Montag, 17. September 2018

Die Endfeed Antenne - das unbekannte Wesen.



Endfeed Antennen - endgespeiste Halbwellenstrahler - liegen im Trend. Besonders bei SOTA-Stationen sind sie beliebt.
Dominierten bisher die Fuchskreise als Methode der Speisung bei den endgespeisten Halbwellenstrahlern, werden diese nun von UNUN'S abgelöst, vorzugsweise mit einem Transformationsverhältnis von 1:64.

Die Überlegung dahinter ist folgende: An den Enden eines Halbwellendipols sei ein Strahlungswiderstand von zirka 3200 Ohm vorhanden. Das ist eine Annahme - messen lässt sich das nicht ohne Gegenpol.
3200 Ohm geteilt durch 64 ergeben 50 Ohm, und so könnte man direkt ein Koaxialkabel an der Primärwicklung des Trafos anschließen.
Da ein endgespeister Halbwellenstrahler die gleiche Länge eines Halbwellendipols besitze, wird argumentiert, arbeite er genau gleich - mit Strommaximum in der Mitte und Spannungsmaxima an den Enden - und brauche deshalb kein Gegengewicht. Zudem könne ein z.B. für 80m bemessener Strahler auch auf den harmonischen Bändern 40, 20 und 10m arbeiten, da diese ein Mehrfaches einer halben Wellenlänge betragen.

Eine einleuchtende Theorie, nicht wahr? Auch ich habe sie in früheren Blogeinträgen vertreten.

Leider ist sie falsch.

Das heißt aber nicht, dass eine solche Antenne nicht strahlt und dass man damit keine QSO's fahren kann. Das Universum der Funkamateure ist voll von Antennen mit falschen und unzureichenden Erklärungen mit denen jeden Tag erfolgreich Verbindungen gemacht werden. In unzähligen Anekdoten über erfolgreiche QSO's wird dabei fleißig an Legenden gestrickt.

Da können doch einige "unwesentliche" physikalische Grundlagen nicht dagegen halten, oder?
Eine davon ist zum Beispiel der Umstand, dass ein Strom nicht nur in eine Antenne hineinfließen, sondern in gleicher Stärke auch wieder herausfließen muss, damit eine Leistung übertragen werden kann und die Antenne strahlt.
Eine generelle Regel, die überall gilt, wo Strom fließt: Wer's nicht glaubt, der schließe eine Lampe an eine Batterie und messe den Strom mal beim Minus, dann beim Pluspol. Er ist auf beiden Seiten gleich hoch, nichts bleibt hängen, Strom wird nicht vernichtet. Und trotzdem brennt die Lampe ;-)

Bei der Dipolantenne ist es das gleiche Spiel: Der Strom fließt über die Seele des Koaxialkabels in die eine Dipolhälfte und über die Innenseite der Abschirmung von der anderen Dipolhälfte wieder zurück - und umgekehrt. Ist ja Wechselstrom ;-)
Zwischen der linken und der rechten Dipolhälfte befindet sich in der Regel keine Lampe, sondern ein elektromagnetisches Feld und schließt den Stromkreislauf. Da ich ein Steampunker bin, bezeichne ich es einfach als Aether.

Oft macht der Strom was er will, und nur ein Teil fließt auf der Innenseite der Koax-Abschirmung zurück zum Sender wie es sich gehört. Der restliche Teil des Stroms fließt dann über die Außenseite der Abschirmung zurück. Das nennt man Mantelwellen.

Doch kommen wir zu unserem endgespeisten Halbwellenstrahler. Der hat zwar die gleiche Länge wie die Gesamtlänge eines Halbwellendipols, aber ist leider kein Dipol, denn er hat nur einen Pol, bei dem man Strom reinschicken kann: sein luftiges Ende mit den angeblichen 3 Kilo-Ohm.
Wenn so ein Halbwellenstrahler strahlen soll, muss aber der Strom, den man hineinschickt, wieder zurückfließen zur Quelle (Sender). Ohne Rückfluss keine HF im Aether.

Wenn wir all die lustigen Schaltungen der endgespeisten Halbwellenstrahler ansehen, finden wir nirgends einen zweiten Pol. Die Abschirmung des Koaxialkabels endet auf der anderen Seite eines Schwingkreises oder eines Transformators, und die hängt einfach "in der Luft".
Zwar könnte der Strom auf die Idee kommen, direkt über den Schwingkreis oder Trafo zurückzufließen, doch dann würde die Antenne nichts davon abbekommen. Wir hätten einen Dummyload mit irgendeiner komischen Impedanz am Ende des Koax.

Doch der Strom ist nicht dumm. Er sucht sich einen anderen Rückweg. In den meisten Fällen ist das die Außenseite der Abschirmung. Es sei denn, der OM habe vorgesorgt und eine Art Radial (oder gar Erdung) angebracht: entweder am Fuss des 1:64 Trafos oder im Falle des Fuchskreises am anderen ("kalten") Ende des Parallelschwingkreises. Denn der Strom muss zurückfließen, koste es was es wolle. Und zwar genauso viel, wie hereinfließt.

Was bedeutet das nun für den Benutzer einer endgespeisten Halbwellenantenne:

a) Der Außenmantel Des Koaxkabels dient als Gegengewicht und ich habe mit Mantellwellen zu kämpfen.

oder

b) Ich benutze einen zusätzlichen Radial, der als Gegengewicht dient.

oder, am wahrscheinlichsten:

c) ich habe es mit a) und b) zu tun.

Bei QRP werden mich die Mantelwellen wohl weniger plagen. Bei QRO wird es aber kritisch.
Versuche ich die Mantelwelle mit einer Sperre abzublocken, sollte dies nicht in unmittelbarer Nähe des Anschlusspunktes bei der Antenne geschehen.

Steve Yates AA5TB hat die Endfeed genau unter die Lupe genommen. Auch er kommt zum Schluss:
Eine Endfeed-Antenne braucht einen Radial. Allerdings muss dieser im Falle eines endgespeisten Halbwellenstrahlers nicht sehr lange zu sein: Steve hat eine optimale Länge von 0.05 der Wellenlänge ermittelt. Fehlt der Radial, sucht sich die HF einen anderen Gegenpol - meist den Außenmantel des Koax.

Für die Endfeed mit Trafo (1:64 oder ähnlich) gilt genau das gleiche. Ob diese Antenne aber genauso effektiv ist, wie die Endfeed mit Schwingkreis, weiß ich nicht. Die gemessenen SWR-Kurven sehen nach zusätzlichen Verlusten aus, die durch den Trafo (UNUN) entstehen könnten. Auch der zusätzliche Kondensator, der in diesen Ausführungen auf der Primärwicklung liegt, nährt mein Misstrauen. Er soll angeblich das SWR auf bestimmten Bändern verbessern. Doch eine genaue Erklärung/Berechnung der Funktionsweise  habe ich bisher nirgend gefunden.

Bill Leonard N0CU zum Thema

Roy W. Lewallen W7EL zum Thema Balun

W8IJ zum Strahlungswiderstand von Antennen (deutsche Übersetzung)

Erfahrungsbericht und Beschreibung Endfeed mit Trafo



Mit diesem Beitrag schließe ich das Blog Antons Funkperlen vorläufig ab. Ob und wann es weiter geht, kann ich zurzeit nicht sagen. Eine Löschung des Blogs ist aber nicht vorgesehen. Ich werde mich in Zukunft anderen, neuen Projekten widmen.  
vy 73 de Anton HB9ASB













Kommentare:

Oli hat gesagt…

Hallo Anton
Schade dass hier Schluss ist. Dein Blog war meine Lieblingslektüre in Sachen Amateurfunk. Besonders von Deinen Antennen-Beiträgen war ich immer sehr angetan.
Alles Gute!
73 (Rufzeichen hab ich noch keins, Prüfung ist aber noch dieses Jahr)

DL6MBE hat gesagt…

Dein letzter Satz macht mich und viele Andere sehr traurig.
Ich habe deine "Perlen" immer sehr gerne gelesen und mich ungeduldig auf den nächsten Beitrag gefreut. Ich hoffe nur, dass dein Entschluss keine gesundheitlichen Gründe hat und es dir gut geht.

"All good things must come to an end"...

73 von Josef, DL6MBE

dl3baa hat gesagt…

Schade!
Ich lese deinen Blog regelmäßig!
Mache bitte weiter!
cu Michael

Hermann Eckel hat gesagt…

Schade Anton, aber wenn es gesundheitliche Probleme gibt gehen diese vor.Herzlichen Dank für all die Mühe, ich habe oft innerlich gelacht über die Beiträge.
55 es 73 de Hermann, AB3DR

Anonym hat gesagt…

Danke Anton für deine wundervollen Funkperlen. vy 73 de Philipp HB9EYW

Peter Sidler hat gesagt…

Hallo Anton

Danke für den Blog. Das Lesen hat immer Spass gemacht. Ich wünsche Dir neue interessante Beschäftigungen.

73, Peter - HB9PJT

PS: Noch eine kleine Korrektur zum letzten Artikel: "Steve hat eine optimale Länge von 0.05% der Wellenlänge ermittelt", die Länge ist 0.05 Lambda.

Anton's Funkperlen hat gesagt…

Danke Peter
habs korrigiert.
73 de Anton

Alfred hat gesagt…

73, Alfred, OE5AKM

PS: Hoffe, es regt dich nicht allzu sehr auf:

https://network-radios.com/index.php/2018/03/07/its-not-real-ham-radio-by-chris-g7ddn/

DO9HC hat gesagt…

Das sind ja keine guten Nachrichten hier, mein Lieblingsblog macht zu? Lieber Anton, ich hoffe es geht dir gut und du überlegst es dir irgendwann noch mal anders, die Funkperlen werden mir fehlen.

vy 73 de Haiko DO9HC

Anonym hat gesagt…

War nett, schade.

Was machst du denn Spannendes in Zukunft ?

Wolfgang

Anonym hat gesagt…

Hallo Anton,

Immer voller Erwartungen auf für mich Neues, habe ich regelmässig in Deinen Blog reingeschaut und bedaure sehr, dass nun Schluss damit ist. Aber alles hat eben seine Zeit. Jedenfalls wünsche ich Dir viel Freude und Erfolg bei Deinen neuen Projekten und Danke Dir, dass Du uns in den vergangenen Jahren auf eine derart informative und immer angenehme Art an Deinem Amateurfunkerleben hast teilnehmen lassen.

Beste 73 de Kurt, HB9AOO

Anonym hat gesagt…

Ich schließe mich dem an, was hier schon reichlich gesagt wurde: Sehr schade. Ich werde diesen Blog vermissen. Ich wünsche Dir alles Gute.
73 Arne, DK1AT

DK4BM hat gesagt…

Hallo lieber Anton, für Deine Projekte alles Gute. Deine Funkperlen habe ich immer genossen. Sie und Deine Weltanschauung werden mir sehr fehlen. Alles Gute und bleib wie Du bist...
Vy73 de Mathias, DK4BM

Eric Windisch hat gesagt…

vy 73s von DF3TN!
Ich kann mir gut vorstellen dass es jetzt in deinem Leben andere Dinge gibt die wichtiger sind...
Danke für das tolle Blog und mach weiter so!
gl e gd dx vy 73 df3tn

Alex DD1ALX hat gesagt…

Hallo Anton,

auch ich ich freue mich jeden morgen, wenn ich sehe,
dass es eine neue Funkperle zu lesen gibt.

Vielen Dank dafür und die besten Wünsche,
Alex (DD1ALX)

HB9CRN hat gesagt…

Lieber Anton

Danke für die immer sehr unterhaltsame aber auch lehrreiche Lektüre. Dazu praxisnah und anregend eigene Projekte aufzubauen. Dem grossen Bedauern der anderen Kameraden kann ich mich nur anschliessen.

Ich hoffe, dass es dir gesundheitlich gut geht und du auch in diesem Jahr in Zofingen anzutreffen bist.

73 de HB9CRN

Hermann

Wolfgang S. hat gesagt…

Vielen Dank für diesen Blog, ich habe ihn wirklich sehr sehr gerne gelesen. Vielleicht kannst Du ja mal wieder was schreiben wenn dir die Finger jucken ;) Auch wurde von mir schon das eine oder andere beschriebene 630m Gerät von dir nachgebaut - mit Anpassungen an meine Bastelkiste.

Vielen Dank und ich wünsche alles Gute für die Gesundheit !

https://drive.google.com/file/d/16BM9ej6L1ewTmKO9HSBrP_zXYyCmMgOn/view?usp=sharing

73, DL6RCN

Marco Schwan hat gesagt…

Schade, das der Blog schließt. Wenn es dir wieder in den Fingern juckt, darfst du gerne wieder deinen Blog reaktivieren.

Anonym hat gesagt…

Hallo Anton
Schade das du aufhörst mit dem Blog. habe mich immer gefreut den zu lesen. Wünsche dir für die Zukunft alles Gute. 73 Bärti HB9SPV

Anonym hat gesagt…

Hallo Anton!
Als Gelegenheitsfunkamateur haben mich die verworrenen Wege einer Suchmaschine (was da dran maschinenhaft sein soll, ist mir bis heute schleierhaft, denn Maschinen haben eine Seele) auf Deinen Blog geleitet und trotz meines grundsätzlich sparsamen Umgang mit Lob möchte ich eingestehen, fast jeden Deiner Beiträge genossen zu haben, auch habe ich einige Anregungen mitgenommen.

Ich wünsche Dir jedenfalls viel Freude mit Deinen hinkünftigen Aktivitäten, wo immer sie Dich hinführen mögen, schließlich wird Stillstand meist als Rückschritt empfunden.
Vielleicht treffen wir uns ja einmal auf der einen oder anderen Kommunikationsebene.
vy 73 de Robert / OE1RCS

Anonym hat gesagt…

Hallo Anton,
wirklich sehr schade. Ich lese seit vielen Jahren Deine Beiträge.
73 DF7RW Rawan

Anonym hat gesagt…

Hallo Anton,
ich habe mich stets als Leser auf Deine Veröffentlichungen, die zum Teil von einem humorvollen Querdenken - gewürzt mit Ironie und Witz - geprägt waren, gefreut. Insbesondere Deine Ausführungen zu sog. Wunderantennen, Miniantennen und zur Propagation waren stets zielführend und geprägt von einem guten, umfassenden Fachwissen. Ich wünsche Dir viel Gesundheit und noch viele tolle Projekte. Natürlich wäre es schön, gelegentlich mal wieder was zu hören. Danke für Deinen Blog lieber OM.
73 & 55, Klaus, DJ8KW

Unknown hat gesagt…

dhSchade --aber alles gute geht zu ende...hoffe du bist gesundheitlich ok und dein abschied hier ist wirklich nur einem anderen hobby zuzuschreiben--beste 73 danke für die vilen praxisbezogenen artikel---73 de oe3ltb leo jn

Anonym hat gesagt…

Lieber Anton,

obwohl ich nur SWL' er bin, habe ich deine Blog's sehr gerne gelesen und auch
viel dabei gelernt...
Alles gute für die Zukunft und die Gesundheit.

73 aus Hamburg
Edgar

Beat hat gesagt…

Hallo Anton,
vielen Dank für Deinen Blog über all die Jahre. Die Seite habe ich oft besucht bin mir auch sehr bewusst wie viel Arbeit auch immer dahintersteht.
Ich wünsche für Deine Projekte alles gute, und würde mich freuen gelegentlich wieder mal was von Dir zu lesen.
Du hast dies super gemacht.
Vy 73 de Beat, HB9THJ

Anonym hat gesagt…

Hallo Anton !
Danke für all die wunderbaren "Funkperlen" aus Deiner Feder - ich werde sie vermissen . Alles Gute für Dich
DC5LBG

Anonym hat gesagt…

Hallo Anton,

schade das Du das Blog schließt, gehörte es doch lange zu meiner Lieblingslektüre. Viele spannende Artikel mit einer schönen Portion Humor die mich oft angeregt haben neue Dinge zu probieren oder weitergehende Recherchen zu betreiben.
Vielen Dank für all die Mühe die Du Dir mit diesem Blog gemacht hast!

73, Jochen df1vb / kh2mm