DVB-T-Antenne für 5 Euro: So klappt der Eigenbau

Wer weder Kabel- noch Satellitenfernsehen nutzen kann, ist auf das digitale Antennenfernsehen DVB-T angewiesen.
Leider sind viele Antennen teuer, und der Empfang bleibt trotzdem schlecht.
Allerdings genügt ein altes Antennenkabel für den Eigenbau einer individuell abgestimmten Antenne.
Am 4. August 2004 hat in Deutschland die Abschaltung des analogen Antennenfernsehens begonnen.
Wer heute noch über Antenne fernsehen möchte, benötigt einen DVB-T-Receiver zum Empfangen des nun digitalen Signals.
Im Gegensatz zum analogen Fernsehen gibt es bei DVB-T keinen schlechten Empfang – es gibt nur perfekten oder gar keinen.
Gerade bei schlechtem und stürmischem Wetter kann es deshalb passieren, dass der Fernsehabend wegen fehlendem TV-Signal ausfällt.
Gute Antennen helfen, so etwas zu vermeiden.
Allerdings kosten sie mindestens 30 Euro, und nach dem ersten Test kommt es oft zur Ernüchterung:
Der Empfang verbessert sich häufig kaum. Der Grund liegt in den regional unterschiedlichen Sendefrequenzen.
Kaufantennen sind in der Regel auf einen Mittelwert aller DVB-T-Sendefrequenzen abgestimmt.
Der folgende Artikel zeigt, wie aus einem simplen Antennenkabel eine leistungsfähige DVB-T-Dipol-Antenne wird.
Durch ihre angepasste Abstimmung sichert sie auch bei schlechtem Wetter den Fernsehabend.

DVB-T-Frequenzen
Für den Bau einer Dipol-Antenne benötigt man die niedrigste Sendefrequenz.
Leider ist sie nicht deutschlandweit gleich. Regional senden die verschiedenen Fernsehsender auf verschiedenen Frequenzen.
Das ermöglicht unterschiedliche, zur Region passende Programmteile.

Die folgende Tabelle zeigt am Beispiel Bayern, wie unterschiedlich die Frequenzen und somit auch die idealen Antennenlängen sind.

Eine Liste der Sendefrequenzen für ganz Deutschland bietet die Website ueberallfernsehen.de zum Download an.
Für den Eigenbau müssen Sie dort lediglich die niedrigste Frequenz für Ihre Heimatregion heraussuchen.

Berechnung der idealen Antennelänge

Wie oben schon erwähnt, ist die niedrigste Sendefrequenz die Grundlage der Berechnung.

Allerdings handelt es sich bei den angegeben Frequenzen nicht wirklich um die niedrigsten Sendefrequenzen.
Jeder Kanal hat eine bestimmte Bandbreite, die mit berücksichtigt werden muss.

Die angegebenen Frequenzen für die verschiedenen Kanäle beschreiben die Mitte der Bandbreite.
Möchte man die unterste Frequenz eines Kanals berechnen, muss man folglich die halbe Bandbreite abziehen.
Bei den angegebenen Frequenzen handelt es sich jeweils um die mittlere Frequenz für einen Kanal.
Die wirklich niedrigste Frequenz erhält man durch Abziehen der halben Bandbreite von der angegebenen Frequenz.
Im VHF-Band III, das Kanal 5 bis 12 abdeckt, beträgt die Kanalbandbreite 7 MHz.
Im UHF-Band IV und V der Kanäle 21 bis 69 ist sie 8 MHz groß.
Liegt der unterste Kanal in Ihrem Empfangsgebiet also im VHF-Band, müssen Sie 3,5 MHz von der niedrigsten angegebenen Frequenz abziehen.
Befindet er sich im UHF Band, sind es 4 MHz.
Nun geht es an die Berechnung der Wellenlänge. Sie ergibt sich durch Teilen der Lichtgeschwindigkeit durch die oben errechnete Frequenz.
Dabei ist darauf zu achten, dass es sich bei der Frequenz um Megahertz handelt.
Sie muss also für die Berechnung mit einer Millionen multipliziert werden.
Das Ergebnis ist die Länge der längsten ausgesendeten Welle.
Beide Pole der Dipol-Antenne muss nun genau so lang sein, dass die Welle vom ihrem einen Ende bis zum anderen reicht.
Da sich so bis zu 1,6 Meter lange Antennen ergeben, teilt man die Wellenlänge nun durch vier.
Auch andere Teile der Länge sind möglich.
Die Welle reicht so immer noch von einem Ende der Welle bis zum anderen, nur dass sie davor mehrmals in der Antenne hin und her wandert.
Nun muss man noch die Dicke der Antenne berücksichtigen.
Für den Innenleiter wird die errechnete Antennenlänge deshalb mit dem Verkürzungsfaktor 0,97 multipliziert.
Die ideale Länge des Drahtgeflechts erhält man durch Multiplizieren der Wellenlänge mit dem Verkürzungsfaktor 0,95.
Die gesamte Formel lautet wie folgt:
Wer nicht selbst rechnen will, kann das Excel-Sheet von unserem Leser Rainer Persé herunterladen.

Bau der eigenen Antenne

Nach dem Berechnen der Länge geht es nun an den Bau.
Ein altes Antennenkabel bildet die Grundlage für den Eigenbau. Das eine Ende bildet später die Antenne, das andere steckt im Empfänger.

Der erste Schritt ist folglich das Abschneiden des unnötigen Steckers.
 In diesem Fall ist das die Kupplung, also der „weibliche“ Stecker mit dem Loch.

Als nächstes geht es an das Entfernen der äußeren Kabelisolation.
Um nicht zu wenig Isolation zu entfernen, kommen zur oben errechneten Innenleiterlänge zehn Zentimeter hinzu.
Wer diese Länge vom offenen Kabelende aus abmisst, erhält den richtigen Punkt für das Abisolieren.
Markieren Sie diesen Punkt mit einem Stift und biegen Sie das Kabel an der markierten Stelle.
Schneiden Sie es nun an der durch die Biegung gespannten Stelle leicht mit einem scharfen Messer ein.
Achten Sie darauf, dass Sie dabei das Metallgeflecht unter der Isolation nicht beschädigen.
Das machen Sie so lange, bis der Schitt einmal um die Isolation herumreicht.
Jetzt lässt sich die Isolationsschicht einfach abziehen.




Ist die Antenne fertig, hängt man sie je nach Polarisationsrichtung des Signals horizontal oder vertikal auf.

Beim Aufhängen gilt die Regel: je höher, desto besser.
Außerdem müssen Sie die Ausrichtung des DVB-T-Signals Ihrer Region beachten.
Bei einem horizontal polarisierten Signal muss man die Antenne für optimalen Empfäng parallel, bei vertikaler im rechten Winkel zum Horizont ausrichten.


Quelle:
http://www.cnet.de/39189229/dvb-t-antenne-fuer-5-euro-so-klappt-der-eigenbau/3/
http://www.cnet.de/praxis/wochenend/39189229/dvb_t_antenne_fuer_5_euro_so_klappt_der_eigenbau.htm






                          DVB-T Antennen   598 MHz

Koaxialantenne, eine Abwandlung der Sleeve-Antenne


Die kleinste benötigte UHF-Frequenz beträgt 482 MHz. Die größte benötigte UHF-Frequenz 802 MHz.
Länge der Antenne ergibt sich aus Lambda=c/f
Mittelfrequenz: (490 MHz + 706 MHz)/2 = 598 MHz
Lambda = 299.792 km/s / 598 MHz = 501,32 mm = 50,1 cm gerundet
Verkürzungsfaktor Abschirmung Vk=0,95
Verkürzungsfaktor Cu-Draht Vk=0,97
Massegeflecht: 50,1 cm x 0,95/4 = 11,9cm
Innenleiter: 50,1 cm x 0,97/4 = 12,1cm


Koax-Kabel RG-58 auf  12,5 cm (lambda/4) abmanteln.

300_d_fritz-x_DVB-T Antenne Eigenbau Details (4 Seiten)_1a.pdf


Antennen
In der Regel können die bisherigen Fernsehantennen weiterverwendet werden.
Im Hauptsendebereich reicht es jedoch oft auch aus, ein Koaxialkabel etwa 12,5 cm abzumanteln (falls auch VHF benötigt wird, etwas länger, siehe Beispiel unten).
Das Massegeflecht (der "Schirm") wird dann ca. 12,5 cm über den Außenmantel gestülpt, während der Innenleiter des Kabels ebenfalls ca. 12,5 cm aus dem abisolierten Kabel herausragt.
Die so gebastelte Dipol-Antenne wird dann senkrecht (oder waagrecht, je nach Polarisationsebene des Senders) am Fenster ausgerichtet.
Eine höhere Montageposition trägt gewöhnlich zur Empfangsverbesserung bei.

Hinweis
Gewöhnlich bietet eine passive Antenne im Hauptempfangsbereich besseren Empfang als eine Antenne mit Verstärker.
Eine Signalamplitude von 35 bis 40 µV soll bereits zum Empfang von DVB-T genügen. Ist eine Pegelanhebung zur Verbesserung der Empfangsqualität unumgänglich, sollte zuerst über eine bessere Antennenart und -position nachgedacht werden.
Falls doch ein Verstärker verwendet werden muss, sollte ein breitbandiger Verstärker eingesetzt werden, da DVB-T COFDM (eine Modulationsart mit 2048, 4096 oder 8192 verschiedenen QAM-modulierten Unterträgern) verwendet.




Bei der dargestellten Antenne handelt es sich um eine sogenannte Koaxialantenne, eine Abwandlung der Sleeve-Antenne.
Die Antenne stellt elektrisch gesehen einen offenen Lambda/2-Dipol dar.
Dabei stellt der freigelegte Innenleiter die eine Hälfte des Dipols mit Lambda/4 dar.
Die andere Seite des Dipols (ebenfalls mit Lambda/4) bildet das umgestülpte Massegeflecht, das auch gleichzeitig als Viertelwellensperrtopf für die Anpassung des Wellenwiderstandes an das Koaxialkabel dient.
Die Länge der Antenne ergibt sich aus Lambda = c / f (c=Lichtgeschwindigkeit in km/s, f=Frequenz in MHz, mit der Länge kann auch die Mittenfrequenz der Antenne verändert werden.
Die Länge des Massegeflechts sollte 0,95 x Lambda/4 betragen, die des freigelegten Innenleiters 0,97 x Lambda/4.
Im Übrigen lässt sich diese Antenne hervorragend in einem weißen Kabelkanal am Fenster verstecken.

Dabei ist der ¼ Lambda Strahler der Innenleiter des Koaxkabels mit dem Verkürzungsfaktor 0.98.

Bei 2mm Kupferlackdraht komme ich bereits auf 0,97

Beim Alurohr, durch den das Koaxkabel geführt wird, habe ich als Verkürzungsfaktor 0,95 ermittelt.

Dennoch ist die Antenne nicht resonant.

Muß ich beim Sperrtopf einen anderen Verkürzungsfaktor nehmen wie z.B. beim RG-58U Koaxkabel ja auch 0,66 zu nehmen ist?

1. Berechnung

Fiktives Beispiel, bitte auf regionale Verhältnisse abstimmen:

Die kleinste benötigte UHF-Frequenz beträgt 482 MHz. Die größte benötigte UHF-Frequenz 802 MHz.
Mittelfrequenz: (490 MHz + 706 MHz)/2 = 598 MHz
Lambda = 299.792 km/s / 598 MHz = 501,32 mm = 50,1 cm gerundet
Verkürzungsfaktor Abschirmung Vk=0,95
Verkürzungsfaktor Cu-Draht Vk=0,97

Massegeflecht: 50,1 cm x 0,95/4 = 11,9cm
Innenleiter:   50,1 cm x 0,97/4 = 12,1cm

2. Variationen der Selbstbau-Antenne

In der c't 11/2004 wurden einige Antennen getestet.
Die selbstgebauten haben dort sogar besser abgeschnitten als die meisten Kaufantennen.
Das hängt jedoch von der jeweiligen Empfangssituation ab.
Wer sich genauer mit Antennenbau beschäftigen will oder aufwendigere (aber auch empfangsstärkere) Antennen für wenig Geld selbst bauen will, kann sich bei den folgenden Links informieren.
Eine Variante der hier vorgestellten Antenne soll etwas besser auf die tieferen Frequenzen der VHF-Kanäle (Kanal 2..8) abgestimmt sein.
Wer die Empfangsleistung noch erhöhen möchte, kann das Massegeflecht am unteren Ende (wo es sonst umgestülpt wird) abtrennen, ein Stück nach oben schieben und am Innenkanal anschließen.
Hier bitte beachten, dass das Geflecht komplett vom Rest getrennt und nun abisoliert ist.
Empfehlenswert wären hier ein Stück Schrumpfschlauch am unteren Ende des Geflechts und ein Stück zum Rest des Kabels hin.

Links

1. Kanäle
2. UHF Log-Periodic Array
3. A DVB-T Antenna
4. Breitbandantennen - Kapitel 1
5. Eigenbau-DVB-T-Antenne Doppelquad

Quelle:
http://www.vdr-wiki.de/wiki/index.php/DVB-T_Antennen
http://www.vdr-wiki.de/wiki/index.php/DVB-T_Antennen
http://www.vdr-wiki.de/wiki/index.php/DVB-T_Antennen



Bild 4  Antenne mit 10mm Alurohr
Vor allem beachte das Verhältnis Außen- und Innendurchmesser.
Bei einem 10mm Rohr (also innen ca. 8mm) müsste der Kabelinnenleiter mindestens 2 mm betragen (Verhältnis D:d 3:1 bis 4:1).
 Ich glaube nicht, dass das RG-58 so einen dicken Innenleiter hat.

Die Urbockantenne aus der Zeitschrift "funk" 1997-06s42
Bierdosen-Antenne
http://www.qsl.net/dk7zb/urbock.htm

Spraydosen-Antenne
http://der-bastelbunker.blogspot.co.at/2010/11/70cm-sperrtopfantenne-aus-einfachstem.html


Lambda = 299.792 km/s / 145 MHz = 2067,5mm = 2,067m gerundet
Innenleiter L1=lamda/4 x 0.97 = 206,7/4 x 0,97 = 50,12cm
L2 =lamda/4 x 0.95 = 206,7/4 x 0,95 = 49,09 cm

Sperrtopfantenne für VHF
Bau einer Koaxantenne
Die Koaxantenne oder auch Sperrtopfantenne – ein alter Hut mag jetzt der eine oder andere Leser denken, und was hat das mit CW zu tun.
Und dennoch- mir hat diese einfach aufzubauende Antenne für den VHF-Bereich viel Freude bereitet.
So möchte ich meine kleine Bauanleitung nicht vorenthalten.
Ich baute diese Antenne unter anderem für mein Boot für den UKW-Seefunkbereich und wegen der kleinen schlanken Bauart auch als Notantenne für alle Fälle.
Für das 2m-Band natürlich in erster Linie, keine Frage.
Die Dimensionen und der Bau sind hoffentlich leicht aus der Zeichnung ersichtlich.
Für das 2m-Band ist L1 = 50,12 cm , und L2=49,09 cm lang.
Man nehme also ein Stück RG58/U von 1m Länge und entferne den Mantel mit Abschirmung auf 50cm.
Von der Schirmung lässt man noch ein kleines Stückchen stehen, um es mit dem Alu- bzw. Messingrohr verlöten zu können.
Ich habe ein Alu-Rohr vom Baumarkt genommen (Länge L2 = 49cm in diesem Falle), ein 3mm Loch oben eingebohrt und eine Lötöse angeschraubt.
An diese Lötöse habe ich dann den Außenleiter angelötet. So habe ich eine solide Verbindung.
Unten wird noch eine PL-Buchse angelötet, ein 16er Installationsrohr darüber geschoben und die Buchse mit Heißkleber eingeklebt.
Oben kommt noch ein Rohrverschluss bzw. ein Sektkorken (passt genau) drauf.
Somit ist auch alles wetterfest und mechanisch geschützt.
Zur Montage an den verschiedensten Stellen, kann man hervorragend die passenden Rohrclips bzw. Montageschellen aus der Installationstechnik verwenden.

Verschlusskappe (oder Sektkorken)
PVC- Schutzrohr (Installationsrohr)
Innenleiter L1=lamda/4 x0.97
Hier Alurohr mit Abschirmung verlöten
Alu- oder Messingrohr
L2 =lamda/4 x0.95
PL-Buchse


Eigentlich sollte es ganz einfach sein:
ich wollte aus Koaxkabel und einem 10mm Alurohr eine Sperrtopfantenne aufbauen.
Dabei ist der ¼ Lambda Strahler der Innenleiter des Koaxkabels mit dem Verkürzungsfaktor 0.97.
Beim Alurohr, durch den das Koaxkabel geführt wird, habe ich als Verkürzungsfaktor 0,95 ermittelt.
Dennoch ist die Antenne nicht resonant.
Was mache ich hier falsch?
Muß ich beim Sperrtopf einen anderen Verkürzungsfaktor nehmen wie
z.B. beim RG58u Koaxkabel ja auch 0,66 zu nehmen ist?

DVB-T  Stab-Antenne selbstgebaut   205,5 MHz

Einfach, aber genial: Eigenbau-Antenne

 erstellt am 12.11.2009 von Franziska DracheObwohl DVB-T-Antennen nicht sonderlich teuer sind, können Sie zukünftig das dafür entrichtete Geld sinnvoller investieren.
Voraussetzung ist dafür allerdings, dass Sie in einem Empfangskerngebiet wohnen und auch mit nicht durchgestylten Antennen leben können.
Wir zeigen ihnen, wie man in Windeseile eine DVB-T-Antenne selbst herstellt.http://www.digitalfernsehen.de/DVB-T-Antenne-selbstgebaut.dvbtantenne.0.html





http://www.elv.de/maximum-ukw-antenne-rund.html
http://www.elv.de/ukw-antenne-ringdipol.html





Ring-Antenne

Eine Aktivantenne für DRM

Die vorgeschlagenen Transistoren BFR96T sind speziell für UHF-Vorverstärker entwickelt worden.
Man benötigt jedoch in dieser Anwendung im Kurzwellenbereich keine besonders hohe Grenzfrequenz.
Mit gleichem Erfolg können daher auch HF-Transistoren BF494 verwendet werden.
Ein Versuch mit rauscharmen NF-Transistoren BC548 brachte ebenfalls gute Ergebnisse.

Die Loopantenne hat eine deutliche Richtwirkung mit zwei Maxima in Längsrichtung.
Die vorgeschlagenen Transistoren BFR96T sind speziell für UHF-Vorverstärker entwickelt worden.
Man benötigt jedoch in dieser Anwendung im Kurzwellenbereich keine besonders hohe Grenzfrequenz.
Mit gleichem Erfolg können daher auch HF-Transistoren BF494 verwendet werden.
Ein Versuch mit rauscharmen NF-Transistoren BC548 brachte ebenfalls gute Ergebnisse.

http://www.elexs.de/drm6.htm







Lichtgeschwindigkeit gerundet 300 Mm/sec / 650 MHz = 0,4615 m

Verkürzungsfaktor Luft  97%

Antennenlänge = Lambda x Verkürzungsfaktor = 461 mm x 0,97 = 447,17 mm

U=d x pi = 142 mm x 3,14 = 447 mm



Da handelsüblichen DVB-T – Magnetfußantennen kein  Empfang möglich war, versuchte ich es mit einer Ringantenne

4 mm Messingstange oder 3,5mm Schweißdraht verkupfert
2 Holzscheiben Durchmesser etwa 50 mm siehe Bild
M6 Gewindestange mit Kopf- und Sicherungsmutter
1 Gummischeibe
75 Ohm Koaxkabel mit Antennen-Stecker

Über ein Rohr den Draht zu einem Kreis mit etwa 142 mm bis 170 mm Durchmesser biegen.
2 Rohrstäbchen dazulöten.
Die Holzscheiben innen ausbohren Platz zum Löten erforderlich!
Montagelöcher für die Antenne bohren Abstand ca. 20 mm.
Mittenloch durch beide Scheiben bohren Dm 6 mm
Loch für Koaxkabel bohren.
Antenne durch die beiden Löcher stecken. Das Koaxkabel durch das Loch schieben
Innenleiter und Abschirmung anlöten  mit 2-Komponentenkleber oder Heißklebepistole die Koaxkabel Lötstellen und Antenne innen verkleben.
Gewindestange mit Hutmutter durchstecken
Gummischeibe überschieben und mit Sicherungsmutter fixieren.


Durch Drehen des Antennen-Ringes kann die optimale Signalstärke und daher die Empfangsqualität ermittelt werden.


http://electronicbude.de/Bauanleitungen/2.R/DVB-T_Ringantenne.htm

Wittenberg WB 201 R UKW-Dipol-Ringantenne Radio Dachantenne

UKW-Dipol-Ringantenne Radio Dachantenne

DVB-T Ringantenne





Diese Software berechnet die Induktivität der Verlängerungsspule für einen zu kurzen Rundstrahler wie er
z.B. als Mobilantenne auf Fahrzeuge benutzt wird.
Der Gewinn und der Wirkungsgrad dieser Mini-Antennen ist sehr gering.
Der Frequenzbereich der Berechnung liegt zwischen 1,8 und 30 MHz (160m - 10m Band).







By M.Tillmann, on May 6th, 2005

Im Folgenden sollen grob die wichtigsten und gleichzeitig einfachsten Empfangsantennen mit ihren grundlegenden Unterschieden wie etwa ihrer Symmetrie bzw. Asymmetrie und ihrer typischen Speisewiderständen beschrieben werden.
Grob, mehr nicht!
Denn selbst die Rahmenbedingungen wie etwa Bodenleitfähigkeit, Bauhöhe, umgebende Bebauung, ja sogar die klimatischen Verhältnisse beeinflussen die einzelnen Antennentypen derart, dass ihre Eigenschaften mit der Theorie nur noch wenig zu tun haben.
Die Beschreibung dieser Besonderheiten würde zu weit führen und sind hier nur stichpunktartig erwähnt.

Bei jeder Form von Antenne handelt es sich im Grunde um eine Monobandantenne,
d.h., sie ist ohne weitere Anpassung nur für eine bestimmte Frequenz resonant.
Sie ergibt sich aus der Drahtlänge.
Damit wird deutlich, dass für die Nutzung weiterer Frequenzbereiche entweder weitere Drähte verschiedener Längen oder die Anpassung des eines Drahtes erforderlich ist.
Im ersten Fall handelte es sich um sogenannte Mehrbandantennen.
Wird von Breitbandantennen gesprochen, so ist damit lediglich gemeint, dass sie keine solch ausgeprägte Resonanzen besitzt wie Monobandantennen und deswegen – mit tolerierbaren Verlusten – viele Frequenzbereiche damit hörbar sind.
Hier besteht eine Abhängigkeit vom Frequenzbereich:
Je höher die Frequenz, umso „breitbandiger“ können Antennen werden – aber nur effektiv in Frequenzeinheiten gemessen, denn das Verhältnis von Bandbreite zu Frequenz ändert sich nicht.
Die Breitbandigkeit wird unterstützt durch ein zunehmend steigendes Verhältnis der Leiterstärke zur abnehmenden Wellenlänge.

Symmetrische Antennen

Üblicherweise bezeichnet man Antennen als Dipole (Hertzsche Dipole), wenn sie so aufgebaut sind, wie die in den Abbildungen horizontal dargestellten.





Zwei Antennenelemente sind in einer Linie zueinander angeordnet und die inneren Enden bilden den Speisepunkt* (s.u.).
Hier wird die Signalspannung abgegriffen.
Da der Speisepunkt genau in der Mitte liegt, also symmetrisch zu den Elementen, werden solche Dipole auch als „symmetrische Antennen“ bezeichnet.
Gleichzeitig lässt sich das Signal durch symmetrische Leitungen verlustarm übertragen.
Symmetrische Leiter besitzen parallelgeführte, gleichartige Hin- und Rückleiter, die also den gleichen Widerstand besitzen, z.B. Stegleitungen.

Symmetrische Antennen sollen eine Drahtlänge,
d.h. die Summe beider Elemente, von knapp** (s.u.) der halben Wellenlänge der Sollfrequenz besitzen, um in Resonanz zu geraten.

Die Impedanz einer symmetrischen Antenne, also die Summe aller Widerstände, ergibt sich durch das Produkt aus dem Antennenstrom, der im Speisepunkt minimal und der Spannung, die maximal ist.
Im Speisepunkt stellt sich im Idealfall eine Impedanz von 73 Ohm ein, sodass ein Koax-Kabel mit 50 bis 75 Ohm als Zuleitung dienen könnte.
Doch der Idealfall liegt praktisch nie vor.





Beeinflusst wird sie u.a. durch Fehlanpassung (keine Resonanz), zu große Leiterdicke (wird mit zunehmender Frequenz relevant, bei Kurzwelle nur gering), zu geringe Höhe über dem Boden (Güteverlust), Erde-Wert (Leitfähigkeit zu gering) und dem Winkel zwischen Boden und Antennendraht (Neigung).
Jede Abweichung vom Ideal hat eine Impedanzerhöhung zur Folge.
So sind Werte von einigen hundert Ohm realistisch.
Damit eignen sich diese Dipole zum direkten Anschluss an den hochohmigen Antenneneingang von kleinen Reiseempfängern.
Sowohl der Teleskopstab als auch eine evtl. vorhandene Antennenbuchse münden meist in ein und der selben Eingangsstufe, weshalb es egal ist, worüber der Kontakt hergestellt wird. Stationsempfänger besitzen oft neben ihrer 50 Ohm-Buchse Kastenklemmen für symmetrische Antennen.

Die bevorzugte Empfangsrichtung wird durch die Richtwirkung ausgedrückt, dessen Diagramm so aussieht:

 



Das bedeutet, dass die maximale Wirkung rechtwinklig zur Antennenachse herrscht, wärend der Empfang in axialer Richtung stark gedämpft ist.

Unüblicherweise, aber prinzipell lässt sich auch ein Hertzscher Viertelwellendipol aufbauen, dessen Eigenschaften im folgenden Bild dargestellt sind.
Näher soll hier nicht darauf eingegangen werden.





Ganzwellendipole finden in der Kurzwellenempfangspraxis auf Grund ihrer Baugröße kaum Anwendung.
Der typische Speisepunktwiderstand beträgt zudem einige Tausend Ohm und ist selbst an den hochmigen Antenneneingang nur sinnvoll über ein Transformationsglied zu betreiben.





Das Richtdiagramm entspricht einem Kleeblatt, wobei man sich für die Praxis getrost das Richtdiagramm des Halbwellendipols vor Augen halten kann.
Bei Elementenlängen von mehr als der Wellenlänge hingegen zeigt die Richtwirkung immer mehr zu den Elementenenden, also zu der Achse hin.

Unsymmetrische Antennen

Unsymmetrische Antennen zeichnen sich durch die bauliche Strahlerlänge von knapp* einem Viertel der Wellenlänge aus, wobei hier der Vergleich mit Hertzschen Dipolen nicht fehlen darf, welche zwei Strahler der viertel Wellenlänge aufweisen.
Unsymmetrische Antennen werden als Stabantenne verwendet, wobei die zweite Viertelwellenlänge „virtuell“, das heißt, das Spiegelbild des über der Erde befindlichen Strahlers, von der Erde empfangen wird.





Das zweite Element unterliegt also ganz andere Bedingungen als das erste, sowohl geometrischen als auch elektrischen, woraus die Unsymmetrie entsteht.

Typisch ist der resultierende Speisepunktwiderstand*** von im Idealfall 37 Ohm.
Die Impedanz ergibt sich wie bei jeder Antenne aus der Lage des Speisepunktes.
Der liegt bei einer resonanten Stabantenne an der Stelle des maximalen Stromes und der minimaler Spannung.
Er wäre im Resonanzfall über ein KOAX-Kabel direkt an die 50 Ohm-Buchse eines Empfängers ohne wesentliche Anpassungsverluste anschließbar.
Diese 50 Ohm-Buchsen finden sich vorwiegend an Stationsempfängern. Soll eine unsymmetrische Antenne an einen Reiseempfänger angeschlossen werden, wäre zur Impedanzanpassung ein Transformationsglied empfehlenswert. Abweichungen von den idealen Betriebsbedingungen wie oben aufgeführt haben auch hier eine Impedanzerhöhung zur Folge.

Als Speiseleitung kommen Koaxkabel zur Anwendung. Sie werden als asymmetrisch bezeichnet, da Hin- und Rückleiter verschiedene Eigenschaften besitzen (Schirmung, Innenleiter).
Daraus ergibt sich insbesondere eine hohe Kapazität des Koaxkabels, die eine elektrisch verkürzende Wirkung hat.

Die Richtwirkung einer Vertikalantenne ist leicht erklärt:
Sie empfängt aus allen Richtungen gleich stark.
Als solche Rundempfangsantennen sind sie im Empfangsbetrieb beliebt.

Zur Vervollständigung der Sammlung sei auch hier noch eine Halbwellen-Vertikalantennen dargestellt.
Aufgrund der Wellenlängen haben sie in der Kurzwellenempfangspraxis praktisch keine Bedeutung.





Drahtantennen

Simple Drahtantennen sind schwer einzuordnen, zumal sie auf Grund ihrer „beliebigen“ Länge nur auf einer ebenso willkürlichen Frequenz resonant sind.

Am ehesten stellen sie eine horizontale oder geneigte Version einer Stabantenne dar mit noch ungünstigeren Erdbedingungen (Spiegelung).
Das Ergebnis sind Widerstandswerte von 300 – 600 Ohm.

Die Stabantenne besitzt zumindest noch eine eindeutige Geometrie zur Erde und – bei guter Bodenleitfähigkeit – ist der Empfang des Spiegelbildes begrenzt möglich.
Die simple Drahtantenne ist hingegen und zu allem Übel auf die vom Empfängergehäuse gebildete oder vom Stromnetz bereitgestellte Erde angewiesen, was zusätzliche Störungen bedeuten kann.

Für Sendeanlagen wäre das unakzeptabel.
Deswegen würde man hier wenigstens für eine Resonanzabstimmung sorgen, etwa durch entsprechende Transformation (Schwingkreise) und auf eine ausreichende Bauhöhe über der Erde, um die Güte und Richtwirkung positiv zu beeinflussen.
Für Empfangsanlagen, die über empfindliche Empfänger verfügen und eine gewisse Breitbandigkeit der Antenne nicht nur verkraften, sondern sogar wünschen, wären die Verluste allemal zu verschmerzen.

Die folgenden Beispiele von Antennen geben einen Überblick darüber, wie die Elementenlängen berechnet werden und welche Speisung in der Praxis (dies sei betont) Sinn machen.










Allgemeines / Erläuterungen

* Der Begriff „Strahler“ und „Speisepunkt“stammt natürlich aus der Sendetechnik und führt immer wieder zu Missverständnissen.
Aufgrund der prinzipiellen Vergleichbarkeit von Sende- und Empfangsantenne hat sich dieser Begriff gehalten.

** Verkürzungsfaktor:
In der Praxis ist eine Kürzung der Drahtlänge etwa um den Faktor 0,95 erforderlich, um der rechnerischen Wellenlänge zu entsprechen.
Dies ergibt sich auf Grund einer kapazitiven Wirkung der Antenne in Bezug auf die Erde sowie den unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten der elektromagnetischen Wellen im freien Raum im Verhältnis zu der von metallischen Leitern.
Schlankheitsgrad S = l/d von 1000
'Der Verkürzungsfaktor ist abhängig vom Schlankheitsgrad S einer Antenne.
'S ist das Verhältniss von Drahtlänge zu seiner Dicke: S=l/d (l=Leiterlänge, d=Leiterdurchmesser)
'Der Verkürzungsfaktor ist dann: Vk = S/1+S

1.3.7. Verkürzungsfaktor

Die in Gleichung 28 beschriebene elektrische Länge eines Strahlers gilt nur für einen unendlich dünnen Leiter der in völlig freier Umgebung betrieben wird. Reale Dipole müssen schon wegen der mechanischen Festigkeit eine Mindestdicke besitzen und befinden sich immer in der Nähe von Bäumen, Häusern und vor allem nahe dem Erdboden. Dadurch haben die Dipolenden mehr Kapazität als im Idealzustand, und die Resonanzfrequenz sinkt.

Um die mechanische Länge einer Antenne zu erhalten, muß der Verkürzungsfaktor V, welcher abhängig vom Schlankheitsgrad s der Antenne ist, berücksichtigt werden.

(30)

(31)

Es sind h die Leiterlänge und d der Leiterdurchmesser der Antenne. Die physikalische Antennenlänge eines Halbwellendipols erhält man also aus

http://www.wolfgang-rolke.de/antennas/ant_100.htm

http://pisica.de/software/amateurfunk.php
 

*** Wenn von Speisepunktwiderständen die Rede ist, muss betont werden, dass diese Werte idealisiert sind.
Die Erde stellt einen nicht idealen Leiter dar, weshalb sich höhere Verluste bemerkbar machen als in baulichen Dipolen.
Bei ihnen wirken sich dämpfende Einflüsse der Umgebung aus.
 Den idealisierten Fall zeigt folgende Grafik.




Quelle:
http://men39server.men39.wien.funkfeuer.at/schule/Unterrichtsmittel/HFT/Antennen/Empfangsantennen-Merkmale.htm