen 2m für 80m. Dann könnt ihr schon mal überlegen, wie ihr dieses Teil in finsterer Nacht, wenn der Nachbar schläft, schräg aus eurem Balkon ragen lässt. Die Rute muss aus Fiberglas und darf nicht aus Karbon sein. Letzteres ist nämlich nicht HF-verträglich.

Schliesslich brauchen wir noch eine Mantelwellensperre. Einen grossen N30 Ringkern von Epcos, den man z.B. bei Conrad bestellen kann. Das sieht dann etwa so aus:

Voilà, jetzt wo wir alles beisammen haben, können wir mit dem Bau unserer Wunderantenne beginnen.

Fortsetzung folgt, 73 de Anton

Die FUNKPERLE, eine Balkonantenne für 160m, Schritt II

Veröffentlicht am 9. April 2011

Niemand möchte eine Antenne im Sack kaufen. Darum ist es höchste Zeit, euch das Schaltbild der FUNKPERLE vorzustellen. Hier ist es:

Bei diesem Schema ist die Antenne nur als Symbol oben im Bild eingezeichnet. Denn ob sie nun ein Ofenrohr ist oder nur ein Draht, ist nicht so wichtig. Ich empfehle eine Fischrute aus Fiberglas von 3m Länge, an der wir einen Draht festmachen. Das Geheimnis der FUNKPERLE liegt nicht im Antennenstrahler, sondern bei der Anpassung. Denn dort geht bei stark verkürzten Antennen der meiste Saft verloren. Selbstverständlich dürft ihr die Fischrute als Wendel ausführen, oder/und noch eine kleine Dachkapazität anfügen. Und wer möchte, kann sie sogar doppelt so lange machen, also 6m. Der Wirkungsgrad wird entsprechend steigen.

Die Anpass-Schaltung besteht aus einem Variometer. Dabei handelt es sich um eine Spule (L2), die drehbar in einer zweiten (L1) angeordnet ist. Ist der Wicklungssinn der beiden Spulen gleich, ist auch die Gesamtinduktivität am höchsten. Dreht man die innere Spule um 180 Grad, wirken beide Spulen gegeneinander und die Gesamtinduktivität ist am kleinsten. Mit einer solchen Anordnung kann ein grosser Induktivitätsbereich abgedeckt werden. In unserem Fall etwa 70 bis 220 Mikrohenry. Übergangswiderstände, wie bei den Schleifern einer Rollspule, entfallen. Das ist bei extrem kurzen Antennen wichtig, denn die Kontaktwiderstände kommen rasch in die Grössenordnung des Strahlungswiderstandes.

Mit dem Drehen der kleineren Spule in der grösseren kann die Antenne auf Resonanz abgeglichen werden. Doch damit ist die Impedanz des Koaxialkabels noch nicht an die Impedanz der Antenne angepasst. Hier kommt der Abgriff an der Spule L1 zum Zug. Mit ihm wird auf bestes SWR abgeglichen. Einmal eingestellt, braucht der Abgriff nicht mehr verändert zu werden und kann fest verlötet werden. Man kann dann durch Drehen von L2 über das ganze Band abstimmen. Der Abstimmbereich ist sehr gross. Typisch von 1.6 – 2.5 MHz.

Es gibt keine andere 16om Antenne mit nur 3m Länge die das schafft. Automatische Antennentuner versagen bei dieser Länge. Aber auch wenn sie anpassen könnten, wären die Verluste aufgrund der verwendeten Schaltung viel zu hoch. Und bei kurzen Breitbandantennen, wie sie für teures Geld angepriesen werden, wird die meiste Energie im UNUN und den Widerständen verheizt. Nicht so bei der FUNKPERLE. Sie holt das Maximum aus den drei Metern heraus und der Wirkungsgrad der Antenne hängt vorallem vom verwendeten Gegengewicht ab.

Ein weiterer Vorteil dieser Antenne ist der, dass sie immer geerdet ist und sich deshalb nicht statisch aufladen kann. Der Empfang ist entsprechend ruhig.

Auch auf 80m kann man das gleiche Variometer noch verwenden. Man verkürzt dann den Strahler auf 1.8-2m. In diesem Fall muss jedoch der Abgriff neu eingestellt werden.

Aber lasst uns zur Tat schreiten. Widmen wir uns dem schwierigsten Teil: der Herstellung von L2. Diese Spule soll in L1 drehen und wir führen sie deshalb als Kugelspule aus. Wer keine Waschkugel findet, für den habe ich eine andere Lösung parat. Ich war heute in der Landi und habe für drei Stutz drei Styropor-Bälle erstanden, mit einem Durchmesser von 8cm. Genau richtig für die Kugelspule. Doch wie bewickelt man eine Kugel, ohne dass die Windungen fortwährend auseinanderfallen?

Das geht am besten mit doppelseitigem Klebeband, wie das folgende Bild zeigt. Neben der bewickelten Styroporkugel ist eine unbewickelte zu sehen:

Es müssen 45 Windungen aufgebracht werden. Ich habe dazu 1mm Kupferlackdraht benutzt. Zum Schluss habe ich die Wicklung mit Araldit überzogen um sie dauerhaft zu fixieren. Wie ihr sehen könnt, habe ich mit Wickeln nicht am “Nordpol” begonnen, sondern etwa am Nordkap :-) und am “Äquator” klafft eine Lücke. Dort wird dann die Drehachse durchgeschoben. Denn die Kugelspule dreht sich, im Gegensatz zur Erde, nicht um die Polachse, sondern um eine Äquatorachse. Gott sei Dank ist das bei der Erde nicht so, man stelle sich das Durcheinander vor!

Mit der Kugelspule haben wir den schwierigsten Teil hinter uns gebracht, der Rest ist Nasenwasser, aber das folgt morgen.

73 de Anton

PS. Wer messen kann: die Kugelspule sollte ca. 80-90 uH haben.

Die Funkperle, eine Balkonantenne für 160m, Schritt III

Veröffentlicht am 10. April 2011

Nachdem wir eine Kugelspule gebaut haben, können wir uns den leichteren Dingen zuwenden. Als nächstes bauen wir die Spule L1. Dazu bewickeln wir die Kunststoffbüchse mit ca. 40 Windungen 0.75er TF-Litze, 1mm Elekrtikerdraht oder ähnlichem. Im oberen Drittel lassen wir eine Lücke, etwa  bei der dreissigsten Windung. Dort wird dann die Achse für die Kugelspule durchgeschoben:

Und damit sind wir bei der nächsten Aufgabe, der Endmontage. Wir entfernen alle Metallteile aus dem Druckbleistift und benützen es als Achse. Natürlich können wir auch ein x-beliebiges Kusstoffteil benutzen, das wir aus dem Haushaltmüll fischen. Dann bohren wir die Löcher für die Achse. Etwas zu klein, damit die Achse streng sitzt und nicht von selber drehen kann, und stecken sie durch die Büchse, durch die Kugelspule:

Zum Schluss montieren wir noch den Korken auf die Achse als Drehknopf.

Jetzt greifen wir zum Lötkolben, natürlich am richtigen Ende, und wir verbinden die beiden Spulen mit einer feinen, flexiblen Litze und führen auch ein Stück Litze vom anderen Ende der Kugelspule nach “draussen.” Dort wird dann die Antenne angeschlossen. Am besten mache ich dazu ein Loch oben in die Büchse und montiere eine Bananenbuchse. So habe ich einen “sauberen” Antennenanschluss. Oben ist übrigens dort, wo die Büchse offen ist. Die Kugelspule sollte auch nicht mitten in der Büchse sitzen, sondern am oberen Ende. Wir achten darauf, dass sich die Kugelspule unbehindert über 180 Grad drehen lässt.

Unten an der Büchse, dort wo die Wicklung von L1 anfängt, montieren wir ebenfalls eine Bananenbuchse und löten den Anfang von L1 an. Hier werden der Mantel des Koaxialkabels (RG58) und das Gegengewicht angeschlossen. Letzteres ist übrigens sehr wichtig und entscheidet darüber, wie gut die Antenne funktioniert. Balkongeländer, Radials, Blitzableiter usw. werden dort angeschlossen. Wenn die Antenne als Mobilantenne benutzt wird, natürlich die Karosserie des Wagens.

Apropos Mobilbetrieb: KW-Mobilantennen funktionieren nur deshalb so gut, weil das Auto die andere (unabgestimmte) Hälfte eines Dipols darstellt. Notabene tiptop isoliert durch vier Gummireifen. Voraussetzung ist, dass der Mantel des Koaxkabels fest mit der Karosserie verbunden wird. Magnetfüsse sind für KW – besonders auf den langwelligeren Bändern – unbrauchbar. Ihre Koppelkapazität ist für die Kurzwelle zu schwach. Eine Mobilantenne für 80m die hinten an der Stoßstange befestigt wird, bildet mit dem Auto zusammen einen angewinkelten Dipol. Nur so ist es zu erklären, dass auch im 80m Band eine Steilstrahlung für Verbindungen außerhalb der Reichweite der Bodenwelle zustande kommt.

Wollen wir von unserem Balkon aus gut über die Ionosphäre wegkommen, sollten wir unseren Strahler also möglichst waagrecht nach außen stellen. Eine schräge Position ist jedoch ein guter Kompromiss.

Jetzt ist unsere Anpassung für die 3m-Angelrute fast fertig. Fehlt nur noch der Abgriff. Der findet auf den untersten Windungen der Spule auf der Büchse statt (L1), wie aus dem Schema zu ersehen ist. Entweder mache ich die untersten 5 Windungen blank und greife sie mit einem Krokodil ab, oder ich löte in gewissen Abständen Bananenbuchsen ein: bei 1/2, 1, 2, 3 und 5 Windungen von der Erdbuchse aus gesehen. Dort schließe ich dann die Seele des Koaxialkabels an, die ich mit einem Bananenstecker versorgt habe.

Jetzt rasch den Transceiver angeschlossen und dabei die Mantelwellensperre nicht vergessen. Sonst gibt’s ein heißes Blechle ;-)

Das Abstimmen der Antenne ist einfach: Transceiver auf Low Power und am Korken auf minimales SWR einstellen. Es muss ein scharfer Dip sichtbar sein, da wir keine Übersetzung auf der Achse haben. Anschließend den Abgriff mit dem kleinsten SWR wählen. Bei jedem Abgriff muss die Abstimmung am Korken neu eingestellt werden.

Das SWR sollte unter 1:2 liegen. Das ist gut genug. Im 160m Band liegt die Bandbreite bei einigen kHz. Bei jedem Frequenzwechsel muss die Antenne deshalb durch Drehung am Korken nachgestimmt werden. Das ist kein Mangel, sondern ein Zeichen dafür, dass sie wirklich gut funktioniert.

Fortsetzung folgt, 73 de Anton

Die FUNKPERLE, Abschlussbericht

Veröffentlicht am 11. April 2011

Natürlich habe ich die FUNKPERLE ausprobiert und einige QSO’s damit gefahren. Aber ich will euch nicht mit Anekdoten langweilen. Denn ausgemessen habe ich sie nicht. Zu sagen: “ich habe damit ein QSO über x-Kilometer gefahren und einen Rapport y bekommen”, oder “ich habe sie mit Housis Kelemen verglichen und sie ist 1/3-S-Stufe besser”, wäre unseriös. Das überlasse ich anderen Wunderantennen-Erfindern.

Dabei bin ich eigentlich gar kein Erfinder. Ich habe nur das genommen und auf Kurzwelle umgesetzt, was andere schon seit Jahrzehnten bei viel zu kurzen Antennen im Lang- und Mittelwellenbereich tun: Ich habe meine Antenne nicht auf mysteriöse und undurchschaubare Weise oder gar mittels eines strahlenden Koaxialkabels angepasst, und ich habe auch nicht versucht, die Physik zurecht zu biegen, sondern schlicht und einfach ein Variometer benutzt.

Das Geheimnis sehr kurzer Antennen liegt nicht so sehr darin, was man als Strahler benutzt, sondern 1. wie man sie anpasst und 2. wie gut das Gegengewicht ist.

Natürlich helfen dicke Strahler und Dachkapazitäten, indem sie die Kapazität des Strahlers erhöhen und damit die Induktivität in der Anpassung senken. Aber sie ziehen auch die Blicke der Nachbarn auf sich. Daher habe ich mich mit einem dünnen Strahler begnügt und versucht, die Anpassung so verlustarm wie möglich zu gestalten.

Doch was nützt die beste Antenne, wenn man sie kaum abstimmen kann? Die FUNKPERLE ist leicht abzustimmen und kann mit einem Handgriff über das ganze 160m Band nachgetunt werden. Für 160m gehen Strahler von 3m bis 6m Länge.

Doch etwas Vorsicht ist angebracht: erstens herrscht an der Antenne Hochspannung (mehrere KV) und zweitens kann sie leicht durch die Umgebung verstimmt werden. Kommt ihr also nicht zu nahe, wenn ihr damit sendet. Und denkt daran: Antennen strahlen aus dem Strombauch heraus. Und der grösste Strom fliesst gerade am Fusspunkt. Schon die ersten Dezimeter sollten so frei wie möglich sein und nicht durch einen Blumentopf führen :-) Und noch was: vergesst bitte die Mantelwellensperre nicht. Sie gehört ans Koaxkabel vor der Einspeisung ins Variometer. Und vergesst auch das Gegengewicht nicht: es ist entscheidend. Ohne Gegengewicht funktioniert die FUNKPERLE nicht.Für meine Versuche habe ich zwei je 10m lange Drähte auf den Boden gelegt – einen nach links, den anderen nach rechts.

Hier nochmals eine kurze Zusammenfassung:

Wieso funktionieren die meisten Wunderantennen?

1.       Bei vielen strahlt das Koaxialkabel und weniger die Antenne selbst.

2.       Es ist sehr schwer eine Antenne zu bauen, die überhaupt nicht strahlt.

Was macht die Funkperle besser:

1.       Die Anpassung erfolgt verlustarm, ohne UNUN, Widerstände oder LC-Netzwerke.

2.       Es strahlt die Antenne und nicht das Koaxkabel.

3.       Sie lässt sich leicht abstimmen

Wie erwähnt, lässt sich dasselbe Variometer auch für 80m benutzen. Der Strahler muss dann auf 1.8 – 2m verkürzt werden. Damit erzielt man natürlich kein DX und kein Bombensignal. Aber in CW oder PSK31 sind schöne Europaverbindungen vom Balkon aus möglich. Möglichst mit vollen 100W, denn QRP und Behelfsantennen vertragen sich schlecht.

Und wer seine Nachbarn bereits an Antennen gewöhnt hat, kann für 160m auch eine längere Fischrute benutzen. 5 oder 6m helfen dem Signal mächtig auf die Sprünge.

Hier ein Bild vom Transceiver, den ich für die Tests benutzt habe: Ein ICOM IC-7200:

73 de Anton