Auch dieses Jahr wurde mir wieder die Ehre zu Teil für den HB9CL die Wettkampf Antenne für den SSB Fieldday 2023 zu stellen. Diese Antenne kam auch schon 2022 und in etwas anderer Form 2021 zum Einsatz.
Bei dieser Antenne handelt es sich um eine Multielement Vertical in Form einer einfachen Groundplane Antenne. Die Antenne verfügt über dedizierte Strahler für die gewünschten Bänder und kann direkt mit 50 Ohm gespeist werden. Gebaut habe ich diese Antenne mit den Informationen aus Rothammels Antennenbuch (12. Ausgabe S.468ff Kapitel 20.1.2).
Mast und Einspeisung
Als Basis dient ein 18m Spiderbeam Mast.
Die Einspeisung erfolgt über zwei wassergeschnittene Aluminiumplatten mit 10mm Dicke. Die Platten sind daher so dick gewählt, da bei 1000W Sendeleistung und Dauerbetrieb je nach Antennenanpassung eine gewisse Wärme entstehen kann. Zudem sind die Platten im Falle eines Umsturzes des Mastes wesentlich stabiler.
Bild folgt…
Die Strahler
Für den Wettkampfbetrieb haben wir 4 Strahler welche auf 5 Bändern resonant sind.
10m Band – 3/4 Lambda Länge
15m Band – kein dedizierter Strahler, 40m Strahler wirkt hier als 3/4 Lambda
20m Band – 1/4 Lambda Länge
40m Band – 1/4 Lambda Länge
80m Band – 1/4 Lambda Länge
(genaue Längenangaben folgen)
Der Strahler des 80m Bandes ist etwas länger als der Mast. Um das Ende des Strahler in der Luft zu halten habe ich Helium Luftballons gewählt. Diese Variante ist zwar problematisch, da nach 24h Stunden die Ballons ihren Auftrieb verlieren, aber es sieht cool aus und erfüllt für diesen Zeitraum seinen Zweck. Nämlich das Strahlerende weg vom Mast zu halten. Geplante Verbesserung: ein längerer Mast (22m) oder eine dünne Mastverlängerung. Das Strahlerende ist nur noch für die Anpassung der Impendanz notwendig und trägt kaum noch was zur Abstrahlung bei da im Spannungsbauch. Daher ist es unkritisch, ob das Strahlerende senkrecht nach oben oder im 90° Winkel weg von dem Mast zeigt.
Abstandshalter
Damit die Strahler immer den korrekten Abstand zum Mast haben und sauber geführt werden habe ich Abstandsringe entworfen und mit der Hilfe von HB9HJQ in weissem ABS Kunststoff ausgedruckt. Diese Ringe sind extrem stabil, wetter- und UV resistent und so stabil, dass auch die Abspannseile (gewöhnliche Maurerschnur aus dem Baumarkt) daran befestigt werden können. Explizite Belastungstests haben wir nicht gemacht, jedoch konnten wir auch nach zwei Jahren und mehreren Unfällen resp. «Umfällen» keine Schäden an den Ringen feststellen.
Die STL-Files stelle ich gerne zur Verfügung und können hier heruntergeladen werden. Die Ringe sind optimiert für den 18m Spiderbeam Mast, passen aber ggf. auch auf andere Mäste mit den selben Massen.
Simulation in 4nec2
folgt….
Probleme der letzten Jahre
Im Jahr 2021 hatten wir das Problem, dass der ursprünglich verwendete GFK Mast mit knapp 14 Metern länge förmlich abgebrannt ist. Der Fehler war hier, dass die Kabelenden der Strahler uninsoliert an dem Mast befestigt wurden. In der Nacht und am darauffolgenden Morgen wurde der Mast aufgrund von Taubildung feucht. Dies führte dazu, dass die extrem hohen Spannungen auf den Mast überschlugen und diesen schlussendlich in Brand setzten. Der Mast brach und der Funkbetrieb musste auf dieser Antenne eingestellt werden. Wir haben auf eine G5RV mit einem «verkürzten» Mast gewechselt.
Diese Schäden haben uns auch dazu veranlasst in den folgenden Jahren immer die Antenne abzusperren um versehentliche Berührungen mit den Enden der Radials (Bei denen die selbe Spannung vorherrscht wie an den Enden der Strahler) zu vermeiden. Wir arbeiten immerhin mit Strom. Also Vorsicht…
In den Jahren 2022 und 2023 hatten wir das Problem, dass der neu verwendete 18m Spiderbeam Mast trotz Sicherungen mit Panzertape und sehr kräftigem auseinanderziehen (und drehen) sich immer wieder zusammenschob und so zum Einsturz der Antenne führte. Erst eine Sicherung mit Panzertape UND grossen Kabelbindern konnte ein weiteres Zusammenschieben verhindern. Im Jahr 2024 planen wir Schraubschellen zu verwenden, welche jedoch die Gefahr bergen, dass der Mast durch zu stark angezogenen Schraubschellen beschädigt wird.
Dieser Beitrag befindet sich noch in Arbeit und kann daher fortlaufend ergänzt werden.
Vy 73 de HB9HIL
