Diese Antenne ist bis heute eine der beliebtesten Mehrbandantennen. Als Trap (engl.: Trap=Falle) bezeichnet man einen Parallelresonanzkreis, den in den Antennenleiter eingefügt wird. Für seine Resonanzfrequenz bildet er einen Sperrkreis; bei Frequenzen, die unterhalb seiner Resonanzfrequenz liegen, wirkt der Trap wie eine Serieninduktivität, für höhere Frequenzen als Serienkapazität. Aus dem Bild kann die Wirkungsweise erklärt werden.
Die beiden in den Antennenleiter eingefügten Sperrkreise haben eine Resonanzfrequenz von 7,05 MHz. Die inneren Dipolabschnitte mit je 10,07 m Länge befinden sich in Halbwellenresonanz bei 7,05 MHz, denn die Sperrkreise mit der gleichen Resonanzfrequenz wirken wie Isolatoren, so daß die äußeren Dipolabschnitte ohne Einfluß bleiben. Wird der Dipol mit 3,5 MHz erregt, so ist die Sperrkreiswirkung aufgehoben, denn es besteht keine Resonanz. Der Trap wirkt nun induktiv wie eine Verlängerungsspule und verlängert die Außenabschnitte elektrisch so, daß der Strahler insgesamt für 3,5 MHz als Halbwellendipol resonant ist. Bei den hochfrequenten Amateurbändern betragen die Strahlerlängen etwa 1,5 Wellenlängen für 20 m, 2,5 Wellenlängen für 15 m und 3,5 Wellenlängen für 10 m. Rechnet man die geometrischen Längen dieser Oberwellenerregten Drähte aus, ergibt sich, daß sie für Oberwellenresonanz im 20-m-Band etwas zu lang sind, dagegen für 15 m und besonders für 10 m zu kurz. Die Überlänge für 20 m wird weitgehend durch die Traps kompensiert, die sich oberhalb ihrer Resonanzfrequenz kapazitiv verhalten und somit elektrisch verkürzend wirken. Die bereits zu kurzen Leiter für 10 und 15 m werden durch das Trap-C noch weiter verkürzt. Die Praxis erweist, daß es trotz unterschiedlicher Bemessungsvariationen kaum gelingt, gleichzeitig alle 3 Strahlerresonanzen annähernd in Bandmitte zu bringen.
Die in den Antennenleiter eingefügten Sperrkreise sind das äußere Kennzeichen der W3DZZ-Antenne., sie bilden gleichzeitig deren Kriterium. Es wird nicht nur eine hohe Kreisgüte, sondern auch eine sehr gute Temperaturkonstanz der Kreise gefordert. man muß immer berücksichtigen, daß die Sperrkreise im Freien extremen Termperaturschwankungen ausgesetzt sind, die sich mehr oder weniger stark auf die Resonanzfrequenz auswirken. So kann es vorkommen, daß die W3DZZ nur in einem bestimmten Bereich der Außentemperatur funktioniert und bei größeren Temperaturänderungen versagt. Deshalb sollten die Kreise vor dem endgültigen Einbau einer Temperaturkompensation unterzogen werden. Dazu schaltet man der Spule, die im allgemeinen einen leicht positiven Temperaturbeiwert aufweist, einen Kondensator mit entgegengesetztem, also leicht negativem Temperaturkoeffizienten parallel. Oft sind für eine ausreichende Temperaturkompensation Kombinationen von Kondensatoren verschieden großer Temperaturbeiwerte erforderlich. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die resultierende Kapazität der Parallelschaltung immer den vorgeschriebenen Wert behalten muß. Vom Erfolg der Kompensationsbemühungen überzeugt man sich, indem der Sperrkreis abwechselnd erwärmt und abgekühlt wird. Dabei ist jeweils die Resonanzfrequenz nachzumessen und der Temperaturgang entsprechend zu korrigieren. Die Frequenz der Parallelresonanzkreise mißt man mit dem Resonanzprüfer (Grid-Dip-Meter), wobei dessen Schwingfrequenz mit einem geeichten Empfänger oder Frquenzzähler kontrolliert werden soll.
Eine hochwertige Spule erhält man, wenn diese aus etwa 2 mm dickem versilbertem Kupferdraht freitragend angefertigt wird. Den Kondensator muß man in einem Röhrchen aus Polystyrol feuchtigkeitssicher unterbringen (mit Polystyrolkleber dichten !). Der gesamte Sperrkreis kann auch von einem isolierenden Schutzgehäuse aufgenommen werden. Teilweise eignen sich dazu die vielfach angebotenen Kunststoffbehälter oder leere Plastikflaschen aus der Haushaltschemie.
An den Sperrkreisen treten hohe Spannungen auf. Es ist deshalb zu empfehlen, Kondensatoren möglichst hoher Durchschlagsfestigkeit zu verwenden. In diesem Fall sind Prüfspannungen von 3 kV kein Luxus, 5 kV werden oft vorgeschrieben. Es gibt eine empfelenswerte Möglichkeit, den Kondensator aus einem Stück Koaxialkabel selbst herzustellen. Bekanntlich haben diese Kabel einen ganz bestimmten Kapazitätswert je Meter Länge. Er beträgt bei 50-Ohm-Kabeln mit Polyäthylen-Dielktrikum (Verkürzungsfaktor 0,66) ziemlich genau 100 pF/m, bei 60-Ohm-Kabeln etwa 85 pF/m und bei 75-Ohm-Kabeln 67 pF/m und ist den Herstellerlisten zu entnehmen. Man nimmt ein dem gewünschten Kapazitätswert entsprechendes Kabelstück und schaltet es mit einem Ende parallel zur Spule, das untere Kabelende bleibt offen (dort keine Verbindung des Innenleiters mit dem Außenleiter herstellen). Dieser Kabelkondensator kann frei herabhängen ; am besten ist es aber, wenn man ihn an einen der beiden Antennenleiter parallellaufend anbindet. Träger des Kabelstücks ist immer der Antennendraht, an dessen Ende der Kabelaußenleiter angeschlossen wird.
Bemessungsangaben für Trap-Mehrbandantennen nach obigem Bild.
| l1 (m) | l2 (m) | L (myH) | C (pF) |
| 10,07 | 6,71 | 8,3 | 60 |
Wegen der vielen Probleme die beim Aufbau der Sperrkreise und ganz besonders bei hohen Leistungen auftreten können
habe ich auf einen Eigenbau verzichtet.
Ich habe eine W3-2000 von Fritzel (heute hofi) gewählt.
Ich habe in den vielen Jahren einige Erfahrungen gesammelt die vielleicht interessant sein könnten.
Das Bild zeigt wie die Frequenzen für 7 MHz und 3,6 MHz ohne Zerstörung getrimmt werden können.
Die Kappe des Sperrkreises muss auf der unteren Seite geöffnet sein damit sich kein Wasser im Inneren ansammelt.
Wenn die Resonanzfrequenz, wie in meinem Fall durch die Nähe zum Hausdach, zu tief ist kann, wie im Bild gezeigt, die
Resonanzfrequenz durch Einbringen von Schleifen mit Kastenklemmen erhöht werden. Die Isolation habe ich dabei nicht
entfernt.
Damit die Resonanzfrequenz auf 3,6 MHz wieder stimmt kann das Ende einfach mit einer Lüsterklemme und einen passenden
Stück Antennenlitze verlängert werden.
Die Trimmung mit den Schleifen und des zusätzlichen Kabelschwanzes funktioniert hervorragend.
Die folgende Animation zeigt das Ergebnis der Messung mit meinem Vektor-Netzwerk-Analysator (nach DG8SAQ).
Diese Animation zeigt schön die Veränderung der gemessenen Anpassung durch ein Speisekabel.
Auf dieser Seite gibt's mehr darüber zu lesen.
Die Texte und Bilder stammen teilweise aus "Rothammels Antennenbuch". Die Genehmigung des Authors liegt vor.