Der ultimative Leitfaden für den Antennenbau
Einleitung
Nach der bestandenen Prüfung zur Amateurfunklizenz und der Zuteilung eines Rufzeichens, stellt sich vermutlich zunächst die Frage nach der Wahl des Funkgerätes. Das ist erst einmal verständlich. Jedoch, ob Kurzwelle oder UKW, naheliegender und sinnvoller ist es, zuerst seine örtliche Umgebung nach deren realistischen Antennenmöglichkeiten zu betrachten. Der teure Highend-Transceiver allein nützt nicht viel – alles hängt letzten Endes an einer möglichst guten Antenne.
Spätestens jetzt tauchen viele neue Fragen auf:
- Welche Interessen und Ziele habe ich?
- Wie viel Platz steht mir zur Verfügung?
- Was muss ich für den Aufbau berücksichtigen?
- Wie hoch wird der Kostenaufwand?
- Kann ich den Aufbau allein ausführen...
- ...oder benötige ich weitere Helfer?
Wir betrachten 3 Situationen
im Rahmen der Möglichkeiten, wobei es natürlich noch weitere gibt.
Szenario A. Der Eigenheimbesitzer, der die Möglichkeit hat, einen Mast in den Garten zu stellen, oder eine größere Antennenanlage auf dem Haus installieren kann.
Szenario B. Der Eigentümer oder Mieter einer Etagenwohnung, der bei oftmals eingeschränkten Antennenmöglichkeiten, dennoch einiges erreichen möchte.
Szenario C. Der Funkamateur, der portabel am Wochenende oder zum Fieldday, zu SOTA (Summits On The Air) und POTA (Parks On The Air) im Urlaub, am Amateurfunk teilnehmen möchte.
Vorab sollte man wissen, was man erreichen will. DX-Jäger, Contester oder „Portabelfunker“? Kurzwelle oder UKW? CW, SSB, digitale Betriebsarten, QRO oder QRP? Seine Möglichkeiten sollte jeder so realistisch wie möglich einschätzen.
Jedem dürfte klar sein, dass man mit kleinen Antennen mitunter viel sehr Geduld braucht, um bestimmte Ziele (DX) zu erreichen. So manche „Spielart“ des Amateurfunks ist mitunter auch gar nicht machbar. So wäre ein EME-Betrieb vom Balkon aus ein Ding der Unmöglichkeit. Andererseits soll aber keinem Funkamateur mit eingeschränkten Platzverhältnissen und einem kleineren Budget eingeredet werden, dass gar nichts mehr geht!
In den folgenden Rubriken werden die konkreten Vorschläge und Empfehlungen zum Antennenbau immer wieder unter dem Aspekt der drei oben genannten Szenarien A, B und C betrachtet.
Die Mehrzahl der Funkamateure hat nun mal kein Eigenheim, sondern lebt in einer Etagenwohnung. Deswegen werden sich die meisten Leser wahrscheinlich in den Szenarien B und C wiederfinden. Achten Sie bitte im Textverlauf immer auf diese Kennzeichnung!
Kurzwelle
Als Funkamateur im Szenario A steht einem je nach Budget, mehr oder weniger alles offen, was die Antennentechnik zu bieten hat. Auf einem großen Grundstück lassen sich unverkürzte Drahtantennen für die unteren Kurzwellenbänder 160 m, sowie 80 m und 40 m verwirklichen. Eine möglichst große Aufbauhöhe ist schon etwas schwieriger umzusetzen und erfordert, wenn natürliche Abspannpunkte wie Bäume nicht vorhanden sind, die Errichtung von abgespannten Rohrmasten aus Stahl, Aluminium, Holz oder GFK
Ohne geeignete Abspannpunkte für horizontale Drahtantennen wie Dipole oder Loops, ist es einfacher, mithilfe von Fiberglas-Teleskopmasten für die Lowbands Vertikalantennen aufzubauen. Bei realistischen Aufbauhöhen von bis zu 20 m muss selbstredend noch ausreichend Platz für die Abspannungen und die Radials zur Verfügung stehen. Elevated Radials, in relativ geringer Höhe über dem Erdboden abgespannt, müssen resonant, also unverkürzt sein. Ein im Erboden verlegtes Erdnetz aus vielen einzelnen Radialen beliebiger Länge, kann der Größe des Grundstücks angepasst werden. Für einen guten Wirkungsgrad sind jedoch möglichst viele Radiale erforderlich. Mit dem Eingraben der Radials liegt der eigentliche Aufwand des Antennenbaus ausnahmsweise nicht im Luftraum, sondern am Erdboden.
Für die oberen Kurzwellenbänder von 30 m bis 10 m ist eine frei stehende, drehbare Richtantenne mit mindestens zwei oder mehr Elementen für die meisten Funkamateure die erste Wahl. Auf einem kleineren Grundstück ist ein Gittermast mit Richtantenne für die höheren KW-Bänder, der gleichzeitig als mittlerer Abspannpunkt für ein oder mehrere Drahtantennen dient, der Klassiker. Eine Reihenhausbebauung und Einfamilienhäuser auf sehr kleinen Siedlungsgrundstücken erlauben oft nur, den Anbau eines Antennenmasten direkt ans Haus oder die Montage eines Standrohres auf dem Dach.
Bei ausreichender Stabilität und Standfestigkeit dieses Standrohres, kann diese Konstruktion einen nicht zu großen KW-Beam und darüber angeordnet, Richtantennen für den UKW-Bereich tragen und mittels Rotor drehen. Die einfachste und unauffälligste Antennenlösung ist eine der zahlreich angebotenen, an einem kurzen Standrohr auf dem Dach montierten Vertikalantennen. Diese Antennen sind als Viertelwellenstrahler, als Monobandversion oder als Multibandantenne mit Sperrkreisen und Radials erhältlich. Halbwellenstrahler haben eine größere Aufbauhöhe, benötigen aber keine die Begehbarkeit des Dachs störenden Radiale.
Das Szenario B schließt die zuvor aufgezeigten, optimalen Antennenmöglichkeiten zwar meistens aus. Aber auch vor Ort der ein- oder anderen Miet- oder Eigentumswohnung, vor allem am Stadtrand oder in ländlichen Regionen, steht meistens noch ein Garten zur Verfügung. Mit Erlaubnis des Vermieters oder der Genehmigung durch die Eigentümergemeinschaft, erlauben unauffällige Drahtantennen für die Kurzwelle und UKW-Antennen auf dem Dach, eine zufriedenstellende Teilnahme am Amateurfunk. Leider immer in Abhängigkeit vom Wohlwollen des Vermieters oder der Eigentümergemeinschaft. Wobei sich der Erhalt einer Antennengenehmigung vom Vermieter mitunter einfacher gestaltet als durch den Beschluss einer Eigentümergemeinschaft. In all diesen Fällen ist es sicher ratsam, sich freiwillig eine Beschränkung auf beispielsweise 100 W Sendeleistung zu verordnen, anstatt eine KW-Endstufe in Betrieb zu nehmen und den Konfliktfall herauf zu beschwören.
Indoor-Antennen für KW
Was geht im Szenario B bei sehr wenig Platz, indoor mit einer fertig konfektionierten Antenne? Die meisten elektrischen Antennen sind zu lang und haben bei starker Verkürzung einen sehr geringen Wirkungsgrad. Unter Dach aufgehängte Multiband-Sperrkreisdipole enden vielfach in einer Enttäuschung, da ihre Längenbemessungen zwischen den Sperrkreisen für eine freie Aufhängung ausgelegt sind. Die Umgebungseinflüsse unter dem Dach verstimmen die Antenne, die propagierten Resonanzen liegen ganz woanders und das gute Stehwellenverhältnis ist dahin.
Eine Korrektur der erforderlichen Längen gestaltet sich bei einer Mehrbandantenne mit Sperrkreisen als äußerst aufwändig und schwierig. Unverkürzte Monobanddipole für die oberen KW-Bänder, eventuell parallelgeschaltet und über ein gemeinsames Koaxialkabel gespeist, sind eine gute Alternative. Mit einer derartigen Kombination lassen sich auch mit nur 5 bis 10 W Sendeleistung in Telegrafie 100 DXCC-Länder und mehr erreichen. In FT8 geht’s mit noch weniger Leistung allemal. Bei noch geringerem Platzangebot ist eine Magnetantenne, im Zimmer vor dem Fenster, auf dem Balkon oder Dachboden, immer noch die beste Lösung.
Ultrakurzwelle
Richtantennen für den UKW-Bereich 6 m, 4 m, 2 m, 70 cm und 23 cm, von der einzelnen Langyagi bis zur großen Gruppenantenne, sind im Szenario A in optimaler Aufbauhöhe immer möglich. Idealerweise auf einem separaten Mast oder an einem Standrohr auf dem Hausdach. Selbstverständlich mit einem Rotor, der die ganze Antennenanlage tragen und drehen kann. Lediglich eine Tallage würde diese Antennenanlagen in Frage stellen und Grenzen setzen.
In der Situation B gilt das mit der Einschränkung, dass eine Antennengenehmigung vorliegt und ein Zugang mit einer Antennenzuleitung zum Dach möglich ist. Wohl dem, der in einer Eigentums- oder Mietwohnung im Dachgeschoss wohnt und einen Balkon oder eine Dachterrasse nutzen kann. Das macht die ganze Sache einfacher. Ein nicht zu langes Standrohr mit Rotor, Richtantenne und einem darüber platzierten Rundstrahler, liegen dann durchaus im Rahmen des Möglichen. Des Weiteren ist die breitbandige Discone-Antenne, sowohl empfangs- als auch sende-seitig gut für den Einstieg geeignet.
Auf dem Balkon einer darunter liegenden Etagenwohnung sind die Möglichkeiten eingeschränkt. Einfache vertikale Halbwellenstrahler, 2-m/70-cm Duobandantennen der X-Serie, Groundplanes sowie vertikal montierte, handliche Richtantennen wie die HB9CV oder Log-Periodics eignen sich in dieser Situation. Bestenfalls kann man eine 4-Element-Yagi vertikal am Balkongeländer montieren und je nach Lage, auf etwas weiter entfernte Relaisstationen ausrichten.
Zur Montage eines Satellitenspiegels in der Größe, wie für das Satellitenfernsehen üblich, findet sich fast immer ein Platz. Wenn die freie Sicht zum Satelliten gegeben ist, genügt bereits ein kurzes Standrohr auf dem Erdboden. Entgegen landläufiger Meinung ist unter dieser Voraussetzung ein möglichst hoher Standort selbstverständlich nicht erforderlich. Wer sich mit bescheidenen Antennenverhältnissen und einer beschränkten Funkreichweite abfinden muss, findet mit dem weltweiten Funkbetrieb über QO-100 eine ideale Ergänzung zum lokalen FM-Betrieb.
Antennenmasten
Für große KW-Yagis und umfangreiche gestockte Gruppenantennen, kommt nur ein Gittermast, allenfalls ein schwerer, aus einer Länge gefertigter Rohrmast größeren Durchmessers in Frage. Eindeutig ein Fall für Szenario A. Gittermasten werden aus verzinktem Stahl oder aus Aluminium gefertigt. Mastkonstruktionen dieser Tragfähigkeit benötigen ein Fundament aus Beton, eine Statik und und in den meisten Bundesländern bei einer Höhe von über 10 m über dem Erdboden eine Baugenehmigung.
Schiebemasten aus Stahl oder Aluminium sind abgespannt, für UKW-Yagis und kleine KW-Yagis, gleichermaßen für OM in der Situation Szenario B und C geeignet. Fiberglas-Teleskopmasten sind für portable Anwendungen prädestiniert und tragen abgespannt, lediglich leichte UKW-Antennen wie HB9CVs oder LogPeriodics. Des Weiteren eignen sie sich vorzüglich für den stationären und portablen Aufbau horizontaler und vertikaler Drahtantennen.
Antennen-Rotoren
Vor allem uneingeschränkt für Eigenheimbesitzer im Szenario A, seltener von einer Etagenwohnung im Mehrfamilienhaus (Szenario B) besteht die Möglichkeit, einen Antennenrotor einzusetzen. Abgesehen von extremen UKW-Spezialisten, wird ein Rotor im Portabelbetrieb (Szenario C) eher selten benutzt, sich im portablen Einsatz die Antenne auch mitsamt dem Rohrmast von Hand drehen lässt.
Zum Drehen von großen KW-Yagis und umfangreichen, gestockten UKW-Yagis und Gruppenantennen, sind leistungsfähige, schwere Antennenrotoren mit einem hochwertigen Oberlager erforderlich. Die Mechanik muss sowohl das Gewicht der Antenne(n) einschließlich des Standrohres tragen, als auch die seitlich wirkenden Kräfte der Windlast aushalten können. Lediglich einzelne, kleine UKW-Antennen mit wenigen Elementen auf einem kurzen Boomrohr, können ohne Oberlager an einem kurzen Standrohr montiert, mit einem kleinen und preiswerten Rotor gedreht werden.
Der Leitfaden für den Antennenbau wird fortgesetzt! Ende März/Anfang April geht es mit den Themen ‘Drahtantennen, Portabelbetrieb, rechtliche Aspekte und Eigenbau’ weiter. Abgerundet wird der Artikel mit einer Liste zu weiterführenden Webseiten und Büchern rund um das Thema Antennenbau.
