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Dualband Log.Periodic Antenne
für 2m/70cm im Selbstbau
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Ing. Michael Zwingl, OE3MZC
Allgemein bekannt und beliebt sind Yagiantennen als Richtantennen. Nachteilig sind die starken Nebenzipfel im Strahlungsdiagramm (siehe Bild 1) und die Wetterabhängigkeit besonders auf 70cm. Dabei ist eine Yagiantenne meist nur auf einem schmalen Frequenzband verwendbar -Monoband. Anders verhält es sich mit sog. Logarithmisch-Periodischen Richtstrahlern. Diese Antennenform ist in der Lage einen weiten Frequenzbereich mit akzeptablem Gewinn und niedrigem SWR zu überstreichen. Bekannt sind Bauformen für Kurzwelle und UKW bis hinauf zum 13cm Band. Die große Breitbandigkeit geht einher mit großer Nebenzipfelfreiheit, d.h. Störungen können gut ausgeblendet werden und die Sendeleistung wird in die Vorzugsrichtung abgestrahlt. Während Log.Periodische Antennen für Kurzwelle zu groß und eigentlich wegen Überlastung der Empfängereingangsstufen für Amateurfunk ungeeignet sind, kann man eine Sonderbauform der Log.Periodic Antenne für den Dualbandbetrieb auf 144-440 Mhz sehr gut nutzen und selbstbauen.
Inzwischen wird diese Antenne auch kommerziell angeboten:
http://www.joachims-gmbh.de/anjoantennen/preisliste/index.html
Die Aufbauanleitung kann auch als .pdf herunter geladen werden:
Hier nun die Anleitung:
Die Grundbauform einer Log.Periodic Antenne enthält zwei parallele Antennenträger die Strahlerelemente tragen. Beide Antennenebenen sind gleich aufgebaut, jedoch um 180Grad verdreht übereinander montiert. Die beiden Boomrohre sind hinten elektrisch mit einer Montageschelle mit dem Mast verbunden und kurzgeschlossen. Dabei kann man sich das Prinzip einiger über eine Paralleldrahtleitung verbundener Dipole vorstellen. Jede Frequenz sucht sich das passende Dipol zur Abstrahlung. Die Elemente dahinter wirken als Reflektor, die kürzeren Elemente davor wirken als Direktoren und tragen zum Gewinn bei.
Die hinteren, längsten Elemente müssen daher etwas länger sein als ein Dipol für die niedrigste Betriebsfrequenz und die kürzesten Elemente orientieren sich an der höchsten Betriebsfrequenz (genaue Formeln siehe Rothammel Antennenbuch). Dabei nimmt der Abstand der einzelnen Elemente nach vorne hin ab (spacefactor) und ist abhängig vom gewünschten Gewinn. Ein Dilemma ist der Zusammenhang zwischen Boomlänge und Gewinn, bzw. Frequenzbereich. Nur ca. 3-4 Elemente sind aktiv an der Strahlung beteiligt(aktives Zentrum). Die anderen Elemente warten sozusagen auf ihren Einsatz auf anderen Frequenzen. Die Antenne muss also länger sein um mehr Gewinn (max 12dbd) oder größeren Frequenzbereich zu bieten. Einen Ausweg bietet die DUALBAND-LOG.PERIODIC nach DL9HCG, Günther Lindemann. Dabei wird eine Antenne mit Elementlängen für das 144Mhz Band designed, sodass alle Elemente strahlen, aber die Elementabständen für 430-440Mhz ausgelegt. Die Antenne wird auf 70cm als Oberwellenstrahler betrieben, wobei wieder alle Elemente an der Strahlung beteiligt sind (145x3=435 Mhz). Das Resultat ist eine breitbandige Duobandantenne mit nahezu gleichhohem Gewinn (ca. 10,9dbd) und gutem SWR auf beiden Bändern. Die Speisung erfolgt über ein einziges 50Ohm Koaxkabel (Aircell) und die Boomlänge beträgt nur ca. 100cm! Die Dimensionierung kann nach folgenden Längen erfolgen (Tabelle 1) oder mittels Software errechnet werden. Download der Software (81 kB) hier.
Bemessung einer 9 Element Duoband LogPer für 142-147Mhz und 426-441Mhz
Gewinn 8,5dbd auf 144Mhz und 10,9dbd auf 433Mhz, SWR 1,2:1
Element Länge cm Abstände cm Boomlänge gesamt cm Element 1 53,0 0 0 Element 2 50,9 12,3 12,3 Element 3 48,9 12,1 24,3 Element 4 46,9 11,9 36,2 Element 5 45,0 11,7 47,9 Element 6 43,2 11,5 59,5 Element 7 41,5 11,4 70,8 Element 8 39,8 11,2 82,0 Element 38,2 11,0 93,0 Achtung: halbe Boomdicke kommt noch zur Elementlänge hinzu! (7mm)
Der Nachbau kann mit einfachen Mitteln und ohne Präzision erfolgen, weil die Längen nicht so kritisch wie bei Yagiantennen sind. Bewährt haben sich 15mm Aluvierkantrohre als Boom und 4mm Alustäbe aus dem Baumarkt. Als Abstandshalter können Kunststoffplättchen dienen.
Praktische Aufbauhinweise:
Es sind zwei gleiche Antennenblätter herzustellen, die im Abstand von ca. 5-9mm (SWR-Meter) nebeneinander umgekehrt und voneinander isoliert angeordnet werden. Die Booms werden aus 15mm Alu Vierkantrohr so abgesägt, dass das kürzeste und das längste Element fest montierbar ist. Damit das Koaxialkabel noch gut durch den "kalten" Boom passt, bohrt man die Löcher an der Seitenwand etwas nach oben verschoben. Die Elemente können laut Tabelle abgelängt werden und dabei muss man noch ca. 7mm für die halbe Boomstärke hinzurechnen, wenn man die Elemente durch beide Seitenwände durchstecken will. Für Montage mittels Schraubgewinde und Muttern sind eventuell noch 2mm hinzu zu rechnen. Ausreichende Festigkeit erreicht man jedoch schon durch Bohren von etwas zu kleinen Löchern mittels Ständerbohrmaschine und Hineintreiben der Elemente. Dazu kann man den Boom etwas warm machen. Das Kabel wird von hinten in den Boom geschoben und vorne nahe den beiden kürzesten Elementen mit Schrauben angeschlossen (siehe Bild KOAX-ANSCHLUSS). Diese Art der Speisung stellt eine Lecherleitung dar und dient der Symetrierung und Anpassung der Fußpunktimpedanz. Die Masthalterung kann am "kalten Boom" oder am hinteren Ende für Vormastmontage erfolgen. Der Abstand zum Mast soll dabei etwas größer sein als der letze Elementabstand.
Genauere Details entnehmen Sie bitte den Bildern.
Ein Musterexemplar wird auf den Fielldday des ADl 303 in Altlengbach, NÖ stattfindenden Amateurfunktagen im Praxisbetrieb sein.Viel Spaß beim Nachbau, und der Antennenfrühling ist schon da!
Für Fragen und Anregungen bin ich unter oe3mzc@oevsv.at erreichbar.
Michael
Einzelnes LPD-Antennblatt:
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Praxisbericht ADL 708 Praxisbericht DF1PAW Erfahrungsberichte & Feedback:
To: <oe3mzc@oevsv.at>
Sent: Sunday, February 06, 2005 3:18 PM
Subject: Pog.Periodic AntenneLieber OM,
Ich habe von OM HB9 TRU Ihren Artikel betreffend Antenne mit viel Interesse gelesen.
Die betreffende Antenne hat er mir auch ausgeliehen,zum testen und durchzumessen.
Welch positive und erstaunliche Ergebnisse musste ich da feststellen !
Alle von Ihnen ermittelten SWR wurdnen noch unterboten ( VHF max. 1:1.5 UHF 1:1,1 ), der Gewinn zu einer Daimond X-50N Vertikal-Strahler Antenne 4,5 und 7,2 db wurde in Weitem übertroffen. In Anbetracht dieser Resultate und der relativ geringen Abmessungen dieser Antenne, habe ich mir diese Antenne auch gebaut, mit den gleichen Resultaten.
Wie die Agelegenheit aussieht wird diese Antenne demnächst mit grosser Warscheinlichkeit auch im Rahmen der "USKA Sektion Fribourg" nachgebaut.
Also nochmals alle Hochachtung für die von Ihnen entwickelte und ausgeschriebenen Antenne.Mit freundlichen Grüssen, HB9 MHY, Willy
Links zu den Berichten:
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