Es ist Frühling und wie immer sprießen nicht nur die Aprilglocken, auch neue Antennen sprießen wie immer in den Gärten und auf den Terrassen von Funkamateuren. Neben alten Konzepten, die seit Jahrzehnten in Antennen-Büchern rumschwirren, kommt ab und zu auch ein Neuling zum Vorschein.
Dann wird verglichen und gemessen, diskutiert und altes aus den Schubladen der Erinnerung geholt. Genau das will ich heute auch tun. In diesem Blog geht es aber nur vordergründig um die sogenannte Himmelstür. Eine Konstruktion aus Japan, die ich an meinem alten QTH ausprobiert hatte, und die in der Folge kontrovers diskutiert wurde.
Ich möchte in diesem Blog heute nochmals auf den so genannten Bodengewinn (Ground Gain) hinweisen, der für uns Funker von entscheidender Bedeutung ist. Oft entscheidet er über Erfolg oder Misserfolg einer Antenne an einem bestimmten Standort. Bei Antennenmessungen und Vergleichen wird er jedoch meistens ignoriert.
Bei horizontal polarisierten Antennen (z.B. Yagis) werden die abgestrahlten Wellen auch vom Boden vor der Antenne reflektiert. Bei einem gewissen Winkel sind beide Wellen in Phase und verstärken sich. Abhängig ist dieser Effekt von der Antennenhöhe/Wellenlänge und dem Terrain in Strahlrichtung. Im VHF/UHF-Bereich kann dieser Zusatzgewinn 5 bis 6 dB ausmachen.Und das etwa bei einem Abstrahlwinkel von 3 Grad im 2m Band bei 10m Antennenhöhe. Auf 50 MHz sind es bei gleicher Antennenhöhe 9 Grad und im 70cm Band 1 Grad.
Wird die Höhe verdoppelt, halbiert sich der Abstrahlwinkel. Im 2m Band sind es dann noch 1.5 Grad. Allerdings wird dann das Richtdiagramm immer mehr aufgefächert in steilere Nebenkeulen, die immer stärker werden.
OZ1RH zeigt dies am Beispiel einer 2m Yagi mit einem Gewinn von 17.5 dBi im freien Raum.
Ist die Yagi nur 1/2 Wellenlänge, also 1m über Boden montiert, ergibt das nicht einen Bodengewinn, sondern einen Bodenverlust von -1.7dB. Bei 2m Aufbauhöhe hat sie aber schon einen Gewinn von 2.6dB, schielt aber mit 11 Grad ziemlich in die Höhe. Nicht gerade der Idealfall im flachen Land.
In 4m Höhe über Grund steigt der Bodengewinn bereits auf 4.8dB und die Hauptkeule hat noch 7 Grad Elevation. Bei 8m sind es dann 5.4 dB Bodengewinn bei 3.5 Grad.
Sitzt die Yagi inmitten von bebautem Terrain, wird die ganze Sache natürlich etwas unübersichtlich. Der Grundgewinn sinkt, die Fragmentierung der Nebenkeulen geht zurück. Trotzdem ist man gut beraten, den Bodengewinn bei der Errichtung seiner Antennenanlage zu berücksichtigen. Auch auf den kurzen KW-Bändern. Immerhin erhält man da schon 2.6 Gratis-dB, bei einer 10m Yagi auf einem 10m Mast - bei einem günstigen Abstrahlwinkel für DX.
Das gilt aber nur für horizontal polarisierte Antennen. Grundgewinn und Abstrahlwinkel von Vertikalstrahlern sind viel mehr von der Bodenleitfähigkeit abhängig.
Da der Bodengewinn derart variieren kann, sollten sich Gewinnangaben immer auf dBi im Freifeld beziehen - also ohne Berücksichtigung des Bodens. Alles andere ist m.E. irreführend.
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