Die 300W 2m Endstufe Gemini 2

 

Bild: Eine Mantis (Gottesanbeterin) in Südfrankreich aufgenommen.

Wie bereits berichtet habe ich eine 2m Endstufe beim DXshop gekauft. Sie stammt von dem englischen Hersteller Linear Amp. Eine Firma, die neben VHF und UHF auch KW Endstufen baut.

Die Gemini 2 ist eine Linearendstufe mit einer maximalen Leistung von 300 Watt und einem eingebauten 220V Netzteil. Bei der Bestellung kann die gewünschte Ansteuerleitung angegeben werden. 2.5/5/10 und 25 W stehen zur Auswahl. Ich habe mich für 25 W entschieden. Damit brauche ich die Leistung meines ICOM IC-9700 nicht allzu stark zu reduzieren. Auch für einen YAESU FT-991A wären die 25 Watt ideal. Damit läuft man nicht Gefahr, bei einer unbeabsichtigten Übersteuerung, den Leistungstransistor in Gefahr zu bringen. Zwar besitzt die Endstufe einen Overdrive-Schutz, der sie vor zu viel Ansteuerleitung schützt, doch Vorsicht ist die Mutter der Porzellankiste.

Ich habe übrigens den Overdrive-Schutz mit 100W getestet und er hat bei dieser 6dB Überteuerung noch nicht reagiert! Die Wirkung und Schaltgeschwindigkeit dieser Schutzschaltung entspricht der in meiner Eigenbau PA. 

Im Gegensatz zu meinem Eigenbau ist das eingebaute 220V Netzteil nicht ein Schaltregler sondern ein klassisches Trafo-Netzteil. Die Gemini 2 ist deshalb ziemlich schwer, nämlich ca. 10kg. Aber sie ist auch entsprechend robust gebaut. Hier ein Blick in ihr Inneres:

   Der Aufbau wirkt professionell und die verwendeten Bauteile sind von guter Qualität. Es steckt viel hochwertiges Material in diesem Gerät. Und wie der geneigte Funker erkennen kann, wurde die PA zum grössten Teil von Hand gefertigt. Und das notabene nicht in China sondern in England. Erstaunlich bei dem Preis, den ich bezahlt habe. Zurzeit kostet die PA aber schon etwas mehr: (ex MwSt.) 1250 englische Pfund. Allerdings hat sich die Modellbezeichnung inzwischen geändert, wie man sieht ist der Name "Gemini" von der Frontplatte verschwunden.

Natürlich habe ich auch einen Blick unter die Abschirmung des HF-Teils geworfen, obwohl man dazu diese an drei Stellen entlöten musste und die erneute Montage der Abschirmung viel Geduld erforderte. So sieht es dort aus:

Von besonderem Interesse war für mich das Umschaltrelais am Eingang. Es ist ein kleines Printrelais des Typs AXICOM HF3 56. Darüber muss auch die Sendeleistung des Transceivers passieren, wenn die PA ausgeschaltet ist. In meinem Fall auch mal 100W, wenn ich den Transceiver, ohne die PA zu benutzen, voll aufdrehe. Wie aus dem Datenblatt des Relais zu entnehmen ist, sind zwar nur maximal 50W CW bei 2.5 GHz erlaubt. Da jedoch die Durchgangsdämpfung und das SWR bei 144 MHz viel besser sind als bei 2.5 GHz, dürfte das Relais auch meine 100 Watt klaglos aushalten. Zumal es in diesem Fall nicht geschaltet wird.

Ein weiteres Teil von Interesse ist der Transistor, ein MRFE6VP6300H von NXP. Kürzlich habe ich von Preissteigerungen bei HF LDMOS Transistoren von NXP berichtet und als ich den derzeitigen Preis von Mouser für dieses Teil gesehen habe, traf mich fast der Schlag. Ganze 650 Euro kostet ein neuer Transistor. Also auch hier eine exorbitante Preissteigerung wie bereite beim MRF300. Wenn die PA mal kaputt geht, kann es so teuer werden, dass man die Kiste gleich verschrotten kann, und ich frage mich, ob Linear Amp diese Endstufen weiterhin zu dem oben genannten Preis fabrizieren kann.

Auffallend ist unter der Abschirmhaube auch das schöne, 11 polige Chebyshev Filter. Die Oberwellendämpfung liegt bei 70dB.  

Des weiteren ist das Dämpfungsglied zu sehen, das die Leistung des Transceivers auf den gewünschten Wert reduziert - in meinem Fall auf 25W Ansteuerleistung. Dieses Dämpfungsglied kann bei Bedarf durch ein anderes ersetzt werden, um die Ansteuerleistung auf einen anderen Wert (2.5/5/10W) festzulegen. Es sitzt ebenfalls auf dem Kühlkörper des Transistors. 

Die Lüftung ist Temperatur gesteuert und deutlich hörbar, wenn längere FM-Durchgänge gemacht werden. Aber immerhin leiser als bei meinem Eigenbau. 

Aufgefallen ist mir als weiterer negativer Punkt, die Anzeige der Ausgangsleistung. Bei längeren Durchgängen geht sie etwas "in die Knie", obschon ein externes Power-Meter keinen wesentlichen Rückgang der Leistung anzeigt. Wieso das so ist, entzieht sich meiner Kenntnis. Zumal dem Manual kein Schema beiliegt. Ebenfalls ein weiterer Minuspunkt.

Wie sind die Endstufe auf die Dauer bewähren wird, wird sich zeigen. Ich werde ggf. darüber berichten.

vy 73 de Anton

  

News aus dem Alpental

 

Bild: unterwegs auf dem Küstenweg auf der Halbinsel von Giens

Liebe Leser

Der Sommer neigt sich hier dem Ende zu. Die Herbstzeitlosen - Vorboten des Herbsts - sind schon verblüht und die Blätter der Bäume beginnen sich zu verfärben. Gerade sind wir von Südfrankreich zurück, wo wir Ferien von den ewigen Ferien verbracht haben. Diesmal ohne Funkstation. Leider, muss ich im nachhinein sagen. Stand uns doch ein 5000qm grosser Park mit hohen Pinien zur Verfügung. Der regte natürlich die Antennen-Fantasie mächtig an. 

Kaum zuhause traf schon ein lange erwartetes Paket ein. Vom DXshop aus UK. Mit einer 300 Watt PA für das 2m Band. Gewissermassen die Konkurrenz zu meinem Eigenbau. Ich hatte die PA bestellt, bevor ich meine Endstufe gebaut hatte. Zwei PA für 2m sind zwar Overkill, aber immerhin habe ich damit einen guten Vergleich zwischen einem kommerziellen Produkt und einem Eigenbau. 

In diesem Zusammenhang ist mir gerade eine Mittteilung ins Haus geflattert: Für meine Eigenbau-Endstufe hatte ich zwei Transistoren des Typs MRF300 verwendet. Die kosteten pro Stück um die 50 Euro bei Mouser. Nun kosten diese Transistoren je ca. 250 Euro! Für zwei Stück also 500 Euro. Eine Preiserhöhung um den Faktor 5. Wieso und warum: keine Ahnung. Anstatt Gold, Aktien oder  Bitcoins hätte man in letzter Zeit also MRF300 kaufen sollen. Somit kann man Endstufen Projekte mit diesen Transistoren wohl vergessen. Ob auch Aufschläge auf anderen LDMOS im HF-Bereich erfolgt sind oder erfolgen werden, entzieht sich meiner Kenntnis.

Zum Gemini 2 werde ich in einem nächsten Post berichten, wenn ich die PA ausgiebig getestet habe.

vy73 de Anton 

144MHz 500W PA Bausatz aus China

 

Rarität: eine gelbe Elster

Immer wieder geistert ein Bausatz durch die Seiten von Ebay, Aliexpress und ähnlichen Anbietern: Eine Billig-Endstufe für VHF, die sage und schreibe 500W liefern soll. Kosten für den Kit: 20 bis 30 US$ auf Aliexpress. Ein Schnäppchen für einen Meinungsverstärker mit einem halben Kilowatt. Da staunt der Laie und der Fachmann wundert sich. 

Als ich dieses Teil entdeckte, habe ich sofort eins bestellt. Für diesen Preis kann man ja nichts falsch machen, war meine Überlegung. Während in dicht von Funkamateuren besiedelten Regionen und auf exponierten Standorten mit einer solchen 2m Endstufe keine Freunde zu gewinnen sind, gilt für das Alpental: auf die Dauer hilft nur Power.  

Das war vor ca. zwei Jahren. Heute ist die Endstufe endlich fertig geworden. Im zweiten Anlauf.

Hier nun die Geschichte dieses "sehr chinesischen Bausatzes":

Wie bei Kits und Funkgeräten aus dem Land des Lächelns so üblich: eine Anleitung oder auch nur ein Schema gibt es nicht. Nur eine Plastiktüte mit ein paar Komponenten und einer Leiterplatte. Auch die Transistoren waren in diesem Fall nicht inbegriffen. Sie mussten separat beschafft werden. Es  sind je ein Stück MFR300AN und MRF300BN. Ein aktueller MOSFET von NXP. Anstelle eines Keramikgehäuses ist der Transistor in ein Kunststoffgehäuse TO-247 verpackt. Die zwei Typen haben zwar genau die gleichen Daten, aber spiegelbildliche Anschlüsse, um sie in Push-Pull Schaltungen bequem vis-à-vis platzieren zu können. Wie wir später sehen werden, sind diese Transistoren ausserordentlich robust. Laut Datenblatt halten sie ein SWR von 1:65 aus. Bei voller Leistung und 3dB Overdrive. Sollte man einmal vergessen, die Antenne anzuschliessen, ist die Chance gross, dass die beiden MOSFET heil bleiben. Ein Transistor allein wäre in der Lage 320 Watt CW zu liefern. 500W für eine Push-Pull Endstufe ist also ein realistisches Ziel. 

Die Transistoren kosten bei Mouser zusammen ca. 100 Franken. 

Bei dieser Gelegenheit ist zu erwähnen, dass man auch noch ein Netzteil mit 50V und mindestens 15A benötigt und natürlich auch HF-Relais für die Antennenumschaltung. Einen Kühlkörper und einen Lüfter und dazu noch eine S/E-Steuerung, ein Gehäuse und ein paar Kleinteile. 

Das beste an diesem Bausatz ist wohl die Leiterplatte. Sie ist von guter Qualität und entspricht der wirklichen Schaltung der Endstufe. "Wirklich" aus dem Grund, weil der Schaltplan, der im Web zu finden ist, falsch ist. Hier die Leiterplatte mit Bestückungsplan:

Und das ist der Schaltplan, den man im Internet findet:

 

   Er ist falsch. Die RC-Glieder hängen nicht am Source-Anschluss, sondern an der Basis der Transistoren. Nebst diesem Schaltplan ist nach einigem Suchen eine korrigierte Fassung eines findigen Kopfes zu finden. Oben das Original, unten die Korrektur:

  Wie zu sehen ist, wurde anstelle des Dämpfungsglieds am Eingang im korrigierten Plan ein 100 Ohm Widerstand zugeschaltet. Etwas scheint also mit der Anpassung am Eingang nicht ganz zu stimmen. Dass diese Vermutung voll ins Schwarze trifft, werden wir später herausfinden. Doch zuerst machen wir mal Materialkontrolle. So werden die Bauteile geliefert:

An dieser Stelle muss ich erwähnen, dass dieses Bild vom dritten Kit stammt, den ich bestellt habe. Notabene dem Besten. Bitte nicht lachen: aber ich habe drei Kits "verbraucht" bis daraus eine Endstufe entstanden ist. Lehrgeld bezahlen, nennt man das. Interessant ist, dass in allen drei Bausätzen nur der Print gleich war. Die Bauteile, die ich erhielt, variierten. Manchmal fehlte etwas, manchmal waren es die falschen und manchmal waren sie schlicht unbrauchbar. Aus keinem der Bausätze wäre telquel eine funktionierende 500W PA entstanden.

Die Schaltung beinhaltet ebenfalls ein Tiefpassfilter zur Oberwellenunterdrückung. Und das hat schliesslich zum Exitus von Kit #1 geführt. Obwohl ich vorher das Tiefpassfilter mit dem VNA abgeglichen habe, konnte es die HF der Endstufe nicht verdauen. Es entlötete sich nicht nur, es explodierte und der Print fing Feuer. Das war der Moment, wo ich das Experiment vorerst beendete und die Schaltung im Elektronikcontainer der Entsorgungsstelle landete. Mit Ausnahme der Transistoren. Die waren von dem Feuerwerk nicht beeindruckt und immer noch einwandfrei. Natürlich war das Tiefpassfilter mit den viel zu kleinen Spulen und den schwachen und minderwertigen Keramikkondensatoren nicht das einzige Problem in diesem Desaster. Ein Test ohne Tiefpassfilter zeigte nämlich, dass die Schaltung nicht in der Lage war, mehr als 200 bis 300 Watt zu liefern und der Wirkungsgrad unter 50% lag. Aber mir war die Schaltung verleidet und so verzichtete ich auf eine Ergründung dieser Probleme. 

Doch kürzlich stolperte ich wieder über diesen Kit und nahm nochmals einen Anlauf. Diesmal kaufte ich zwei Bausätze von unterschiedlichen Lieferanten. Beide lieferten natürlich unterschiedliches Material. Bei dem einen waren es 50 Ohm Koaxialkabel anstelle von 25 Ohm Kabel für den Ausgangstransformator. Bei dem anderen waren die Koaxkabel nur halb so lang, wie sie sein sollten. Bei beiden waren die Abblock- und Koppelkondensatoren (100pF) von ungenügender Qualität. usw. etc. Doch diesmal warf ich die Flinte nicht mehr vorzeitig ins Korn. 

Ich ersetzte die 100pF Kondensatoren durch hochwertige ATC-Typen, änderte die Eingangsschaltung für eine tadellose Anpassung mit hoher Rücklaufdämpfung und verwendete nun 12.5 Ohm Koaxialkabel, anstelle des 25 Ohm Kabels (2 Stück parallele 25 Ohm Kabel wäre auch eine Alternative gewesen). Denn mit 25 Ohm Koax lief die Schaltung nicht zufriedenstellend, wie ich herausfand. Eine Frage, zu der ich keine gescheite Antwort im Web fand, war die Länge der Koaxialstücke. Sie scheint unkritisch zu sein und hat nichts mit einer Viertelwellenlänge zu tun. Sowohl 15cm wie auch 17cm liefen gleich gut.

Ein weiterer wichtiger Punkt war der Verzicht auf das Tiefpassfilter, das auf dem Print integriert ist. Ich habe diesen Teil des Prints einfach abgesägt und ein separates Tiefpassfilter gebaut. Mit versilberten Spulen aus 2mm Cu und Luft-Trimmkondensatoren. Damit liess es sich wunderbar auf geringste Rücklaufdämpfung und Verlust (0.1dB) trimmen. 

Damit war die Endstufe nun endlich funktionsfähig. Sie liefert mehr als ein halbes Kilowatt mit über 70% Wirkungsgrad. Biasstrom der Transistoren je 100mA.

Hier die neue Eingangsanpassung mit zwei 10pF SMD Trimmern von Murata. Gleichzeitig wurde die Primärwicklung des Eingangstrafos von 3 auf 2 Windungen reduziert. Mit den beiden Trimmern kann der Eingang auf bestes SWR abgeglichen werden. 

     

Ein Dämpfungsglied am Eingang ist damit nicht notwendig. Mit 4 Watt lässt sich die PA voll aussteuern. Trotzdem habe ich am Eingang noch ein Dämpfungsglied von 3dB eingefügt. So lässt sich die Steuerleistung des Transceivers besser dosieren.

Mit dem Absägen des Tiefpassfilters habe ich natürlich auch die auf der Leiterplatte vorhandene SWR-Schaltung beseitigt. Für mich zurzeit kein Problem. Was mir viel wichtiger und dringender schien, war eine Schutzschaltung gegen eine Übersteuerung (Overdrive). Also eine Schaltung, die die Endstufe vor Zerstörung schützt, sollte ich mal vergessen, die Leistung des Transceivers herunter zu regeln. Trotz 3dB Dämpfungsglied am Eingang würde die PA im schlimmsten Fall immer noch 50W (IC-9700) abbekommen. Das  wollte ich nicht riskieren. 

Um einen Overdrive blitzartig abzustellen, würde man wohl am besten einen Komparator einsetzen, der einen Thyristor schaltet. Der müsste dann auf irgendeine gescheite Art die Sendeleitung des Transceivers sofort abschalten oder direkt auf die Antenne umleiten. Eine aufwändige Schaltung also. Und für mich zu kompliziert. Ich bevorzuge das KISS-Prinzip.

Meine Overdrive Sicherung besteht aus einem HF-Gleichrichter, einem einzigen Darlington Transistor und einem schnellen Signalrelais. Die Overdrive-Schwelle wird mit einem 100k Poti eingestellt.

Wenn die Schaltung anspricht, wird die Sendeleistung direkt auf die Antenne durchgeschaltet und die 50V Spannung der Endstufe unterbrochen. Somit auch die BIAS-Spannung, die aus den 50V gewonnen werden. Wegen der Verzögerung durch das Relais liegt im Overdrive-Fall für einige Millisekunden die volle Sendeleitung am Eingang der Endstufe. Also 50W nach dem 3dB Dämpfungsglied. Ein "Schönheitsfehler": Doch die Endstufe hat die Tests überstanden. Auch den Wurstfall (worst case). Ab 15W am 3dB Dämpfungsglied schaltete sie zuverlässig und ohne Schaden zu nehmen ab. Hier meine Overdrive-Schutzschaltung:

   Der OD-Stop schickt plus 12V direkt auf die Basis eines BD680, eines  PNP Darlington Transistors, der (über eine Diode und einen 22k Ohm Widerstand vom IC-9700 gesteuert wird und die S/E-Umschaltung bewerkstelligt. Für einen Reset muss die PA aus- und wieder eingeschaltet werden.

Einfacher geht's nicht mehr.

Hier einen Blick in die Endstufe:

Das Gehäuse besteht aus Platinenmaterial, das mit 3mm Gewindeblöcken zusammengeschraubt wurde.  Die meisten anderen Bauteile stammen aus dem Teil meines Fundus, der den Umzug ins Alpental überlebt hat. Platinabschnitte gibt's z.B. bei Reichelt oder Conrad. ATC-Kondensatoren und Murata Trimmer liefert u.a. Mouser. 12.5 Ohm Koaxialkabel ist sehr schwer zu finden. Doch 25 Ohm ist gängig.

Empfang von SAQ 17.2kHz mit QMX und Mini Whip

Heute am 2. Juli feiert die Station SAQ im schwedischen Grimeton ihr 100 jähriges Jubiläum. Anstatt die Sendung auf 17.2 kHz von zuhause aus zu  verfolgen, bin ich mit meiner Empfangsstation hinaus in die Natur gezogen. Als Empfänger diente mir diesmal der QMX von QRP-Labs, zusammen mit einem selbst gebauten Konverter, der die Längstwelle in das 5MHz Band umsetzte. Die Antenne war diesmal keine magnetische Antenne, sondern eine sogenannte Mini Whip. Letztere habe ich nicht selber gebaut, da man sie für ein paar Dollar überall im Internet kaufen kann. Die Mini Whip ist eine winzige elektrische Aktivantenne. Sie besteht aus einer 3x5.5 cm grossen Leiterfläche und einem nachgeschalteten Impedanzwandler/Verstärker. Trotz ihrer lächerlichen Grösse empfängt sie Signale von der Langwelle bis weit über den Kurzwellenbereich hinaus erstaunlich gut. Auf den ersten Blick die ideale Antenne für den SWL mit wenig Platz. Doch dem ist nicht so. Sintemal sie auch sämtliche elektrischen Störungen aus der ganzen Umgebung auffängt. Darum bin ich mit ihr hinaus ins freie Feld gezogen. Aber auch dort, konnte ich dem elektrischen Raunen unserer technischen Zivilisation nicht entgehen. Der Äther war unruhig, wie man im Video hören kann. 

Trotzdem war SAQ damit zu empfangen. Nicht so gut wie erhofft, aber immerhin mit dem Ohr des Telegrafisten zu decodieren: 

Hier zum Vergleich das Video von meinem letzten SAQ-Empfang. Damals mit einer (magnetischen) Ferritantenne von zuhause aus:

Als SWL  würde ich also eher auf eine magnetische Aktivantenne setzen. Auch die findet man überall im Internet für wenig Geld. Im Gegensatz zu einer magnetischen Sendeantenne ist diese breitbandig und muss nicht abgestimmt werden. Zudem können schon kleinere Loopdurchmesser ansprechende Resultate zeigen (<1m). Auch im Innern der Wohnung, mitten im elektrischen Störnebel.

Hat die Mini Whip deshalb heutzutage keinen Nutzen für den SWL oder den Funker? Keineswegs. Sie eignet sich, in Kombination mit einem portablen Empfänger als idealer "Spürhund" für elektrische Störungen, die unseren Empfang beeinträchtigen. 

Der Berg ist gefährlich

 

Bild: Breithorn von der Lauchernalp aus. Der abgebrochene Birch-Gletscher ist der kleine links.

Die Berge sind gefährlich. Wenn man im Alpental lebt, ist man sich dessen bewusst. Trotzdem ist man betroffen von dem, was dem Dorf Blatten und seinen Einwohnern im Lötschental geschehen ist. Die Berge sind einer dauernden Wandlung unterworfen. Die Erosion macht nur scheinbar Pause, Auch wenn sie meist für die Menschen unbemerkt verläuft, sie ist immer da. Felsen brechen ab, Hänge rutschen. Wer zur falschen Zeit am falschen Ort ist, hat Pech gehabt. Oder lässt es an Vorsicht und Aufmerksamkeit mangeln.

Als Alpenbewohner bin ich betroffen von der Katastrophe im Lötschental. Umso mehr weil ich mich an die Zeit vor zwei Jahren erinnere, als ich von dort aus im Aether und auf den wunderbaren Wanderwegen unterwegs war. Auch nach Blatten bin ich damals gewandert und habe im Hotel-Restaurant Edelweiss Rast gemacht. Dann gings mit dem Postauto zurück nach Wiler und mit der Seilbahn wieder hinauf auf die Lauchernalp. 

   

Letztes Jahr ist die Strasse zu unserem Nachbardorf Cerniat abgerutscht und musste gesperrt werden. Glücklicherweise konnte durch eine kleine Nebenstrasse die Verbindung aufrecht erhalten werden, bis die Hauptstrasse repariert und das Gelände verstärkt war. Einbahnverkehr und eine Beschränkung auf 3.5 Tonnen für ein paar Monate waren die Folgen. Nichts im Vergleich zu dem, was Blatten geschehen ist. Dort im Lötschental wird man kaum die Millionen Tonnen Schutt wegschaufeln können, um alles wieder so zu richten, wie es war und das Dorf an gleicher Stelle neu aufzubauen.

Meine Spazierwege führen mich oft durch die Wälder in der Nähe. Auch sie sind Zeugen von Bergstürzen, die vor Jahrhunderten geschehen sind. Inzwischen hat der Wald seinen grünen Mantel über die ehemaligen Katastrophen ausgebreitet. Nur die riesigen Felsblöcke mahnen den aufmerksamen Beobachter an die vergangenen Geschehnisse.

Was damals geschehen ist, kann jederzeit wieder passieren. Hier und an vielen anderen Orten.

Wenn ich mich nicht täusche, wird auch im Lötschental die Natur mit ihrer Vegetation die Wunde schliessen, die der Bergsturz ins Tal gegraben hat. Ich hoffe, Blatten wird dann in der Nähe und an sicherer Stelle wieder neu entstehen.  

Wer das Glück hat, wie ich, zwar in den Alpen zu wohnen, doch unbedroht von nahen Felswänden und Gletschern, vergisst das oft. Doch der Bergsturz ist im Alpental nicht die einzige Gefahr. Daran erinnern die Helikopter der Rettung, die viel zu oft hier oben zu sehen sind. Bergwanderer und Gleitschirmflieger, die ihre Fähigkeiten über- und das Wetter unterschätzen. Übermütige Motorradfahrer, die zu viel riskieren. 

Auch mich überraschte das Wetter oft, als ich ins Alpental zog. Die Wetterprognosen sind nicht sehr zuverlässig bei uns und wenn man die dunklen Wolken auftauchen sieht, hat man nur wenig Zeit, Schutz zu suchen. Anders als im flachen Hügelland des Schweizer Mittellandes.

Das wissen auch die SOTA-Funker, die die umliegenden Höhenstandorte besuchen. Funkamateure sind in der Regel eher vorsichtige Menschen. Das ist gut, denn nun naht die Gewitterzeit. Blitz und Antenne vertragen sich schlecht. 

Aber auch wer zuhause funkt, muss auf die Antenne aufpassen. Dafür schenkt uns auch dieses Jahr die Gewitterzeit wieder schöne Es-Verbindungen im 6m und 4m Band, und den ganz glücklichen sogar im 2m Band. Die Saison ist eröffnet, wie in den vergangenen Tagen auf den Bändern zu hören war. 

Die Polarisation von Quad Antennen

 

Diese kleinen hellblauen Blümchen sind Vergissmeinnicht. Die dunkelblauen links davon heissen Ehrenpreis.

Die Cubical Quad hat eine legendäre Geschichte und ist die Königin der Beam-Antennen. Sie wurde 1942 in Quito, Ecuador, von Clarence C. Moore W9LZX für die Radiostation HCJB entwickelt. Auch ich habe mal eine grosse Spinnenquad für 20-10m gebaut. Doch auf das Dach gelangte sie nie. Sie klappte ihre Spinnenbeine beim Aufstieg zusammen. So begnügte ich mich damals mit einem 3 Element Fritzel Beam.

In letzter Zeit hatte ich Kontakt mit verschiedenen Stationen, die Quadantennen im 2m Band benutzten. Dort ist sie zwar viel handlicher, doch der erhöhte Materialaufwand und Grösse sind gegenüber Yagi-Antennen ein Nachteil und machen m.E. den Mehrgewinn nicht wett.

Manchmal herrscht etwas Konfusion betreffend der Polarisation der Quad Antenne. Kommt es doch nicht darauf an, ob die Quad auf der "Spitze" steht oder auf einer Seitenfläche wie im folgenden Bild:

Die Lage der Quad sagt nichts über deren Polarisation aus. Für diese ist allein der Einspeisepunkt entscheidend. 

Wird die Quad unten gespeist, ist sie horizontal polarisiert, wird sie seitlich gespeist, ist sie vertikal polarisiert. Wie im folgenden Bild:

Also aufgepasst, wenn die Quad für 2m FM Funk eingesetzt werden soll. Dort wird in der Regel vertikal polarisiert gearbeitet. Eine falsche Polarisation bedeutet einen Verlust bis zu -20dB in der Streckenbilanz. Das entspricht einer Leistungsdifferenz von 1W zu 100W! Beziehungsweise einen Signalunterschied von mehr als sechs S-Stufen. "Japanische" S-Stufen notabene, die oft 3dB und keine 6dB auseinander liegen. Zum Beispiel beim ICOM IC-9700. 

Auch bei der Deltaloop Antenne, die eine vereinfachte Variante der Quad ist, ist nicht die Lage der Loop entscheidend, sondern der Einspeisepunkt. Wie das folgende Bild zeigt:

Auch hier gilt: befindet sich die Speisung unten, an der Spitze oder in der Mitte, ist die Polarisation horizontal. Befindet sie sich auf der Seite, ist die Deltaloop vertikal polarisiert. 

Diese Regel gilt auch für Doppel-Quad und Doppel-Deltaloop Antennen. Praktischerweise werden diese Antennen so gebaut, dass die gemeinsame Einspeisung an den Spitzen erfolgt. 

 

Diese Antennen strahlen horizontal, wenn sie aufrecht stehen, wie oben in der Skizze. Um die Polarisation auf vertikal zu drehen, müssen sie um 90 Grad gekippt werden.

Diese Doppelquad für das 70cm Band hier im verlinkten Bild ist also vertikal polarisiert. 

 

Verkürzte Vertikalantennen selber bauen

 

Bild: Mein "Ende der Welt". Ein Ort, den Touristen nicht besuchen und wo kein Handy Empfang hat.

Über kurze Vertikalantennen gibt es unzählige Berichte. Das Web ist voll davon. Man findet sie auch in vielen Büchern über Antennen. Sie sind einfach zu bauen und interessante Bastelobjekte. Ja, wenn nur diese verflixten Spulen nicht wären! Sie zu berechnen ist nicht jedermanns Sache, abgesehen von den konstruktiven Problemen. Und ist es schliesslich geschafft, dann stimmt garantiert die Theorie nicht mit der Praxis überein. 

Hier eine Anleitung für schnell gebaute, verkürzte Vertikalantennen ohne grossen konstruktiven Aufwand und ohne selbst rechnen zu müssen:

Neuerdings wickle ich die Verlängerungsspulen meiner kurzen Vertikalantennen einfach auf einen Ringkern. Und das geht so:

Eine gute Vorlage liefert DF7SX auf seiner Webseite mit einem Berechnungsprogramm für verkürzte Vertikalantennen . Mein erster Versuch war eine 1m langen Antenne für das 10m Band. Dazu habe ich den obersten Teil einer Angelrute genommen. Als Leiter diente isolierte Litze, die ich als Helix mit 12 Windungen um die Rute gewickelt habe. Die Befestigung der Litze ist so einfach und erfolgt mit einigen Streifen Isolierband. 

Die Verlängerungsspule sollte 18cm über dem Speisepunkt sitzen und die Resonanzfrequenz sollte bei 28.4 MHz liegen. Das Programm berechnete eine Spule mit einer Induktivität von 3.74uH. 

Um auch weiterhin nichts rechnen zu müssen, habe ich daraufhin den Mini-Ringkern-Rechner gestartet, den ich auf meinem PC installiert habe. Der verwendete Ringkern, den ich in der Bastelkiste fand und der gut auf die Fischrute passte, war ein T130-6 von Amidon (gelb). Rasch wurde die berechnete Windungszahl (20 Windungen) aufgewickelt (mit lackiertem Kupferdraht) und die Verlängerungsspule eingelötet. In Rekordzeit war die Antenne fertig.

Doch wie erwartet stimmte die Praxis nicht mit der Theorie überein. Die Resonanz war viel zu tief.

Eine wichtige Rolle spielt dabei sicher die Angelrute aus einem Karbonmaterial. Eine andere die Helix Wicklung der Litze. Wie dem auch sei. Der Abgleich ist einfach und viel weniger stressig als bei einer Zylinderspule.

Windung um Windung wird dabei entfernt und mit dem VNA immer wieder gemessen. Natürlich wird man dabei die gewünschte Resonanz nicht genau treffen. Aber durch zusammendrücken (L grösser, Fr tiefer) und auseinanderziehen (L kleiner, Fr höher) der Wicklung auf dem Ringkern kann bequem der Feinabgleich erfolgen. Dann wird die Ringkernspule auf der Angelrute endgültig befestigt und ggf. die Wicklung mit Heisskleber fixiert. Anstelle der berechneten 3.74uH waren es bei mir schliesslich nur 2.14uH die Resonanz herstellten. Nicht vergessen darf man ein passendes Gegengewicht. Zum Beispiel das Balkongeländer oder ein einzelner Radialdraht. Damit der nicht zu lang wird, kann man ihn auch verkürzen. Zum Beispiel ebenfalls mit einer Ringkernspule. Auch die kann mit dem Programm von DF7SX berechnet werden.