Aufgrund der Zugänglichkeit des Balkons an meinem Aufenthaltsort habe ich beschlossen, die Groundplane-Antenne auf allen Amateurbändern von 7 bis 28 MHz zu installieren, und wenn ich sie abstimmen kann, dann auf 3,6 MHz. Als Grundlage diente das Design aus dem Artikel http://www.dk3red.homepage.t-online.de/de/s15_01.htm. Die Antenne ist eine Angelrute, um die ein Draht gewickelt ist, mit einem Tuner am unteren Ende und ist am Geländer oder Glasrahmen des Balkons geerdet.

1. Die erste Antennenoption ist ein 4,5 m langes Kabel und ein manueller Tuner

In der ersten Variante habe ich den Radiosender und den Handtuner auf dem Balkon platziert. Dies ist eine experimentelle Option, nicht für den On-Air-Betrieb, sondern für den „Proof of Concept“ und die Erprobung der Möglichkeit, von einem Balkon aus zu arbeiten.

Als Mast habe ich einen 7 Meter langen Kohlefaserstab verwendet. Über die gesamte Länge, mit Ausnahme des im Inneren befindlichen Griffs, ist ein Draht mit großer Windungssteigung gewickelt.

1. Das Antennengewebe ist ein 4,5 Meter langer Draht.
2. Das Gleiche wie Punkt 1 mit einer Verlängerungsspule, um Resonanz bei einer Frequenz von 7 MHz sicherzustellen.
3. Das Antennengewebe ist ein 6,8 Meter langer Draht.

Alle Antennenoptionen wurden mit einem nanoVNA-Antennenanalysator ohne Verwendung eines Tuners gemessen.

1-A. Die erste Antennenoption ist ein 4,5 Meter langes Kabel und ein automatischer Tuner

Eine Antenne ohne Tuner hat einen aktiven Widerstand von 11...53 Ohm (die Reaktivität überschreitet 100 im Bereich von 28,14 und 10 MHz nicht).
In allen Bändern außer 3,5 MHz lässt sich die Eingangsimpedanz bequem an einen automatischen Tuner anpassen.

Graph kurzer Draht

Die Resonanz einer Antenne mit einer Drahtlänge von 4,5 Metern liegt bei 12,5 MHz (zwischen den Amateurfunkbändern von 10 und 14 MHz).

Es ist zu beachten, dass der Anstieg des Eingangswiderstands R der Antenne bei niedrigen Frequenzen von 3,6 MHz offenbar darauf zurückzuführen ist, dass:

• Der Tuner ist in der ersten Version über ein 2 Meter langes Kabel mit Masse verbunden – es stellt sich heraus, dass es sich um einen GP mit verschobenem Stromanschluss handelt, was den Rin erhöht.

1-B. Die erste Antennenoption ist ein 4,5 Meter langer Draht + Verlängerungsspule für den 7-MHz-Bereich (ohne Tuner).

Graph mit Rolle

Das SWR in einem Niederfrequenzbereich von 7 MHz hat sich verbessert (SWR = 1,8), während sich im Rest die Antennen-Kabel-Anpassung stark verschlechtert hat.

Eindrücke von der ersten Version der Antenne (1, 1A, 1B) mit einer Kabellänge von 4,5 m, einem Erdungskabel von 2 Metern

In den Hochfrequenzbereichen 14-29 MHz ist die Antenne wenig störanfällig (leise), insbesondere wenn man sie an einen Handtuner anschließt und der Transceiver mit einer Batterie betrieben wird. Für die Übertragung funktioniert die Antenne auch in den Bereichen 10-29 MHz gut.

2. Die zweite Antennenoption ist ein 6,8 Meter langer Sender und ein Erdungskabel mit einer Mindestlänge von 0,3 m.

Bei Betrieb im 7-MHz-Bereich beträgt die normale Länge des Senders 10 Meter – das heißt, 1/4. Trotzdem. Ein kürzerer Draht von 6,8 Metern ist ebenfalls praktikabel: Die Länge des Emitters ist gleich 0,16 wellenlängen im Bereich von 40 Metern und 0,08 wellenlängen im 80-Meter-Bereich. Diese Antenne funktioniert am besten in den WARC-Bändern von 30 Metern (10 MHz) und 17 Metern (18 MHz).

Graph langer Draht 6,8 Meter

Bei dieser Version der Antenne mit einem Draht von 6,8 Metern hat sich die Koordination mit dem Kabel im Bereich von 40 Metern im Vergleich zur ersten Option (mit langem Erdungsleiter) verschlechtert. Im 3,5-MHz-Bereich wird die Antenne durch einen Tuner aufgebaut (aktiver Teil 53 Ohm plus kapazitiver Anteil). Im 14-MHz-Bereich liegt eine hohe Eingangsimpedanz von 1 kOhm vor.

Eindrücke von der zweiten Version der Antenne – ein 6,8 Meter langer Draht und ein kurzer Erdungsleiter von 0,3 m

1. Diese Antennenoption ist interessant, da der Empfang im 14-MHz-Bereich dem Senden deutlich überlegen ist.
2. Die 14-MHz-Antenne benötigt keine Gegengewichte – hohe Eingangsimpedanz von 1000 Ohm (Spannungsresonanz). Allerdings ist die Antenne von einem Tuner aufgebaut – mehrere Funkkommunikationen im 14-MHz-Bereich wurden auf einer Antenne mit einer Drahtlänge von 6,8 Metern durchgeführt.
3. Die Antenne ist trotz ihrer anständigen Höhe den Richtantennen deutlich unterlegen (ich kann hören, wen andere Funkamateure in St. Petersburg hören) - im 14-MHz-Bereich sind die Bezirke 6 und 9 (Krasnodar, Ural) gut, aber Bezirk 0 (Sibirien) ist nicht einmal vorhanden, es gibt nicht einmal Anzeichen von Stationen aus Sibirien. FT-8 zeigt nur Spuren von Sendern aus China. Dies kann an der Abschirmung des Hauses nach Nordosten liegen. Gleichzeitig zieht Europa mit hohen Pegeln durch; Bei Entfernungen von 2000-3000 km ist alles in Ordnung.
4. Beim Verlegen des Antennengewebedrahtes sollte dieser, obwohl isoliert, das Balkongeländer nicht berühren, da sich die Kapazität zur Erde erhöht. Außerdem sollten die Verlängerungsrolle in der Basis und die Wendelantenne an der Angelrute vom Metallzaun ferngehalten werden. Ansonsten verhält sich die Verlängerungsspule nicht wie eine reine Induktivität L, sondern wie ein L-Glied aus L und C mit unvorhersehbaren Resonanzen und einem Rückgang des Wirkungsgrades.

Die dritte Antennenoption ist ein 6,8 m langes Kabel mit automatischem Tuner auf dem Balkon

Der Zweck der dritten Option besteht darin, den Transceiver für den Betrieb unter komfortableren Bedingungen in den Funkraum (Gemeinschaft) zu verlegen. Da lag es nahe, die Lösung mit einem in Belgien hergestellten automatischen Fernanpassungsgerät CG-3000 (für Leistungen bis 100 W) zu lösen, das zuvor gekauft wurde. Der automatische Tuner wird anhand eines Signals vom Transceiver aus der Ferne auf jede beliebige Frequenz abgestimmt. Es verfügt über keine Steuerleitungen, außer der 12-Volt-Versorgungsspannung vom Netzteil zum Betrieb des Relaisstromkreises. Der Tuner ist auf die Frequenz des eingegebenen Hochfrequenzsignals abgestimmt.

Eindrücke von der dritten Option – mit automatischem Tuner

1. Im Vergleich zum manuellen Tuner verschlechterten sich die von mir erhaltenen Meldungen (Schätzungen meines Signals) etwas (von 1 auf 10 dB). Dies ist höchstwahrscheinlich auf eine ungenaue Anpassung bis zu SWR=1,5 zurückzuführen, während der manuelle Tuner es ermöglichte, SWR=1,0 zu erreichen. Für den FT-8-Modus ist dies jedoch nicht von Bedeutung, der Preis dient der Bequemlichkeit (Einrichtungsgeschwindigkeit, Multiband).
2. Im 14-MHz-Band stieg das Luftgeräusch auf S7 mit einem automatischen Tuner auf dem Balkon im Vergleich zu S1-S3 mit einem manuellen Tuner. Der Grund für den schlechten Empfang sind Gleichtaktstörungen.
3. Es wurden Haushaltsstörungen vom Wechselstromnetz zum Tuner-Stromkabel festgestellt. Im Bereich von 80 Metern (3,5–3,8 MHz) waren die lautesten Sender vor dem Hintergrund des charakteristischen „Knurrens“ von Störungen aus dem Stromnetz zu hören – eine Folge von Gleichtaktstörungen und einer Stromschleife entlang des Geflechts des Koaxialkabels – Transceiver – Tuner – Steuerkabel.

Die vierte Version der Antenne (endgültig) basiert auf Option Nr. 3 mit automatischem Tuner. Abschaltdrosseln an allen Kabeln und ein Gleichtaktfilter für die 220-Volt-Stromversorgung hinzugefügt

Da die Störquelle genau identifiziert werden konnte – Gleichtaktstörungen, war eine hochfrequente Isolierung vom 220-Volt-Netz und vom Raum (in dem Störungen auf allen Leitungen induziert werden) erforderlich:

1. Um Gleichtaktstörungen entlang des Außengeflechts des Koaxialkabels zu verhindern, ist vor dem automatischen Tuner ein großer Balun in Form einer Wicklung von 8 Windungen auf einem Kunststoffzylinder mit einem Durchmesser von 10 cm installiert – der sogenannte „Ugly Balun“.
2. Um Störungen entlang des Tuner-Stromkabels zu minimieren, wird das Kabel in der Nähe des passenden Geräts durch 7 Ferritringe mit jeweils 3 Windungen geführt. Die „Girlande“ aus Filtern wurde zusammen mit dem Stimmgerät in einem Plastikkoffer (für 500 Rubel gekauft) verstaut.
3. Auf der 220-Volt-Netzseite ist die Stromversorgung des Transceivers über einen Interferenzfilter (EMI-Filter) von AliExpress an eine Spannung von 220 Volt und einen Strom von 30 Ampere angeschlossen. Der Interferenzfilter wird in eine im Baumarkt gekaufte Kunststoff-Montagebox eingebaut. Oben auf dem Gehäuse befindet sich eine Steckdose, der Filter verfügt über ein Kabel mit Stecker zum Anschluss an ein 220-Volt-Stromnetz.
4. Um interne Störungen vom Gebäude auf die Antennenoberfläche zu reduzieren, wurde die Drahtschleife von der Angelrute zum Anpassungsgerät entfernt. Dazu wird der Tuner hochgestellt und am Balkongeländer festgebunden. Das Erdungskabel zum Balkongeländer wird auf ein Minimum gekürzt.

Durch den Einsatz dieser Maßnahmen konnten Störungen im Bereich von 80 Metern von 8 auf 4 Punkte reduziert werden (mittels S-Meter bei eingeschalteter „IPO“-Taste unter Umgehung des Vorverstärkers), d. h. der Störpegel wurde um 24 dB reduziert! Dadurch kann ich in 80 Metern Entfernung besser hören als sie mich hören können. Ich empfange alle lokalen 80-Meter-Sender aus St. Petersburg und der Region Leningrad. Der Moderator des Runden Tisches bei 3630 kHz erhält 9+ Punkte. Sie antworten mir auch (natürlich nicht 9 Punkte, sondern „bis zu 9“).

Das Antennenanschlussdiagramm ist unten dargestellt:

Aussehen eines 220-Volt-Interferenzfilters

Zum Vergrößern anklicken:

Der Netzfilter ist im Funkraum installiert. Über diesen Filter wird die Stromversorgung des Transceivers angeschlossen.

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