Donnerstag, 16. August 2012

cb-Funkantenne für Kurzwelle umbauen.

UMBAU EINER CB-FUNKANTENNE ZUR
KURZWELLEN-VERTIKAL!
(die jetzt horizontal im Dachboden hängt)

Angeregt durch den Beitrag eines Funkfreundes im Internet, wollte ich mit möglichst einfachen Mitteln, mit einer möglichst preiswerten Antenne, möglichst wirkungsvoll auf Kurzwelle von 160m (zumindest jedoch 80m) bis auf 10m qrv werden. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt steht noch nicht fest, ob dies alles gelingen wird, man kann in diesem Blog entweder mein Scheitern oder meinen Erfolg live mitverfolgen. Gerne dürfen (und sollen) andere Funkfreunde mitdiskutieren, vielleicht werden gemeinsam ja ganz andere Lösungen gefunden. Hoffentlich klappt alles!

Der Artikel, welchem dieser Nachbau unterliegt ist "hier" zu finden. Als Grundlage dazu habe ich eine TEAM-ECO 200 bei Neuner  gekauft. In einer weiteren Ausbaustufe soll diese Antenne mit hochwertiger Antennen-Litze um 20 bis 40m verlängert werden. Dazu erzähl ich dann mehr, wenn diese Ergänzung vorgenommen wird. Die Antenne soll später bei mir als Stationsantenne verwendet werden, den Sommer über will ich sie jedoch hauptsächlich bei portablen Einsätzen unter die Lupe nehmen.

Es geht los:

Um der Antenne überhaupt eine Chance zu geben auf Kurzwelle verwendet zu werden, muss deren Anpassung tür 27 MHz entfernt werden.Dies ist sehr einfach, dazu später mehr. Der Antenne verpasst man einen Balun, der die Aufgabe hat, dem später angeschlossenen Funkgerät - egal auf welcher Frequenz man Betrieb machen will - immer 50 Ohm zu vorzugauckeln. Im vorliegenden Fall verwenden wir - entsprechend der obengenannten Anleitung - einen 9:1 Balun. In unserem Zusammenhang ist die Bezeichnung Balun etwas irreführend, da Balun - bestehend aus den Abkürzungen Bal = Balanced (Symetrisch) und Un = Unbalanced (unsymetrisch) eigentlich eine Transformation von Symetrisch (z.B. Dipolantenne) auf Unsymetrisch (z.B. Koaxkabel) vornimmt.

Unser 9:1 macht das nicht, er bringt ein unsymetrisches Gebilde (unsere CB-Funkantenne) auf ein unsymetrisches Koaxkabel. Da die Antenne (nach der Entfernung der ursprünglichen Anpassung) jedoch eine Impedanz von ca 700 bis 1200 Ohm hat, muss die Impedanz transformiert werden. entweder direkt auf 50 Ohm, oder aber in einen Bereich, in welchem ein Antennentuner (extern oder Geräteintern) diese Impedanz herstellen kann. Nachdem wir vor dem Umbau mehr oder weniger diese 50 Ohm (für 27MHz) hatten, wir jedoch eine sehr großen Frequenzbereich überdecken wollten, wäre ein Rückbau auf 50 Ohm Unsinn.  Unser UnUn (so die übliche Bezeichnung) hat ein Übersetzungsverhältnis 9:1 Wenn wir von den 50 Ohm unseres Funkgerätes ausgehen, dann dürfte die Impedanz der Antenne (nach dem UnUn) ca. 450 Ohm sein. Natürlich ist die tatsächliche Impedanz der Antenne höher, aber wir haben jetzt soweit transformiert, dass ein entsprechender Antennentuner, eine Anpassung problemlos vornehmen kann. Selbstverständlich kann man auch UnUns mit einem Verhältnis von 10:1, 16:1 oder höher bauen bzw. käuflich erwerben, in unsererm Fall muss der Balun in den Fuß der Antenne passen, dadurch ist seine Größe limitiert.  Gleichzeitig ist die Anzahl der möglichen Windungen auf dem Kern begrenzt.

Als Kern einen FT140-43

Man kann unterschiedliches Kernmaterial für Baluns verwenden, hier hat man - sowohl in Richtung Frequenzverlauf, Permeabilität und auch Größe  eine große Auswahl. Jeder findet für seinen Bedarf den richtigen Kern. Entsprechend der Empfehlung von Jürgen (dem Verfasser des meines Umbaus zugrunde liegenden Beitrages) habe ich mich für einen FT140-43 entschieden, welcher gerade noch in den Fuß der ECO 200 reinpasst.

Bild links: So sieht der Ringkern FT140-43 aus. Man sollte es sich angewöhnen die Kerne eindeutig zu kennzeichen, denn sonst kann man sie später nicht von anderen Kernen mit anderen Werten unterscheiden. Die Kerne gibt es u.a. bei Reichelt-Elektronik, zumindest habe ich meinen dort bestellt.



Um den Kern zu bewickeln braucht man die entsprechende Litze. Ich habe mir solche in unterschiedlicher Qualität und Stärke besorgt. Nach dem diese geliefert war, war sie meiner Meinung nach zu dünn um sie für Baluns zu verwenden. Bei Conrad fand ich zwar passende Litze mit 0,75mm, allerdings war die mir deutlich zu teuer und mit 10m je Haspel einfach zu viel. Ich habe mir dann, ebenfalls bei Conrad 2m 4adriges Netzkabel für 2 Euro besorgt. davon habe ich die äußere Schutzisolierung abgenommen, so dass nur die 4 Adern übrig blieben. Drei dieser Adern habe ich für meinen Balun verwendet. Diese wurden auf rund 60cm Länge abgeschnitten. Man erleichtert sich die Arbeit mit dem Bewickeln des Kerns ganz erheblich, wenn man die erste Wicklung mit einem Kabelbinder fixiert

Nach und nach und sehr sorgfältig, werden die drei Litzen neun mal durch den Kern geführt, so dass diese am Ende recht symetrisch um den Kern gewickelt sind. Auch am Ende sollte man die Drähte wieder mit einem Kabelbinder fixiert werden. Dabei sollte man tunlichst darauf achten, dass die unterschiedlichen Adern auch immer an der gleichen Position auf dem Kern erscheinen. Aus diesem Grund ist es sinnvoll Litzen in unterschiedlichen Farben zu verwenden, so kann das Verdrehen sofort erkannt werden.

Bild links:
Am Ende sollte der bewickelte Kern so aussehen. Der braune Draht wird mit der Antenne, der graue Draht mit der Masse der PL-Buchse und der mittlere verdrillte (in meinem Fall grau und schwarz) mit dem Innenleiter der Koaxbuchse verbunden. Das ist alles.



Ich  gebe gerne zu, dass mir das Bewickeln von Ringkernen Probleme bereitet, manche (so auch ich) kommen damit einfach nicht zurecht. Als nächsten Schritt möchte ich jetzt jemand bitten, der über entsprechende Messmöglichkeiten verfügt, den Balun durchmessen. Vielleicht kann ja jemand der hier liest, schon am Foto irgendwelche Fehler feststellen. Erst danach werde ich mit dem Einbau in die Antenne beginnen.. Ich hoffe ihr werdet dann nioch weiter hier mitlesen.

Wird ab 14.8. 2012 fortgesetzt.

Bevor ich den Balun in den Sockel der Antenne einbauen konnte, musste die alte Anpassung entfernt werden. Dies ging überraschend einfach, man musste dazu im Sockel der Antenne lediglich drei Schrauben lösen. Auf einer ge(ver)lackten Papprolle, war die alte Spule aufgewickelt, welche von den Abmessungen her genau in den Sockel gepasst hatte. Mit nur wenig Gewalt wird die Spule entfernt, der Spulendraht von der PL-Buchse abgelötet, so dass einem die Spule quasi von alleine in die Hand fällt. Das alles sieht dann so aus:

Foto rechts: So sieht der Sockel der ECO 200 im Inneren aus, nachdem die Anpassung entfernt wurde. Der kurze Draht-Stummel in der Mitte für direkt zum Strahler. Dort wird das braune Kabel aus meinem UnUn angelötet. Der Balun passt exakt in die Mitte des Sockels und sitzt dort unverrückbar fest. nach dem anlöten der restlichen Drähte des Balun an die PL-Buchse, kann der Sockel wieder zugeschraubt werden.


Eigentlich wollte ich die Antenne ja komplett aufs Dach bauen, aber dazu hätte ich meine alte CB-Funk Antenne abbauen müssen. Diese ist jedoch für mich sowieso (wegen meiner Krankheit) mit 5m Höhe über dem Dach unerreichbar, aber auch  mein Freund Dieter  DG2NBN kam nicht an sie heran.. Aus diesem Grund habe ich die umgebaute Antenne "unter" Dach montiert. Und zwar horizontal montiert. Ich hab das große Glück - aus Funkers Sicht - dass wir uns vor rund 20 Jahren in einer alten Schreinerwerkstatt eingemietet haben, welche ich nach und nach in unsere Wohnung umgebaut habe. Auf dem Dachboden stehen uns rund 210 qm Fläche zur Verfügung, die ich auch für Antennen-Experimente verwende. Auf diesem Dachboden ist alles aus Holz, es gibt eine Zwischenwand aus Rigipsplatten, also nichts was wesentlich die Anstrahlung beeinflussen könnte. Und auf diese Rigipgswand habe ich also die Antenne horizontal montiertiert.

Wichtig ist, dass dieses Antennengebilde ein Radial bekommt. Dies habe ich bewerkstelligt, in dem ich rund 40 Elektroinstalationskabel mit dem Mastfuß der Antenne verbunden und das Kabel einfach auf dem Dachboden ausgelegt habe.

Bereits die ersten Versuche zeigten, dass die Antenne funktioniert. von 40 bis 6m lückenlos, mit allen Frequenzen die dazwischen liegen. Ich werde ganz bewusst nicht den üblichen Gepflogenheiten verfallen und sagen ich habe mit der Antenne, dieses Land oder jene Station erreicht, wichtig ist dass sie funktioniert.

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Foto oben: Hier ist man den Sockel der ECO 200. Die rote Litze die nach unten führt, geht zum Radial, welches auf dem Dachboden ausgelegt ist. (siehe Text) Unmittelbar an der PL-Buchse angeschlossen ist die Mantelwellensperre, erst danach wird das RG213 U in die Funkbude nach unten gebracht.

Soweit so gut.

Erste Erfahrungen zeigten sofort, dass die Antenne funktioniert. Auf 80m ist sie zwar sehr schmalbandig - so ca 30 kHz, auf 40m und runter bis 10m arbeitet sie anstandlos. Selbst auf 6m konnte ich bei Bandöffnungen viele Europäer arbeiten.. Trotzdem wollte ich die Antenne nicht so lassen. Von Beginn an hatte ich vor, die Antenne vertikal aufs Dach zu bringen, was ich jedoch wegen den bekannten Problemen nicht konnte. Um das zu können, hätte ich die alte CB-Funk Antenne abbauen müssen.  Doch davon schrieb ich ja schon. Nachdem diese - also die CB-Funk Antenne am oberen Ende eines 5m hohen Masten (ausserhalb der Dachhaut) montiert ist, konnte selbst Dieter DG2NBN - welcher mir beim bauen der Antenne geholfen hatte - nicht weiterhelfen, der Mast ist schlichtweg zu hoch. Eine Leiter geht auch nicht, da man auf dem mit Eternit gedeckten Dach sofort einbrechen würde.. Im Hinterkopf hatte ich von Beginn an die Idee, den Strahler mit Litze zu verlängern. Dazu habe ich mir 50m Antennenlitze bei DX-Wire besorgt. Nachdem die Antenne nun im Dachboden verblieben ist, musste die Litze lediglich mit Schlauchschellen am Stahler angebracht werden. Ein großer Teil der Litze sollte jedoch aus dem Dach raus. Das taten wir dann auch.

Skizze oben: Hier erkennt man den Grundriss unseres Dachboden. Die Maße sind angegeben. Der Punkt zeigt den Antennenmast, der dicke Strich in der Mitte ist die Rigipswand. Der dünne Strich zeigt die Antenne welche horizontal an der Wand montiert ist.
Man erkennt auch, dass vom Mast ausgehend (ausserhalb des Daches) bis zum rechten Ende des Daches, die Litze führt und dann in den Dachboden reingeführt wird. Dort wird der Draht kreuz und quer durch den Dachboden verspannt, und mit dem oberen Ende des Antennenstrahlers verbunden. Insgesamt hat die Antenne nun eine Länge von 56m


Skizze oben: Hier blickt man auf unser Dach von der Seite. (Die beiden Schornsteine habe ich hier weggelassen) In 5m Höhe geht die Litze diagonal übers Dach und wird dann ins Innere des Dachbodens geführt und dann -wie weiter oben beschrieben - mit dem Strahler verbunden. Zwischen Mast und Litze wurde an einer Kunststoffleine ein Isolierei eingefügt.

Zusammenfassung:

Die Antenne funktioniert zwischen 160m und 6m auf allen Afu-Bändern und auch auf 27 MHz. Natürlich ist ein Tuner unerlässlich. Ich verwende den Z100 von LDG, da der in meinem Funkgerät eingebaute Tuner nicht ausreicht. Inzwischen habe ich zahlreiche QSOs gefahren, weiteste Verbindung auf 20m die Insel Kamschatka in SSB und auf 15m in SSTV konnte ich Japan erreichen. Ich denke es reicht aus um die Funktion zu bestätigen. Selbstverständlich gibt es bessere Antennen die größere Reichweiten einfacher erzielen. Mit den Super-Duper Spezial Antennen, die manche Händler in betrügerischer Weise für unsagbar viel Geld verkaufen, kann meine Antenne jederzeit mithalten, zu einem Bruchteil der Kosten welche die Betrugsantennen kosten. Und Spaß macht die Antenne obendrein.

vy 73 de Alexander