Klappferrite im Einsatz beim Bau von Drahtantennen
Klappferrite bremsen oder sperren Mantelwellen
Klappferrite beim innovativen Antennendesign einsetzbar
Klappferrite zum Bauen einer HF-Strom-Messzange
Messaufbau>
Mantelwellen, oder genauer gesagt Mantelströme finden sich auf fast allen koaxialen Antennenzuleitungen, ganz egal welch Antennentyp im Einsatz ist und
rühren auch von der auf das Kabel einwirkenden abgestrahlten Sendeleistung der Antenne her. Sie stören, verfälschen die Wattmeter-Anzeige, die
VSWR-Anzeige, die Modulation. Mancher OM denkt, HF gelangt in den Mikrofoneingang, nein das sind Auswirkungen von Mantelströmen. Maßnahmen gegen sie
sind notwendig. Es fängt an mit dem Mantelwellenfilter/-Sperre und wo dieses richtig in der Antennenzuleitung platziert wird ->
zur Stationserde nachlesen im Link 23 !
Da die von der Antenne abgestrahlte HF-Feldstärke auf die Speiseleitung (Koax) einwirkt, muss eine Mantelwellensperre am Transceiver-seitigen Ende platziert
werden, weitere entlang der Speiseleitung werden notwendig, wenn sich darauf Strombäuche ausbilden sollten. Wo genau sie platziert werden sollen, findet
man mit Hilfe der hier unten beschriebenen HF-Stromzange. Alles andere ist falsch. Voraussetzung ist, dass die Antenne gut angepaßt und wenn nötig
mit einem guten (Symmetrieeigenschaften !) Balun versehen ist, damit die Speiseleitung nicht Teil der Antenne wird.
Die gezeigte Konstellation mit der Erdungsschiene stellt sicher, dass wenn bei aufziehendem Gewitter die Koaxverbindung J3 von Transceiver getrennt wird, kein
Potenzial zwischen Stecker und Chassis vorkommt.
Eine Hand voll Klappferrite hilft gegen Mantelströme und genügt vielleicht schon als Mantelwellenfilter.
Es gibt sie oft preiswert in gängigen Größen für 4 / 7 und 10mm Kabel Sie zu vermessen gibt Infos über
ihre HF-Eigenschaften
Aktuell wurden 2 Typen von Würth-Elektronik und der "KG-1" von Pollin im Frequenzbereich vom 160m- bis zum 6m-Band gemessen, die Ergebnistabelle gibt Aufschluss
darüber, was ihr jeweiliger Betrag der Impedanz einer Leitung an Werten annimmt, wenn man sie aufklippst.
Extrem wichtig ist die vollständige Zusammenpressung der beiden Kernhälften ohne jeden auch noch so kleinen Luftspalt oder schlimmer noch, ein Einzwicken
von Teilen des Kabelmantels oder anderer Fremdkörper ! Legt man um jeden Klappferrit einen Kabelbinder und zieht diesen stramm an, so kann auf lange Zeit der
Impedanzwert erhalten bleiben.
Um eine ausreichende Sperrwirkung für Mantelwellen zu erhalten, sollte die Summe der Impedanz-Beträge mindestens ca.500 Ohm betragen. Es gilt:"viel
hilft viel".Für das 160m-Band werden demnach >= 500/25 = 20 Klappferrite KG-1 benötigt. Für das 6m-Band hingegen reichen 3 Stück.
Bei der Messung muss der Messadapter zuerst ohne ein Messobjekt kalibriert werden, diese Werte stehen in der mittleren Spalte der Tabellen. Der Ablesewert vom Vector-Analyzer
R&S ZPV steht in der linken Spalte, davon wird der Kalibrierwert abgezogen und heraus kommt der gelb hinterlegte Impedanz-Betrag des Bauteils. (vereinfachte
Betragsrechnung)
Hinweis: der KG-1 ist so gut, aber leider ausverkauft!
Zwei neue Klappferrite von Pollin zu beziehen, wurden ajs Ersatz vermessen:
und das sind die Ergebnisse:
Für diese Messreihe wurden 2 Kerne auf den Messadapter genommen und die rohen Ergebniswerte ( ganz rechte Spalte) auf 1 Klappferrit runtergerechnet.
Zur maximalen Sendeleistung bei dieser Art Mantelwellensperre orientiert man sich einfach nur an den diesbezüglichen Leistungs-Angaben des Kabelherstellers.
Manchmal ist nicht nur die Anzahl, sondern auch ihre Stelle auf dem Koaxkabel entscheidend (Strombäuche). Sie wirken am besten dort, wo ein Strombauch auf
dem Koaxkabel steht.
Eine gut angepasste und mit Balun bestückte Antenne zeigt kaum einen Strombauch entlang der Speiseleitung.
Innovatives Antennendesign mit Klappferriten
Ihr großer Vorteil ist: man kann sie jederzeit nachträglich auf eine bereits gespannte Antenne klippsen und diese somit in gewissen Grenzen
elektrisch verkürzen. Abgleich einfach durch Verschieben vom Ende der Antenne weg etwas näher zur Mitte. Hinweis: ganz am Antennenende fließt kein
Strom, kann ein Ferritelement auch nicht wirken. Ist die richtige Stelle gefunden, mit Kabelbindern fixieren.
Im Fall einer horizontalen Draht-Rahmenantenne, oder einer vertikalal angeordneten DeltaLoop, kann man so auch "ein spitzes Eck abschneiden", indem man mit
Antennenlitze eine "Abkürzung" einfügt und die beiden Schenkel mit Klappferriten hochohmig macht (etwa >100 Ohm ist schon ausreichend), somit den
HF-Strom auf die Abkürzung umleitet.
praktische Ausführung:

Etwas Messtechnik zum Thema:
Wenn der Wunsch besteht, seine Antenne besser zu kennen, dann kann mit etwas Messtechnik ihr Verhalten analysiert werden. Da das SWR wenig aussagt,
muß mit einem VNA (z.B. dem NanoVNA) der Verlauf der Impedanz am Speisepunkt vektoriell betrachtet werden. Aus dem Realteil der Impedanz liest man ab,
wie hochohmig z.B. eine endgespeiste Antenne auf der jeweiligen Frequenz ist. Daraus gewinnt man die richtige Größe n für den notwendigen Unun.
Nachdem die Anpassung im Realteil stimmt, bleibt noch der imaginäre Anteil/Blindanteil, der L- oder C-Wert den der Tuner kompensieren soll. Dazu muß
man ein kontantes Signal senden (CW key down). Mit einem einfachen Stromwandler mißt man den in den Speisepunkt der Antenne fließenden Strom.
Maßgeblich ist letzlich das abgestrahlte Signal und das wird mit einer H-Feld- und E-Feld-Antenne erfaßt und wie hier beschrieben zur Anzeige
gebracht. Verständlich, wenn OMs nur einfach QSOs machen wollen und ihnen die etwas komplexe Technik einfach "wurscht" ist. Ob die Antenne optimal spielt
bleibt dann eben ihr Geheimnis.
jetzt also die Messtechnik
Schaltung:
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Mit recht wenig Aufwand kann die abgebildete
Stromzange für den KW-Bereich
gebaut werden, eine Leimzwinge aus dem Baumarkt, die 2 Kern-Hälften
aus dem Klappferrit, auf eine Hälfte wickelt man 14 Windungen Kupferlackdraht, etwas Koaxkabel RG174A/U und noch einige Widerstände die zum
6dB-Dämpfungsglied zusammengefügt werden. So bekommt man eine Messzange (ihr Koppelfaktor : 23 + 6 = 29dB), mit der man Mantelströme auf Koaxkabeln
feststellen kann, welche von der Antenne zum TX fließen und durch Klappferrite zu "bremsen" sind.
Als Anzeige kann alles verwendet werden, was für kleine HF-Signale geeignet ist. Wir wollen hier keine genauen Messungen durchführen, sondern nur
feststellen, ob noch Mantelströme erkennbar sind und ggf. weitere Klappferrite auf die Antennenzuleitung zu klippsen sind. Die Zange erfaßt nicht den
HF-Stromkreis vom TX zur Antenne, da sich seine Felder im Kern zu Null aufheben.
Messungen an endgespeisten Antennen im Sendebetrieb
Eine stationäre HF-Strom-Messung
mit einem Ringkern, bewickelt mit 10 Windungen (Koppelfaktor 20dB), 100 Ohm/ 5 Watt Bürdewiderstand HF-tauglich
(sitzt unter der Platine) und Schottky-Diode liefert eine dem Strom auf dem roten Leiter proportionale Gleichspannung wie auch in CQDL 12/2022 Seite 24 bis 27
von Frank Sichla beschrieben. (Bezug: Pollin 100 Ohm/5 Watt #221332) Eine Anwendung ist die Messung des Antennenstroms in eine endgespeiste Drahtantenne.
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Eine
stationäre HF-Magnetfeld-Messung
mit einem kleinen Koax-Loop KLICK, gibt es fertig bei
ebay, sowie einem nachgeschalteten 17dB MMIC-Verstärker (Kauf oder Eigenbau) und Diodendetektor
liefern die Spannungen für die analogen Anzeigen:

Eine
stationäre HF-E-Feld-Messung
mit einer kleinen breitbandigen Aktivantenne KLICK, gibt
es fertig bei ebay, sowie einem nachgeschalteten 30MHz-Tiefpass 6.Ordnung (Kauf bei Box73) und einen 13dB MMIC-Verstärker (Eigenbau) und Diodendetektor
mit 2 Germanium Dioden 1N34 in Spannungsverdopplerschaltung auf doppelseitigen Epoxy-Leiterplatten mit gefrästem Layout.
liefern die Gleichspannungen für die analogen Anzeige-Instrumente.
Das rechte Instrument kann jetzt wahlweise das H-Feld oder E-Feld anzeigen (nicht kalibriert).
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Hinweis: Trotz sehr gewissenhafter Arbeit sind Irrtümer, Tippfehler, Messfehler vorbehalten.
Bei Fragen, bitte mir eine Email senden. Ich nutze keine "social medias", kein facebook, bin auch nicht auf YouTube, kein WhatsApp und nichts dergleichen!
Stand dieser Seite: 25.02.2025
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