Anleitung zum Bau einer Quad-Antenne

Anleitung zum Bau einer Quad-Antenne


Allgemeines:


Es gibt viele Gründe sich eine eigene Antenne zu bauen. Zum einen kann man sie sich so zuschneidern, wie es die Bedürfnisse erfordern (für Orts-QSO oder für vernünftige DX), zum zweiten kann man es vom Geldbeutel abhängig machen, denn nicht jeder ist in der Lage mehr als 400 € für so was zu bezahlen, zum dritten kann man die Antenne so stark bauen, wie es die Wetterverhältnisse erfordern. Und letzlich lernt man beim Eigenbau auch die Wirkungsweise verstehen.
Aber, warum soll man eine Richtantenne im Orts-QSO verwenden, DX ist schon eher klar? In Ballungsgebieten, wo man sich gegenseitig dicht auf der Pelle sitzt, kann man durch entsprechende Ausrichtung, die Nachbarstationen mehr schonen und sich von deren Durchschlägern abwenden. Also zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen

Obwohl hier der Bau einer 4-Elemente Quadantenne beschrieben wird, erlaubt die Berechnungsfunktion bis zu 7 Elemente. Ich rate jedoch dazu, eine 4-Elementantenne vorzuziehen, da das Verhältnis von RF-Gain (Empfangsstärke) und Größe der Antenne hier am besten ist. Außerdem, kann eine falsch gebaute 7-Elementantenne durchaus weniger Empfangsstärke aufweisen, wie eine ordentliche 4-Elementeantenne.

Bei einer QUAD-Antenne werden keine Radiale verwendet, vielmehr dienen Drähte (Stahldraht, Kupfer oder ein Gemisch aus beidem) als Strahler. Diese Drähte werden an den Aussenpunkten des Kreuzes fixiert.

Doch nun sollten wir uns kurz den prinzipiellen Dingen widmen. Alle Richtantenen, also Yagi, Kreuzyagi, Quads und Parabols unterliegen vier Erfordernissen die Elementar einzustufen sind. Nämlich die Verstärkung, Vor- und Rückverhältnis, Vor- und Seitenverhältnis und der Bandbreite. Diese Faktoren sind untrennbar und müssen daher immer berücksichtigt werden. Diese Faktoren sollten in eine vertretbare Balance gebracht werden. Natürlich kann man jedem Faktor einen Idealwert zuweisen, aber dann geht das wiederum auf Kosten eines anderen Faktors. (z.B. Maximale Verstärkung, dann ist die Antenne 100m lang, aber die Bandbreite ist fast nicht mehr variierbar - und auf nur einem Kanal einsetzbar)


Aber jetzt zu zwei Maßen, die diese 4 Faktoren bestimmen: Die Elementlänge und der Abstand der Elemente untereinander.

Dieser und der folgende Abschnitt beziehen sich auf  Bild1. Bild1 enthält Beschriftungen für alle notwendigen Maße, über die wir jetzt sprechen. Die Elementlänge spielt hier eine besondere Rolle in der Leistungsfähigkeit der Antenne.



Bild1   Die wichtigsten Maße der Antenne, die wir in Abhängigkeit der Frequenz bestimmen wollen.

Gib hier die Vorzugs-Frequenz ein, die berechnet werden soll : (Wähle eine Frequenz, auf der Du am häufigsten sendest)
MHz (zB. 27.405 = Kanal 40) Frequenz bitte mit Punkt '.' als Trennzeichen für MHz !

Element

Umspannung Eine Seite Ausleger (Fiberglas) Maß
Reflektor

R1

A1 cm
Treiber Element
DR1
A2
cm
Direktor 1

D1

A3 cm
Direktor 2
D2
A4 cm
Direktor 3 D3 A5 cm
Direktor 4 D4 A6 cm
Direktor 5 D5 A7 cm

Element Abstand

CM
Reflektor/Treiber (S1)
Treiber/Direktor1 (S2)
Direktor1/Direktor2 (S3)
Direktor2/Direktor3
Direktor3/Direktor4
Direktor4/Direktor5
 

Die hier aufgeführten Maße sind auf ein Optimum an Bandbreite ausgerichtet. Die Abstimmung der Antenne liegt in einem vernünfigen Rahmen und kann bei weit abweichender Frequenz (z.B. +/- 40 Kanäle) toleriert werden.

Der Elementabstand

Der Elementabstand wurde auf optimale Durchschnittswerte eingestellt. Man kann diese Abstände natürlich vergrößern, was zwar zu besserer Verstärkung führt, aber auf Kosten des Vor- Rückverhältnisses geht. Werden die Abstände verringert, so erreicht man ein besseres Vor- Rückverhältnis, verliert aber an Verstärkung. Viel Spass beim Experimentieren, aber lasst es so wie es ist, denn die Werte sind CB-mäßig so am Besten.

Der Antennenrahmen (das Kreuz)

Der wohl schwierigste Teil, was die Montage betrifft, dürfte die Konstruktion des Kreuzes sein. Denn hier dürfen wir nur wenig Alu oder Metall verwenden - und wenn wir es benützen, dann nur in der Mitte des Kreuzes, um eine ausreichende Stabilität zu erlangen. Keinesfalls darf das Kreuz an den Enden der Elemente aus Metall bestehen, da sonst das Quad-Prinzip nicht funktionieren kann. Mehr als 80 cm Metallrohr (von der Mitte aus) sollte man für das Kreuz nicht verwenden. Die Umspannung muss nun noch, entsprechend der Länge unserer vorherigen Berechnung (siehe oben), zugeschnitten werden. Dann muss vom Kabelanfang/-ende nur der Wert (z.B. 'R1') abgemessen und markiert werden. Zuletzt verzwirbeln und/oder verlöten wir die Kabelenden.

Bild2
beschreibt die Konstruktion für Reflektor und Direktor


Bild2, der Rahmen


Der Treiber (Strahler)

Der Treiberrahmen und die Umspannung wird fast genauso hergestellt wie oben beschrieben. Nur ein kleiner Unterschied ist hier entscheidend:

  • an einer Markierung (Rahmenecke) muss das Kabel geöffnet sein, um die Einspreisung vom Funkgerät zu ermöglichen.

  • Die Einspeisung des Coax-Kabels könnte nach folgendem Prinzip erfolgen:

    Natürlich lässt sich die Einspreisung des Coax-Kabels so nicht realisieren, es soll aber gezeigt werden, wie es vom Prinzip her aussehen soll.

    Um eine wirkungsvolle Trennung des Kabels zu erreichen, könnten Kabelverbinder mit Ösen verwendet werden.

    Der Aussenleiter sollte verschiebbar sein, damit ein evtl. notwendiger Abgleich stattfinden kann. Es wird jedoch ein 1:1 Balun empfohlen, damit auch eine Anpassung des Widerstandes erfolgen kann (wird bereits für ca. 40 € angeboten)!


    Das fertige Ergebnis sollte etwa so aussehen:

    Wenn Ihr weitere Anregungen habt, oder Fehler in der Beschreibung findet, dann keine Angst - Kritik ist erwünscht.


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