5. Betrieb der Monopole

5.1 Leitungen für Monopole
Beim Betrieb der Monopole, die bedingt durch die Konstruktion ein Z von 50 Ohm aufweisen und einer
Generatorimpedanz von Z gleich 50 Ohm ist die sinnvollste Lösung ein Anschluß der Antenne über ein
Abgestimmtes Kabel mit der Länge lamda/2. Ein lambda/2 Kabel hat die Eigenschaft bei de
r zugehörenden Frequenz die Eingangsimpedanz auf den Ausgang hin zu Übertragen, gleiches gilt für den
umgekehrten Fall. Somit ist gewährleistet daß die produzierte Hf mit größtem Wirkungsgrad an die
Antenne gelangt. Da bei den niederen Frequenzen die Kabelverluste noch sehr gering ausfallen, ist es
sinnvoller ein langes Kabel zu verwenden anstatt die Generatorleistung in Transformations- und
Kompensationsgeräten zu verheizen !
5.2 Leitungslängen
Die Leitungslängen sollten lambda/2 oder ein vielfaches davon sein.
das heist 300: f in Mhz :2 = lamda/2
lamda/2 x Verkürzungsfaktor vr = Kabellänge
Verkürzungsfaktor: RG 58/RG 213 Polyäthylenkabel PE vr = 0.662
RG 400/RG141Teflonkabel PTFE/FEP vr = 0.69
SO 3232 Schaum PE/ Foam vr = 0.816
HF12"-S Cu CELLFLEX vr = 0.98
Luft/ Vakuum vr = 1.00
Beispiele: 7.05 Mhz RG 58 = 14.08 m
3.7 Mhz RG 213 = 26.83 m usw.
Sind andere Längen erforderlich so sollte jeweils ein vielfaches von lamda/2 zur Verwendung kommen
. z.B. es wird eine Leitungslänge von 25 m von Sender zur Antenne für benötigt so ist die zweite vielfache
von lamda/2 für 7 Mhz 14.08m x 2 = 28.16 m. Es ist also eine Überlänge von 3.16 m vorhanden.
Bei

einer richtigen Längenwahl können mehre Bänder mit einer Kabellänge gearbeitet werden. z.B.
40/20/10 m mit einer Kabellänge von 14.08m. Diese gerechneten Kabellängen sind jedoch rein auf die
physikalischen Konstanten wie c bzw. e gerechnet. Es kommen hier jedoch noch die Wirk und
Blindverluste hinzu die, je länger das Kabel wird und je höher die Betriebsfrequenz dies ist auch noch in
Rechnung einzubringen. Diese Berechnung ist jedoch ohne Kenntnisse der komplexen Mathematik nicht
so einfach und hängt auch sehr von der Qualität der Kabel und der Betriebstemperatur ab. Um dies zu
umgehen kann man sehr einfach mit einem nach obiger Formel ausgerechneter lamda/2 Kabellänge und
des Senders und einer VSWR Brücke das Kabel mit einem Abschlußwiderstand optimieren. Es kann nur
kürzer als der theoretische Wert werden !

5.3 Transformations-und Kompensationsanpassung ( Matchbox )

Sind Kabellängen vorhanden die nicht in das lamda/2 Verhältnis passen, so muß mit einem
Transformations und Kompensationsgerät gearbeitet werden. Dies stellt jedoch bei unsymetrischen
Leitungen und Antennen immer eine zusätzliche Verlustquelle dar, die sich im Sendebetrieb sehr stark
bemerkbar machen. (schlechte Empfangsraporte)
Verluste in der Größe von -2 bis -12 dB und darüber sind bei ungünstigen Koppelverhältnissen keine
Seltenheit ! Jedes in die Energieleitung eingebrachte Gerät, und sei es nur eine Steckverbindung, stellt
für
Hochfrequenz einen Verbraucher bzw. eine Stoßstelle dar. Es ist jedoch in manchen Fällen
unumgänglich daß man mit solchen Kompromissen arbeiten muß. Man sollte deshalb auch beim Betrieb
mit einem Koppler bei unsymetrischen Leitungen und Abschlüssen mit lamda/2 Leitungen arbeiten da
der Koppler dann die geringsten Verluste aufweist !

5.4 Betrachtung des Wirkungsgrades
Wie im Abschnitt 3.2 bereits erläutert sind alle eingebrachten Teile die mit der Hochfrequenz
im Leitungswege zu tun haben mit Verlusten behaftet bzw. diese entziehen der Energieleitung
die vom Sender erzeugte Hf- Energie und wandeln sie in Wärme um. Man sollte deshalb immer
bestrebt sein möglichst viel der erzeugten Hf- Energie an die Antenne zu leiten.
Hier zwei Beispiele die es Verdeutlichen

Fall 1: Betriebsfrequenz 7.05 Mhz Speisekabel 14.08m Resonazantenne mit fr 7.05 Mhz
Beide Impedanzen 50 Ohm. 100 Watt Sendeleistung
Verluste : Steckverbinder PL/SOT 2 x 0.1 %
Kabel 14.8 m RG 58 1 x 6 %
Summe der Verluste 6.2 %
Entspricht einer der Antenne zugeführten Leistung von 93.8 Watt

Fall 2 : Betriebsfrequenz 7.05 Mhz Speisekabel 6m Resonanzantenne mit fr 7.05 Mhz
Beide Impedanzen 50 Ohm 100 Watt Sendeleistung jedoch auf Grund der nichtresonaten
Kabellänge wird dazu Matchbox und VSWR Meßgerät noch benötigt.
Verluste : Steckverbinder PL/SOT 6 x 0.1 %
Kabel 6m 1 x 3 %
2 Zwischenkabel für die Geräte 2 x 0.2 %
Matchbox im Abgleichfall 40 %
VSWR Anzeigegerät 6 %
Summe der Verluste 50 % = - 3 dB
Entspricht einer der Antenne zugeführten Leistung von 50 Watt ! Diese Werte sind noch abhängig von
der Qualität der Matchbox und der im VSWR eingebauten Richtkoppler. Die für das Beispiel 2
angenommenen Werte sind nicht hoch gegriffen sondern stellen einen Mittelwert dar.

6. Installation der Antennen
Antennen, egal welcher Art sie sind, sind immer von der Umgebung beeinflußbar. Das heißt ein
Antenne die in einem Stahlbeton Bau, Container oder Keller betrieben wird, wird sich auch
dementsprechend verhalten. Je mehr Leitfähig und Geschirmt solche Räume sind um so geringer ist der
Strahlungsanteil der sich für die Fernwirkung ausbilden kann. Das Nahfeld der Antenne ist für die
Ausbildung des Fernfeldes von Wichtigkeit da sich das Fernfeld sich erst bei mehreren lamdas von der
Antenne entfernt ausbildet. Dieses Fernfeld ist jedoch für die Kurzwelle von ausschlaggebender
Bedeutung !
Es gibt jedoch Grenzfälle, wie es sich bei Experimenten gezeigt hat, daß es selbst aus tiefen Kellern
heraus, aus Stahlbetonbauten heraus möglich ist Funkbetrieb auf der Kurzwelle zu tätigen. Dies ist dann
der Fall wenn die Antenne als Primärstrahler andere metallische Teile erregen kann und diese wiederum
Abstrahlen können weil diese erregt werden können !

Von größter Wichtigkeit ist das Gegengewicht der Monopole. Nicht oder schlecht leitende Böden
sind zu meiden da diese den Strahlungswiderstand und die Strahlungskeule stark zur negativen
Seite hin verschieben. Deshalb ist das lamda/2 Speisekabel von Wichtigkeit da dieses Kabel das
resonante Gegengewicht darstellt ! Damit erhöht sich der Wirkungsgrad des Monopols erheblich.
Gleiches gilt für die Aufbauhöhe, im 40 Stockwerk wird es besser gehen als am Boden.
Es gelten hier die gleichen physikalischen Gesetzmäßigkeiten wie bei anderen Antennen -
es ist nur sehr reizvoll, solche Gebilde, weil diese klein und Handlich sind in Einsatzlagen zu
bringen die mit anderen Systemen nicht oder nur schwer zu realisieren sind.

6.1 Zusammenschalten der Monopole

Da die Anschlußimpedanz der Antennen Z 50 Ohm beträgt können diese auf einfache Art und Weise
auf einer Leitung zuammengeschalten werden. Alle Monopole, egal ob sie im gleichem Frequenzbereich
oder auf anderen Bändern resonant sind können beliebig parallel geschalten werden. Es ist jedoch
ein Abstand von ca. 1m,wenn sie mechanisch geometrisch parallel montiert werden, einzuhalten. Eine
Entkoppelung, bei denen die Systeme sich gegenseitig nicht beinflußen, ist die Montage räumlich
gesehen um 90 Grad versetzt. Somit lassen sich bei einer sternförmigen Anordnung 6 Antennen
elektrisch parallel auf kleinsten Bauvolumen Zusammenschalten bzw. Aufbauen
.
Beim Zusammenschalten der Monopole zu einem Dipol muß darauf geachtet werden daß beide Systeme
gleiche Resonanz aufweisen und ein Schenkel dann auf Masse liegt und nicht eine Parallelschaltung dieser vorliegt.
Monopole als Dipol geschalten müssen immer im gleichen Band sein ! Unsymetrische Dipole wie man
sie bei Drahtdipolen kennt sind mit den Monopolen nicht zu realisieren.
Zum Zusammenschalten eignen sich Handelsübliche T - X - Verbinder. Die Zwischenstücke für den
Dipolbetrieb müssen mechanisch so geändert werden daß der Mittelleiter Stift nach Masse geführt wird
und mit dem Koaxinnenleiter keine Verbindung aufweist.

6.2 Befestigung der Monopole

Die Strahler müssen in ihrer Umgebung frei sein, das heißt alle Teile egal ob elektrisch Leitfähig oder
nicht, stellen mehr oder weniger Störeinflüße dar, die man hinsichtlich ihrer Auswirkung im vorhinein
nicht beurteilen kann. Es ist also sinnvoll leitfähige Teile möglichst fernab der Antenne zuhaben.
Die einfachste Lösung des Problems ist die Antenne einfach an ihrem Speisekabel aufzuhängen,
diese Antenne in einen Baum hinein zu integrieren ist Unsinn da dieser ein sehr guter Leiter ist.
Trockene Holzstämme, PVC Rohre, Schnüre und Seile aus Kunststoffen sind ideale Mittel
um diese Gebilde aufzuhängen.
An den Antennen sind zwei Vorrichtungen mit denen man diese problemlos befestigen kann.
An der Unterseite mit dem elektrischen Anschluß ist der sogenannte Befestigungsfuß, dieser
hat einen Durchmesser von 22.8 mm so daß dieser Fuß in ein PVC Rohr, gleich wie das
Antennenschutzrohr eingesteckt werden kann. Diese Rohre sind im Elektro - Starkstrom Technik
Handel erhältlich.
An der Oberseite der Antenne ist ein Doppelloch- Verschlußteil. An diesem Teil können
Abspannseile durchgezogen werden. Es müssen jedoch nicht leitende Seile Verwendung finden da
dieser obere Teil das sogenannte HEISSE Ende darststellt.
Die Antennen niemals am Schutzrohr oder am Fuß mit metallischen Klemmen einspannen. Es
kann dadurch das System zerstört werden, außerdem verschiebt sich die Resonanzfrequenz !


6.3 Angaben zur Mechanik


Farbe : Standartausführung HELLGRAU RAL 7035
Für Sonderbereiche die andere Schutzrohre erfordern ändert sich die Grundfarbe.
GFK Schutzrohre können mit beliebigen Farbtönen bei der Herstellung der Rohre
Angefertigt werden.
Lackierung: Die Antennen werden bei der Herstellung nicht lackiert . Wird eine Lackierung gewünscht
so ist der genaue Farbton und der Lack anzugeben. Es wird damit dem Anwender
überlassen welchen Farbton er aufbringt ( Tarnung ! )
Metallhaltige Lacke z.B. Broncelack darf nicht aufgebracht werden da sie das System untauglich
machen! Es sind Lacke auf Kunstharzbasis und Acylbasis geeignet da sie sehr Witterungs und UV Beständig
sind. Ausbesserungs - Lacke für den Kfz Bereich eignen sich sehr gut.
Ein Schutzlack sollte bei den Standartsystemen aufgebracht werden, da das Schutzrohr aus dem
Kunststoff PVC besteht, dieser ist jedoch nicht UV Strahlungsbeständig. Dieser wird nach
längerer Sonneneinstrahlung brüchig !
Vor sollte dem lackieren sollte der Stab mit Aceton oder Nitroverdünnung fettfrei gemacht werden.


6.4 Antennengrößen


Längentoleranz +/- 5mm zur Zeit verfügbare Systeme
Monopole Ausführung l = langes System Ausführung k = kurzes System


Bestellbezeichnung Baulänge

160 m l ................3600 mm
160 m k ...............1750 mm
80 m k................. 1560 mm
40 m k................... 850 mm
20 m k ...................410 mm
20 m l ....................720 mm
15 m k................... 320 mm
15 m l.................... 720 mm
11 m k................... 270 mm
11 m l.................... 720 mm
10 m k................... 240 mm
10 m l.................... 720 mm