Der Fahnenmast als Antenne

 

Immer wieder erhalte ich Emails von Funkern mit Fragen zu meinen Blogs. Auch zu Artikeln, die ich vor langer Zeit geschrieben und schon längst vergessen hatte. So wollte ein OM kürzlich wissen, auf was er achten müsse, wenn man einen Fahnenmast als Antenne auf dem Balkon aufstelle. Welches Material man nehmen und wie lange der Mast sein sollte: ob 8m, 10m oder gar 12m.

Da dies ein Thema ist, das sicher viele Funker interessiert, will ich dazu in diesem Blog Stellung nehmen:

Wenn man einen Fahnenmast auf dem Balkon errichten darf, ist das natürlich eine tolle Sache. Dabei gibt es jedoch folgendes zu bedenken:

Vertikalantennen nehmen in der Regel mehr Störungen aus der Umgebung auf als horizontale Dipole. Ein Grund ist, dass sie ein Gegengewicht benötigen und dieses in der Regel weit weg vom Ideal ist (freies Feld mit vielen Radialen). Dieses Gegengewicht dürfte besonders bei einem Fahnenmast auf einer Terrasse oder gar einem Balkon problematisch sein. Auch wenn man über ein Geländer aus Metall verfügt. Auch wenn es der automatische Tuner schafft, die Antenne abzustimmen, sind Störungen der Elektronik in der Nähe gut möglich.

Als Material für Fahnenmasten empfiehlt sich Aluminium. Zwar kann man auch Kunststoffmasten mit einem Draht als Antennenleiter verwenden. Das funktioniert auf den kurzen Bändern problemlos. Doch auf den längeren Bändern (80m) ist der Fahnenmast viel zu kurz und sein Strahlungswiderstand beträgt nur wenige Ohm. Dünner Draht (oder Litze) hat aber wegen dem Skineffekt auch bereits einige Ohm Hochfrequenz-Widerstand. Einige dB können dabei rasch verloren gehen. 

Ein Fahnenmast mit einem Automatischen Tuner, wie z.B. dem CG3000 hat für alle Bänder die gleiche elektrische Länge, da er über keine Traps verfügt. Die Länge ist entscheidend für das Richtdiagramm der Antenne. Das sieht etwa so aus (8m Mast 7MHz):

Senkrecht hinauf in die Ionosphäre strahlt die Antenne nicht. Außerhalb der Bodenwellen-Reichweite, können deshalb nahe Stationen nur schlecht kontaktiert werden. Das macht sich z.B. bei lokalen Runden (100km) im 80m Band bemerkbar.

Auf den kürzeren Bändern, auf denen man gerne DX arbeitet, schaut es dabei gut aus. Der Fahnenmast strahlt flach. Wie hier im Bild (8m Mast 14MHz):

Auch im 15m Band strahlt der 8m Mast noch flach genug für DX-Kontakte:

Im 10m Band ist das jedoch nicht mehr der Fall. Der 8m Mast ist bereits zu lang für eine ideale Flachstrahlung und man verliert bei der DX-Station bereits einige dB. Doch bei den z:Z. sehr guten Bedingungen ist das kaum ein Problem..

Bei einem 12m Mast sieht es aber bereits im 15m Band nicht mehr so toll aus und der Fahnenmast strahlt weniger flach, als man gerne hätte:

Fazit: Wer vor allem DX arbeiten möchte (10-40m) ist mit einem 6m Mast besser bedient. Wer vor allem auf den Bändern 20m bis 80m (160m) arbeiten möchte, setzt auf einen 12m Mast. Allerdings hat er dann immer noch den Nachteil der fehlenden Steilstrahlung im NVIS-Bereich (40 bis 160m) 

Der Vertikalstrahler mit Auto-Tuner ist also keine ideale Allband-Antenne. 

Legenden, die sich um den UNUN ranken

 

UNUN heisst Unbalanced-Unbalanced und ist ein unsymmetrischer HF-Transformator. Für viele Amateurfunker ist er das Allheilmittel schlechthin. "Hast du einen Draht, nimm einen UNUN", heisst es in eingeweihten und geprüften Kreisen. "Auch wenn er noch so kurz ist, er hilft." Man ist ja schließlich staatlich geprüfter Amateurfunker und hat in einer schweren Prüfung solche Fragen beantworten müssen wie:

"Auf einer Rolle Koaxialkabel mit der Impedanz 50 Ohm befinden sich 50m Kabel. Ich schneide davon 25m ab, wie gross ist die Impedanz des auf der Rolle verbleibenden Kabels?"

Wir Geprüfte wissen natürlich, dass die Impedanz immer gleich bleibt, auch wenn sich das "Wieso" unserer Kenntnis entzieht. Nur doppelt Geprüfte wissen vielleicht von dem "Wieso". Das sind die mit einem amerikanischen Rufzeichen der Extra-Klasse. Notabene eine lobenswerte Anstrengung zur Weiterbildung. 

Eine Aether-Legende erzählt, dass ein einfach Geprüfter, der diese Prüfungsfrage korrekt beantwortet hatte,  zu Hause seine Diamond X-Y um einen Meter gekürzt habe, weil sie ihm zu lang war. Die Impedanz bleibe ja immer gleich, schloss er. 

Doch zurück zum UNUN: Seine Beliebtheit hat mit den so genannten High End Fed Antennen sprunghaft zugenommen. Das Prinzip: Ich spanne einen Draht vom Shack zum nächsten Baum und speise ihn mit dem Koax via 1:49 UNUN (manchmal auch 1:64). Der staatlich Geprüfte weiss natürlich, dass damit die Impedanz des Koaxialkabels von 50 Ohm um einen Faktor 49 hinauf transformiert wird, auf 2450 Ohm. Und wenn er das vergessen hat, wird es ihm der Amateurfunkhändler seines Vertrauens mitteilen oder der chinesischen Beipackzettel. Den Antennendraht hat er selbstverständlich auch dazu gekauft. Als Geprüfter braucht man nicht mehr selbst Antennenlitze abzuschneiden. 

Dass der End Fed nicht auf Anhieb funktioniert, irritiert zwar ein bisschen. Aber das ist kein grosses Problem, dafür gibt es ja Antennentuner aller Couleur.  So ein Tuner, von älteren Geprüften oft auch Matchbox genannt, kann alles auf allen Bändern abstimmen. Auch auf die, die der End Fed nicht intus hat. Wie zum Beispiel die WARC Bänder, 11m oder Freebander Frequenzen.

Eine Aether-Legende berichtet, dass ein Geprüfter seinen 40m langen End Fed auch auf 160m getuned haben soll. Ein Tuner mit einem 1:49 UNUN und einem Viertelwellendraht in Serie. Eine heiße Kombination im wahrsten Sinne des Wortes. 

Doch jeder staatlich geprüfte Amateurfunker weiss: es ist außerordentlich schwierig, eine Antenne zu bauen, die nicht strahlt. Bei akutem Strahlungsmangel übernimmt das Koaxialkabel diese Rolle.

Andere Legenden berichten, dass Geprüfte mit Erfolg ebenfalls 40m lange Drähte erfolgreich im 160m Band gespeist haben sollen. Mit einem 1:9 UNUN. Macht es doch richtig Spass, einige 10 Ohm auf einige Ohm runter zu transformieren um den Tuner im Transceiver zu testen.

Ein UNUN geht also immer. Ob 1:9, 1:49 oder Eins zu Irgendwas. Impedanzen werden sowieso überbewertet. Komplexe Zahlen sowieso. Im Notfall gibt der UNUN Rauchzeichen.

Wer keinen UNUN kaufen will, kann auch einen basteln. Das macht Spass und dient der Weiterbildung der Geprüften. Anleitungen gibt es im Web zuhauf. Man braucht dazu nur etwas Draht und einen dieser farbigen Ringkerne. Manche schwören auf die Roten, andere auf die Gelben oder Blauen und einige doppelt Geprüfte auf die Farblosen. Das ist m.E. Geschmacksache. Jeder riecht anders, wenn er abbrennt. Man kann sie aber ruhig auch nach politischen Gesichtspunkten aussuchen. 

Hat man ein Kilowatt oder mehr, nimmt man natürlich die grössten Ringe. Für QRP reichen aber die kleinen, wo gerade noch der kleine Finger durchpasst. Aber aufgepasst: Gerade die 1:49er brauchen angeblich noch einen kleinen Kondensator, den man anschließen muss. Er soll das Stehwellenverhältnis beruhigen. Benutzt man aber einen Tuner, ist auch dieses Teil obsolet. 

Einen bewährten UNUN habe ich noch ausgelassen: den 1:6er. Er sitzt in der bewährten FD-4. Dieser Dipol, der weder in der Mitte noch am Ende, sondern bei einem Drittel der Länge gespeist wird, soll eine Impedanz von ca. 300 Ohm haben. Der Legende nach soll die FD4, bei doppelt geprüften auch Windows genannt;-) auf allen Bändern funktionieren, auch auf dem 160m Band. Natürlich mit einem Tuner. 

  

   

Die Ionosphäre einfach erklärt

 

Blick von der Schweiz auf die italienische Seite des Grossen St. Bernhard Passes (2473m)

Wer auf Kurzwelle funkt, braucht in der Regel die Ionosphäre. Die ist ein sehr kompliziertes Ding, zu dem es viele gescheite Erklärungen im Internet gibt. Aber viele davon sind wie ein Irrgarten, in dem man sich verlieren kann. Und so habe ich mich gefragt, ob man die Ionosphäre nicht einfacher und mit wenigen Sätzen erklären kann.

Die Ionosphäre, die unsere Funkwellen reflektiert, hat ihre Existenz der Sonne zu verdanken. Diese sendet ihre Strahlen nicht nur als Licht zu uns, sondern im ganzen Spektrum der elektromagnetischen Wellen. Dabei u.a. auch als Extrem Ultraviolette Strahlung (EUV). Es ist vor allem dieser Teil der Sonnenstrahlung, die den Atomen in den oberen Schichten der Erdatmosphäre ihre Elektronen entreißt. Diese freien Elektronen bilden die Ionosphäre.

In der Ionosphäre gibt es drei große Schichten: die D-, E- und F-Schichten. Die F-Schicht in 200 bis 300 km Höhe ist die oberste und für das DX auf Kurzwelle verantwortlich.

Wenn die F-Schicht stark ist und viele freie Elektronen hat, reflektiert sie die kürzeren Bänder 10 bis 20m, ist sie schwach, nur die längeren Bänder 30 bis 160m.

Am stärksten ist sie im Sonnenfleckenmaximum, am schwächsten im Sonnenfleckenminimum. Tagsüber ist sie stärker als in der Nacht.

Unterhalb der F-Schicht existiert die E-Schicht in ca. 120km Höhe. Sie reflektiert nur die längeren Bänder und das vor allem tagsüber. Knapp darunter, in etwa 80km Höhe gibt es noch die D-Schicht. Sie existiert nur tagsüber und anstatt zu reflektieren, dämpft sie die Wellen, die sie durchqueren. Am stärksten die längeren (40 bis 160m) und am wenigsten die kürzeren (10 bis 20m). Im Sonnenfleckenmaximum ist die D-Schicht aber so stark, dass 160m und 80m tagsüber unbrauchbar sind.

Auch die Stärken der E- und D-Schicht werden also durch die Sonnenaktivität beeinflusst.

Wie kann man nun wissen, wie es mit der Ionosphäre steht und wie stark oder schwach sie ist? Der beste Indikator ist der SFI (Solar Flux Index). Der ist oben links in der Ausbreitungsprognose in meinem Blog zu sehen. Liegt er bei

50-70 sind die Bänder über 40 Meter unbrauchbar

70-90 sind schlechte bis gute Bedingungen auf 20m und darunter zu erwarten.

90-120 herrschen gute Bedingungen bis 15m

120-150 bedeuten gute Bedingungen auf allen Bändern bis 10m

150-200 bieten ausgezeichnete Bedingungen bis 10m und Öffnungen auf 6 Meter

>200 bedeuten ausgezeichnete Kommunikation auf allen Bändern bis 6 Meter.

Doch leider gibt es dabei ein Großes ABER:

Gerade im Maximum ihrer Aktivität schleudert die Sonne nicht nur ein Maximum ihrer Strahlen ins All, sondern auch elektrisch geladene Teilchen. Diese stören das Erdmagnetfeld. Die entstehenden Magnetstürme zerreißen die F-Schicht und führen zu Teil- oder Totalausfällen der Kurzwellen-Kommunikation.

Indikator für die Magnetstürme ist der so genannte K-Index. Er wird alle drei Stunden gemessen und ist daher eine Momentaufnahme des Erdmagnetfeldes. Je tiefer, je ruhiger ist das Magnetfeld und desto stabiler sind die DX Bedingungen. Ein Wert von 1 ist gut. Bei einem Wert von 10 muss man fürchten, dass die Stromversorgung und das Internet zusammenbrechen.

Der A-Index ist ein weiterer Indikator und wird aus den K-Werten generiert. 200 bedeutet katastrophal schlecht, 15 gute Ausbreitung und 7 Superbedingungen.

Über Störungen des Funkverkehrs auf Kurzwelle informiert auch diese Seite mit einer etwas anderen Terminologie. 

ICOM Funkgeräte explodieren im Libanon

 

Bild: Ein Eichelhäher hat sich eine Erdnuss geschnappt.

Ihr habet es sicher in der Zeitung gelesen oder im Radio gehört. Nachdem massenweise Pager explodiert sind, explodierten einen Tag später nun viele Handfunkgeräte im Libanon.

Dazu einige Details, die vielleicht nicht in eurer Zeitung stehen. Es handelte sich bei den Geräten um ICOM IC-V82. Dass diese Geräte von Icom stammen ist eher unwahrscheinlich. Die Fabrikation des IC-V82 wurde im Oktober 2014 eingestellt. 

Doch von ICOM, wie auch von anderen Markengeräten, gibt es Kopien aus China. Ein Beispiel dafür ist der FT-7900R aus China. Das Gerät ist ein 2m/70cm FM-Mobiltransceiver mit 50W Leistung. Er ist auf Ebay und anderswo für ca. 170 $ zu haben. Ein Schnäppchen auf den ersten Blick.

Doch der FT-7900R wird schon lange nicht mehr von Yaesu, Japan fabriziert. Die Geräte sind Kopien aus China. Ob sie die ursprünglichen Spezifikationen des Originals einhalten, ist fraglich. Auf jeden Fall sind es Kopien der amerikanischen Version (R) und nicht etwa FT-7900E. Hände weg, auch wenn sie kaum explodieren dürften. 

Die Stellungnahme von ICOM, Japan, zum V-82 

Fake V-82 auf Ebay!

Die umgekehrte, endgespeiste V-Antenne

 

Blick vom Sessellift auf die 2200m hohe Breya, runter nach Champex.

Wenn man in einem Alpental wohnt, braucht man ab und zu einen Horizontwechsel. Zum Beispiel einen Trip in ein anderes Alpental. Ferien von den lebenslänglichen Ferien. Möglichst an einen hübschen Ort ohne Übertourismus. Kürzlich führte mich mein Weg nach Champex le Lac. Ein Ort in einem Alpental im Wallis, an der Route von Martigny zum Grossen St. Bernhard. Dort wo die Bernhardiner herkommen. Ein idealer Ort zum Wandern, Skifahren und Entspannen. 

Als Funkamateur bringt man natürlich seine Station mit. Man möchte nach den langen Wanderungen am Abend auch funken. Nicht im DX-Pileup, dazu sind Alpentäler keine guten Standorte. Aber mit seinen Freunden und Kollegen in Europa. 

Als Funkstation diente die dritte Iteration meines selbst gebauten QRP-CW-Transceivers für das 80m und 40m Band. Ein reines Hardware-Gerät, garantiert softwarefrei. Gepaart mit einem Selbstbau-Antennentuner, wie im nächsten Bild zu sehen ist:

 Als Antenne diente ausnahmsweise keine Magnetloop, da rund ums Haus genügend Platz vorhanden war. Daher kam nur eine Rolle hochflexible Litze (Lify 0.75mm2, grau) und ein 10m Fiberglas-Mast mit. Keine Baluns, Ununs oder anderes Zeug. Die Dinger werden nur heiss und man verbrennt sich daran die Finger. Mein Tuner ist zwar etwas kompliziert, aber mit den zuschaltbaren C's und L's kann er so ziemlich alles Anpassen, was den Strom leitet. Er arbeitet in Pi-Konfiguration mit einem maximalen Eingangs-C von 3nF, einer variablen Induktivität von maximal 20uH und einem maximalen Ausgangs-C von 900pF. Ein automatischer Antennentuner könnte das auch, wäre aber wesentlich praktischer.  

Als Antenne baute ich diesmal ein umgekehrtes V. Eine Antennenart, die als Dipol bei vielen OM beliebt ist. Braucht man doch dazu nur einen einzigen Mast. Doch anstatt den Draht in der Mitte zu speisen, speiste ich ihn an einem Ende. Gegen Erde, versteht sich. Denn mit 29m war der Draht weder im 40m, noch im 80m Band resonant. Es handelte sich also nicht um eine dieser High End Fed Antennen, die endgespeiste Halbwellenstrahler sind! Sondern um eine Art um 90 Grad gekippte Inverted L.

Ein ausgezeichneter NVIS-Strahler für kurze bis mittlere Distanzen, wie nicht nur die QSO's bewiesen, sondern auch eine Simulation mit EZNEC. Zwar etwas gar kurz und deshalb weniger effektiv im 160m Band, strahlt diese Antenne aber ebenfalls wie ein Springbrunnen. Eine Ideale NVIS und Notfunk-Antenne mit geringstem Aufwand. So sieht die Antenne aus:

    Das Haus muss nicht unbedingt schräg stehen, wie auf der Skizze und anstelle eines Mastes kann natürlich auch ein Baum als Aufhängepunkt dienen. Mit meinem VNA ist es mir gelungen, die Antenne auf allen Bändern abzustimmen, von 160 bis 10m. Doch die Richtdiagramme der Simulation werden auf den kürzeren KW-Bändern zu abenteuerlichen Gebilden mit einem Strauss von Nebenzipfeln. Das letzte Bild zeigt die Antenne in Situ:

FTDX-1F ein FT817/818 Nachfolger oder Fake

 

Bild: FT-817 mit Palm Paddle

Nicht nur von ICOM gibt es Neuigkeiten, wie ich gestern berichtet habe. Auch von Yaesu soll ein neuer Transceiver auf den Markt kommen. Und zwar ein Nachfolger für den FT817/FT818. Ein Portabel-Gerät der QRP Klasse für alle Bänder von 160m bis 70cm. 

Doch bisher gibt es keine offizielle Ankündigung wie von ICOM für den neuen IC-7760. Nur einige Youtube Videos. Nichts Genaues weiss man nicht. 

Sollte das Gerät wirklich kommen, wäre es ein Hit und könnte an den Erfolg des FT817 anknüpfen, eines der meist verkauften Amateurfunkgeräte. Sein Nachfolger der FT-818 hatte nicht den gleichen Erfolg, er war nur ein schlechter Klon und die Filterproblematik blieb. Seit Collins keine mechanischen ZF-Filter mehr baut, können diese im FT-817/818 und im FT-857 nicht mehr nachgerüstet werden. 

Heutzutage wird jeder Quatsch auf Youtube hochgeladen und vieles davon ist Fake. Wir werden in den nächsten Wochen sehen, ob sich das Gerücht um den FTDX-1F bestätigen wird oder nicht.

Update: Erstaunlich! man kann das Gerät, das erst 2025 erscheinen soll, bereits vorbestellen. Nämlich hier bei WIMO. Dort erfährt man auch mehr, was der Transceiver kann: Nämlich 6W mit dem eingebauten Akku und 10W bei externer Speisung. Das Teil soll zwei Lautsprecher haben (Wieso?) und man kann gleichzeitig auf UKW und auf Kurzwelle senden. Für FT8 benötigt er einen optionalen Lüfter, der sich auf die Rückseite schnallen lässt. Auch ein Antennentuner lässt sich Huckepack nehmen. Viel unnützes Zeug, das beim SOTA-Betrieb unnötig ist. Ausser dem Tuner, der gehört m.E. als Standard in die Kiste. 

Über Abmessungen und Gewicht steht nichts in den Spezifikationen. Über den Preis natürlich auch nichts. Doch all dies wird sicher den alten FT-817 weit übertreffen. Man muss schon ziemlich verrückt sein, eine solche Katze im Sack zu kaufen. 

Der neue IC-7760 von ICOM

 

Bild: Brauner Bär

Das Rätselraten hat ein Ende. Icom hat seinen neuen Top-Transceiver angekündigt. Ein 200 Watt Transceiver für Kurzwelle und das 6m Band.

Der  IC-7760 ist einerseits ein Nachfolger des IC-7610, aber andererseits auch ein Nachfolger des IC-7700. Das Gerät hat alles, was man heutzutage von einem modernen Kurzwellentransceiver erwartet. Es besteht aus zwei Teilen: einer Bedienungseinheit und dem eigentlichen Sende-Empfänger, der über ein Kabel ferngesteuert werden kann. Das Display gleicht dem des IC-7610. Zusätzlich ist ein Subdisplay vorhanden, das zusätzliche Informationen liefert. Der Transceiver verfügt über ein 220V Netzteil und die versprochenen 200 Watt Sendeleistung sind als Dauerleistung zu verstehen. Man sollte also mit 200W problemlos in FT8 senden können, sollte das Sinn ergeben.

Preisschild hat er noch keins, aber es wird gemunkelt, dass er um die 6000$ kosten werde.

Leider kann er weder 2m noch 4m, aber immerhin 2200m. Von 630m steht zwar nichts in den Spezifikationen, aber wenn er auf Langwelle senden kann, sollten auch 630m möglich sein. Wir werden sehen. Auf jeden Fall hat er jede Menge Antennen- und andere Anschlüsse. 

200 Watt sind toll und ich schätze diese drei dB, die mir mein IC-7700 bietet. Doch scheint mir, das Teil hat etwas wenig Fleisch am Knochen. Es haut mich nicht aus den Socken. Einzig den Wasserfall mit seiner besseren Auflösung wünschte ich mir in meinem IC-7700.

Die Endstufe des IC-7700 hatte in der ersten Version Schwierigkeiten und ging oft kaputt. Sie wurde dann umgebaut und mit dem Transistor STAC2942 von STMicroelectronics ausgerüstet. Ein Leistungstransistor der bis 175 MHz 350 Watt liefern kann, wenn es sein muss. Das Teil ist praktisch unkaputtbar und ich hoffe, dass der IC-7760 eine ähnlich robuste Endstufe erhalten hat. Damit sich das Fiasko zu Beginn der Markteinführung des IC-7700 nicht wiederholen wird.

Nun wird also der 200 Watt Transceiver von Yaesu, der FTDX-101MP, Konkurrenz erhalten.  

Hier geht es zu der Vorstellung des neuen ICOM IC-7760