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