Grundlagen von Hochfrequenz-Vertikal- und Strahlantennen für Amateurfunk - Dummies

Bei hohen Frequenzen können Amateurfunkantennen ziemlich groß sein. Eine effektive Antenne ist in der Regel mindestens 1/4 Wellenlänge in einigen Dimensionen. Auf 40 Metern ist zum Beispiel eine vertikale Antenne mit einer Wellenlänge von 1/4 Zoll eine Metallröhre oder ein 33 Fuß hoher Draht. Bei den höheren HF-Frequenzen sinken die Antennengrößen auf 8-16 Fuß, sind aber immer noch größer als selbst eine große TV-Antenne.

Ihre physischen Umstände haben einen großen Einfluss darauf, welche Antenne Sie aufstellen können. Seien Sie versichert, dass Sie mit einer großen Auswahl an Designs auf Sendung gehen können.

Verticals und Beams sind zwei der drei grundlegenden HF-Antennen, die von Schinken weltweit eingesetzt werden. Sie können diese Antennen mit gängigen Werkzeugen bauen oder bei den vielen Anbietern von Amateurfunkgeräten erwerben.

Vertikale Antennen

Vertikale Antennen sind fast so beliebt wie Drahtantennen. Die ¼-Wellenlängen- und ½-Wellenlängenantennen sind zwei übliche Designs. Vertikale benötigen keine hohen Stützen, behalten ein niedriges visuelles Profil bei und sind leicht zu bewegen oder zu tragen. Vertikale strahlen ziemlich gleichmäßig in allen horizontalen Richtungen aus, so dass sie als omnidirektionale Antennen betrachtet werden.

Das ¼-Wellenlängen-Design ähnelt stark einem ½-Wellenlängen-Dipol, der halbiert und am Ende eingeschaltet ist. Der fehlende Teil des Dipols wird von einem elektrischen Spiegel der Art geliefert, der als Erdungsebene Erdungsbildschirm oder bezeichnet wird.

Ein Erdungsschirm besteht aus einem Dutzend oder mehr Drähten, die radial von der Basis der Antenne aus gestreckt und auf den Boden gelegt werden. Die Zuleitung verbindet sich mit dem vertikalen Rohr (es kann auch ein Draht sein) und mit den Radialen, die alle miteinander verbunden sind. Die ¼-Wellenlängen-Vertikalen sind ziemlich einfach zu konstruieren und arbeiten wie Dipole an ungeraden Vielfachen ihrer niedrigsten Entwurfsfrequenz.

Bodenunabhängige Vertikale sind etwa doppelt so lang wie ihre ¼-Wellenlängen-Pendants, benötigen aber keinen Erdungsbildschirm. Das Fehlen eines Bodenschirms bedeutet, dass Sie sie auf Masten oder Strukturen über dem Boden montieren können. Die Speiseleitung ist mit dem Ende der Vertikalen verbunden, erfordert jedoch eine spezielle Impedanzanpassungsschaltung, um mit Koaxial-Speiseleitungen mit niedriger Impedanz zu arbeiten.

Einige kommerzielle Hersteller bieten bodenunabhängige Vertikale an, und viele Schinken mit begrenztem Platz oder Möglichkeiten für traditionelle Antennen nutzen sie gut aus.

Beide Arten von Vertikalen können durch die Verwendung von ähnlichen Techniken, die in Drahtantennen verwendet werden, auf mehreren Bändern arbeiten. Kommerzielle Multiband-Verticals arbeiten mit bis zu neun der HF-Bänder.

Strahlantennen

Die gebräuchlichste HF Yagi ist heute ein Drei-Element-Design (ein Reflektor, ein angetriebenes Element und ein Direktor), das auf drei populären Schinkenbändern (20, 15 und 10 Meter) arbeitet und so wird ein Tri-Bander genannt. Unten ist ein Yagi-Strahl mit drei Elementen auf einem 55-Fuß-Mast, dessen niedrigste Betriebsfrequenz 14 MHz beträgt.

Andere HF-Strahlen bestehen aus quadratischen oder dreieckigen Schleifen. Sie arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie die Yagi, aber mit Drahtschlingen anstelle von geraden Elementen aus Stäben oder Rohren. Rechteckträger werden Quads genannt, und die Dreiecke werden Deltaschleifen genannt. Log-Perioden werden auch auf den HF-Bändern verwendet, wobei gängige Modelle verfügbar sind, die 20 bis 10 Meter umfassen.

Während Drahtantennen eine feste Ausrichtung haben und Vertikale in allen horizontalen Richtungen gleichmäßig strahlen, kann eine Strahlantenne gedreht werden, mit der Sie Ihr Signal bündeln oder ein Störsignal in eine bestimmte Richtung zurückweisen können.

Sie können kleine HF-Strahlen auf kostengünstige Masten oder Dachstative platzieren, obwohl sie die meisten für TV-Antennen entworfenen Strukturen überlasten. Außerdem benötigen Sie einen Rotator , der auf der festen Halterung montiert ist und den Balken dreht. Sie können den Rotator von der Hütte aus mit einem Messgerät steuern, um die Richtung anzuzeigen.

Die meisten Schinken beginnen mit einer Draht- oder Vertikalantenne auf HF. Nachdem Sie eine Weile gearbeitet haben, geben Ihnen die Signale, die Sie in der Luft hören, eine gute Vorstellung davon, welche Antennen effektiv sind. Nachdem Sie einige Erfahrungen mit der Luft gemacht haben, können Sie entscheiden, ob Sie eine Beam-Antenne benötigen.