Die geerdete Groundplane

Ein Punkt, der beim amateurmäßigen Antennenbau wenig Beachtung findet, ist die vorschriftsmäige Erdung der Antenne und des Antennenträgers. Eine Lösung dieses teilweise schwierigen Problems wurde von DM2AXO in technisch einwandfreier Form für die Groundplane vorgeschlagen.

Beim Viertelwellenstrahler befindet sich am Fußpunkt ein Spannungsminimum. Deßhalb kann man den Strahler direkt am Fußpunkt erden. Die Erdung im Spannungsknoten hat kaum Einfluß auf die Strahlungseigenschaften eines Dipols. Das beweisen die UKW- und Fernsehantennen in Ganzmetallausführung, die ebenfalls im Spannungsminimum mit dem geerdeten Antennenträger metallisch verbunden sind.

Um eine im Fußpunkt geerdete Groundplane an ein koaxiales Speisekabel anpassen zu können, sucht man - analog zur Gammaanpassung den Punkt auf dem Viertelwellenstab, dessen Impedanz dem Wellenwiderstand des Speisekabels entspricht. Wie im Bild gezeigt wird der Kabelinnenleiter in Reihe mit einem Kondensator über eine Schelle mit einem bestimmten Punkt auf dem Vertikalteil verbunden.

Geerdete Groundplane

Der Anschlußpunkt für den Kabelinnenleiter kann rechnerisch kaum exakt ermittelt werden, da seine Lage stark von den Einflüssen der Antennenumgebung abhängig ist. Die Abgreifschelle muß deßhalb in weiten Grenzen verschiebbar sein. Durch Versuch kann die Einstellung gefunden werden, bei der die Welligkeit der Speiseleitung am geringsten ist (Reflektiometer). Mit dem Kondensator kann die durch die Gamma-Anpassung eingebrachte induktive Blindkomponente kapazitiv kompensiert werden. Rundfunkdrekkondensatoren mit 300 pF oder 500 pF Endkapazität sind geeignet. Der Drehkondensator wird in einem wetterdichten Gehäse untergebracht. Nach dem Abgleich kann man den Drehkondensator auch durch ein passendes Koaxiakabel ersetzen, dessen Wert genau der am Drehkondensator eingestellten Kapazität entspricht.

Die Radials werden - wie bei jeder "echten" Groundplane - waagrecht verspannt. Es ist üblich, dazu Drähte oder Litzen mit etwa 1 mm - 2 mm Durchmesser zu verwenden. Die Resonanzlängen für das 40-m-Band (7050 kHz) werden normal bemessen und sind für Leiterdurchmasser von 1 mm aus der Tabelle zu ersehen.

Elementdurchmeser 65-12 mm Radials Cmax Länge der Gamma-Anpassung max. Abstand
Länge 10,65 m 10,65 m 250 pF 200 - 300 cm 10 cm

Das Vertikaldiagramm senkrechter Strahler über Erde zeichnet sich durch einen kleinen vertikalen Erhebungswinkel aus, der fü r den DX-Verkehr sehr erwünscht ist. Allerdings wird dabei vorausgesetzt, daß man die Antenne unmittelbar über gut leitfähiger Erdoberfläche errichtet hat, bzw. die Leitfähigkeit durch ein entsprechendes HF-Erdnungsnetz verbessert wurde. Eine unzureichende Erdbodenleitfähigkeit bei einem Vertikalstrahler wirkt sich nicht nur auf den Antennenwirkungsgrad sondern auch auf sein Vertikaldiagramm negativ aus.

Hier das Ergebnis einer Simulation der Strahlungseigenschaften mit 4 Radials, welche 1,5 m über dem Boden verspannt sind. So wurde die Antenne in meinem Fall aufgebaut.

Strahlungsdigramm

Die Texte und Bilder stammen teilweise aus "Rothammels Antennenbuch". Die Genehmigung des Authors liegt vor.


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