Antennen: Analyse eines verkürzten 80-Meter-Dipols
Warum dieser Beitrag wichtig ist
Für alle, die auf 80 m mobil oder portabel QRV sein möchten, aber nur begrenzten Platz haben, stellt sich die Frage: Wie leistungsfähig sind stark verkürzte Antennensysteme wirklich – und was lässt sich tun, um das Beste herauszuholen?
Das Wichtigste vorweg:- Verkürzte 80-m-Dipole mit Mobilstrahlern sind mechanisch praktisch, aber elektrisch stark eingeschränkt.
- Sehr schmale Bandbreite: Bereits geringe Frequenzänderungen erfordern exaktes Nachstimmen.
- Hohe Systemverluste entstehen durch Fehlanpassung und Dämpfung im Koaxkabel.
- Wirkungsgrade unter 15 % sind typisch – die meiste Leistung wird nicht abgestrahlt.
- 2 bis 3 S-Stufen schwächeres Signal im Vergleich zu vollwertigen λ/2-Dipolen.
- Gute Nachrichten: Mit gezielter Optimierung (Spulenabstimmung, Balun, hochwertiges Kabel) lässt sich die Leistung spürbar verbessern.
Verkürzte Dipole: Technische Grundlagen
Im mobilen oder portablen Amateurfunkbetrieb – etwa vom Wohnmobil aus – ist Platz meist Mangelware. Ein vollwertiger Dipol für das 80‑m-Band benötigt etwa 40 Meter Spannweite und ist damit für den mobilen Einsatz kaum praktikabel. Viele Funkamateure greifen deshalb auf stark verkürzte Antennenlösungen zurück. Eine beliebte Methode ist der Aufbau eines Dipols aus zwei kommerziellen Monoband-Mobilstrahlern von je etwa 5 Metern Länge.
Um diese kurzen Strahler auf 3,5 MHz resonant zu bringen, werden Verlängerungsspulen eingesetzt, die die kapazitive Reaktanz kompensieren. Im Resonanzfall verhält sich die Antenne am Speisepunkt wie ein ohmscher Widerstand, zusammengesetzt aus Strahlungs- und Verlustwiderstand.
Das Problem mit der Bandbreite
Der auffälligste Nachteil eines so stark verkürzten Antennensystems ist seine extrem geringe Bandbreite. Aufgrund des hohen Gütefaktors (Q) liegt die 2:1-SWR-Bandbreite oft nur bei 5–10 kHz. Dies bedeutet, dass schon kleine Frequenzverschiebungen außerhalb des Resonanzbereichs liegen und eine präzise Nachstimmung erforderlich machen.
Ein vollwertiger Halbwellendipol hingegen, montiert in geeigneter Höhe, weist typischerweise eine nutzbare Bandbreite von über 100 kHz auf – oft ohne dass ein Tuner erforderlich ist. Wenn die beiden Strahler eines verkürzten Dipols nicht exakt identisch aufgebaut sind – etwa durch Fertigungstoleranzen, unterschiedliche Spuleninduktivitäten oder Längenabweichungen – verschärfen sich Fehlanpassungseffekte zusätzlich.
Systemverluste durch Fehlanpassung
 |
| Dämpfung durch Fehlanpassung |
 |
| Verlauf der Zusatzdämpfung (Dipollänge 5m) |
Hier gibt es das Programm zur Berechnung und Visualisierung...
Umwelteinflüsse und Mantelwellen
Ein solcher Antennenaufbau ist empfindlich gegenüber Änderungen in der unmittelbaren Umgebung. Eine geringe Aufbauhöhe über dem Fahrzeugdach oder dem Boden führt zu kapazitiver Kopplung, die das Resonanzverhalten der Antenne beeinflusst. Schon Umparken, Regen, Dachträger oder nasse Isolatoren können die Abstimmung messbar verschieben.
Darüber hinaus treten bei asymmetrischer Einspeisung häufig unerwünschte Mantelwellen auf dem Außenleiter des Koaxialkabels auf. Diese Gleichtaktströme führen zu unkontrollierter Abstrahlung und Störeinstrahlung in empfindliche Geräte. Der Einsatz einer Strombalun (Mantelwellensperre) direkt am Speisepunkt ist daher dringend zu empfehlen.
Wirkungsgrad: Der Knackpunkt
Das Verhältnis Rr / (Rr + Rl) ergibt dann einen Wirkungsgrad im Bereich von 5 % bis maximal 15 %. Demgegenüber erreicht ein resonanter λ/2-Dipol in etwa 10 Meter Höhe einen Wirkungsgrad von 80–95 %.
Ein Unterschied von etwa 9–10 dB, was in der Praxis 1,5 bis 3 S-Stufen am Empfänger ausmachen kann. Dies kann darüber entscheiden, ob eine Verbindung möglich ist – oder nicht.
Strategien zur Optimierung
Trotz der genannten Einschränkungen lässt sich ein verkürzter Mobilstrahler-Dipol mit gezielten Maßnahmen deutlich verbessern:
- Resonanzabstimmung mit einem Antennenanalysator auf die exakte Arbeitsfrequenz.
- Tuner nahe der Antenne, idealerweise direkt an der Speisestelle, zur Vermeidung von Kabelverlusten.
- Hochwertiges Koaxialkabel, etwa Aircell 7 oder vergleichbare Typen mit geringer Dämpfung.
- Strombalun am Speisepunkt, um Mantelwellen und Gleichtaktstörungen wirksam zu unterdrücken.
- Mechanisch stabile Konstruktion, um die Abstimmung reproduzierbar zu halten.
Fazit
Ein 5-Meter-Dipol aus Mobilstrahlern stellt eine funktionale Kompromisslösung für das 80‑m-Band dar, wenn Mobilität und begrenzter Platz im Vordergrund stehen. Elektrisch gesehen ist das System allerdings stark eingeschränkt: schmale Bandbreite, hoher Abstimmaufwand und geringe Effizienz sind die Folge.
Wer sich der physikalischen Grenzen bewusst ist und gezielt optimiert, kann jedoch für lokale und regionale Verbindungen durchaus akzeptable Ergebnisse erzielen.
Weiterführende Literatur und Quellen
Fachliteratur:
- Rothammel – Antennenbuch (DJ0TR, A. Krischke), DARC Verlag
- The ARRL Antenna Book, American Radio Relay League
Empfohlene Online-Quellen:
Die Nutzung oder Weiterverwendung von Texten, Bildern oder Medien bedarf der vorherigen schriftlichen Zustimmung.
Kontakt: wh.bonn@gmail.com
Keine Kommentare:
Kommentar veröffentlichen