Teleskop 1/4 Lambda Vertikal

Eine portable Viertelwellen-Vertikalantenne für 10-20 Meter und kleines Geld - selbstgebaut.

Komplettes Antennen-Set

In Aktion im Stadtpark

Antenne im Winter

Bauteile / Bezugsquellen

Die Antenne besteht im Wesentlichen aus einer 5,6 m langen Teleskop-Antenne, welche mit einer Halterung und einem Dorn im Erdboden befestigt wird.

Die Herausforderung bei den günstigen Teleskopantennen ist, dass diese, im Gegensatz zu z.B. den Produkten von MFJ, ein M10-Gewinde haben und nicht das gängigere 3/8". Daher verwenden wir hier einen Isolator mit M10-Innengewinden, um Antenne und Erdspieß mechanisch zu verbinden und elektrisch isoliert zu halten.

Detailansicht Isolator

*) Für den Erdspieß besser als die Gewindestange geeignet: 10 mm Alustab schräg absägen und auf den ersten 2 cm am geraden Ende ein M10-Gewinde schneiden.

Hinweis

Die Teileauswahl ist nur ein Vorschlag. Es kann auf vergleichbare Bauteile zurückgegriffen werden, die vor Ort im Baumarkt oder Elektrofachhandel verfügbar sind. Wichtig ist es, das Prinzip der Bauweise zu verstehen.

Wir freuen uns über Eure Abwandlungen.

Zusammenbau

Ziel ist es, folgende Konstruktion herzustellen.

Detailansicht Isolator

Bohrungen am Winkel

Zunächst wird der Winkel vorbereitet. Hierzu sind einige Bohrungen vorzunehmen.

Winkel

Vor dem Bohren müssen alle Löcher sauber angezeichnet und angekörnert werden. Die Positionen können der folgenden Grafik entnommen werden. Die blauen Angaben sind die Durchmesser der Bohrungen. Die grünen Angaben beziehen sich jeweils auf die Mitte der Bohrung (anzeichen und körnern!). Alle Angaben in Millimetern. Alle Löcher und Kanten sollten entgratet werden.

Bohrungen

Tipp

Die spitzen Ecken sollten deutlich abgerundet werden, damit der Winkel beim Transport keine Taschen beschädigt. Siehe auch Bild oben vom Gesamtaufbau mit abgerundeten Ecken und Kanten.

Montage

Als erstes wird die PL-Buchse mit den M3-Schrauben am Winkel befestigt. Nun wird die M6-Schraube zur Befestigung der Radials mit Hilfe der M6-Mutter am Winkel befestigt. Gut festziehen! Die Flügelmutter wird aufgeschraubt und handfest angezogen.

Auf den Erdspieß wird die M10-Mutter aufgeschraubt. Diese dient als Auflage für den Winkel und Kontermutter zum Isolator. Der Erdspieß wird von unten durch den Winkel gesteckt und von oben mit dem Isolator festgeschraubt.

Der kurze M10-Gewindestab wird von oben in den Isolator geschraubt.

An den Ringkabelschuh wird ein Stück Litze oder dicker Draht gelötet oder gecrimpt. Der Ringkabelschuh wird über den Gewindestab gesteckt und in Richtung PL-Buchse ausgerichtet. Nun die Litze kürzen und die Spitze abisolieren, so dass sie am Löt-Anschluss der PL-Buchse endet:

vor dem Löten

Litze mit der PL-Buchse verlöten:

nach dem Löten

M10 Langmutter auf den Gewindestift schrauben und gut festziehen. Fertig.

Detailansicht Isolator

Radials

Da es sich bei den Radials nicht um "Elevated Radials", sondern "Ground Radials" handelt, müssen diese nicht abgestimmt sein. 16 bis 32 Radials in 2 - 3 m Länge sind ein guter Kompromiss in Hinblick auf Portabilität und Antennen-Fußabdruck beim Aufbau.

In diesem Beispiel sind es vier Bündel mit jeweils acht Radials a 2,5 m Länge (4 x 8 x 2,5m = 80 m insgesamt). Jeweils acht Radials (8x 0,75 mm² = 6 mm²) enden in einem Ring-Kabelschuh mit 6 mm² Querschnitt und 6 mm Loch.

Crimpen mit der entsprechenden Zange reicht zur Befestigung vollkommen aus. Um auf Nummer Sicher zu gehen, können die Kabelschuhe nach dem Crimpen auch noch verlötet und mit Schrumpfschlauch verschönert werden.

Radials

Tipp: Radials verdrillen

Litze ca. 15 mm abisolieren. Dann leicht und gleichmäßig verdrillen. 99% des Erfolgs macht es aus, dass die 8 Radials sauber und ordentlich in der Hand liegen als möglichst rundes Bündel und nicht "flach" nebeneinander. Beim Verdrillen darauf achten, dass man nicht einzelne Litzen "um die anderen herum" wickelt (siehe Bild rechts, hervorgehoben durch eingefärbte Litze) sondern alle gleichmäßig verdreht sind.

Man braucht die Litzen nur leicht verdrillen. Ein, zwei Runden reichen aus. Auf diese Weise sollte es keine Probleme geben, die Litze in die Kabelschuhe zu bekommen. Um so stärker man die Litze verdrillt, um so "breiter" wird das Bündel und um so schwerer bekommt man es in den Kabelschuh.

Radials verdrillen

Aufbau und Abstimmen

Der Aufbau und die Abstimmung sind denkbar einfach:

  • Erdspieß in den Boden stecken und dabei auf senkrechten Aufbau achten
  • Antennenkabel verbinden
  • Radials auslegen und mit der Flügelmutter festschrauben
  • Teleskopantenne aufschrauben und grob auf die passende Länge des Bandes ausziehen
  • Mit VNA (z.B. Nano VNA) auf das gewünschte Band abstimmen

Detailansicht von oben

Noch schneller geht es, wenn man sich mit einem wasserfesten Stift kleine Markierungen an der Teleskopantenne macht, damit man die Bänder schneller grob wiederfindet. Bei ähnlicher Bodenbeschaffenheit ist diese Methode erstaunlich genau und die Antenne ist breitbandig genug, dass man ohne größere Abstimmarbeiten QRV sein kann. Das SWR auf dem Funkgerät ist zur Sicherheit aber zu beachten bzw. Feinabstimmung mit dem VNA macht trotzdem Sinn.

Antenne im Winter

VSWR & Smith Diagram

Die Antenne lässt sich durch Ausziehen problemlos für 10 - 20 Meter abstimmen. Hier ein paar Screenshots von den Abstimmwerten für das 15 Meter Band. Auf anderen Bändern sind die Ergebnisse ähnlich.

VSWR auf 15m

Smith auf 15m

Bilder

Evolution des Designs. Links die erste Version (siehe Seitenende), Mitte: Prototyp der Version 2. Rechts: Version 2.

Evolution

Prototyp und finale Version:

Evolution

Tiny-Version: Winkel hinter dem Isolator gekürzt, Radial-Anschluss unter die PL-Buchse verlegt. Abstand beachten, damit sich die Flügelmutter noch drehen lässt! Die Idee stammt von DG1JANopen in new window. Vielen Dank!

Tiny Version der Halterung

Eine Variante der Halterung aus vielen Teilen, die in jedem Baumarkt verfügbar sind, hat DL9DXopen in new window gebaut. Der Erdspieß besteht aus einer M10-Schraube, 200mm lang. Der 6-Kant-Kopf wurde abgesägt und der Spieß angespitzt.

Version aus Baumarktteilen

Vorherige Version

Hinweis

Die folgende Anleitung bezieht sich auf die erste Version der Antenne, bei der auf andere Bauteile zurückgegriffen wurde. Einige der Bauteile sind nicht (mehr/immer) einfach zu beschaffen, daher ist diese Anleitung als obsolet anzusehen.

Detailansicht

Bauteile

Die Herausforderung bei den günstigen Teleskopantennen ist, dass diese, im Gegensatz zu z.B. den Produkten von MFJ, ein M10 Gewinde haben und nicht das gängigere 3/8". Daher verwenden wir hier einen Adapter mit einem M10-Innengewinde auf ein 3/8"-Außengewinde und einen handelsüblichen PL-Einbaufuß mit 3/8"-Aufnahme.

Montage

Erddorn und Halterung

Vom Aluminium-Rundstab längt man ca. 25 cm ab. Dabei macht es Sinn, den Stab direkt in einem Winkel von 45-60 Grad abzusägen, um den Stab leichter in die Erde stecken zu können.

In der Abbildung unten ist der Stab rund "angespitzt". Dies war unsere erste Iteration des Erdspießes und mit etwas Arbeit mit der Feile verbunden. Inzwischen bevorzugen wir die schräg abgesägte Variante aufgrund der leichteren Herstellung und besseren Verdrängung der Erde, wenn man den Spieß in die Erde dreht.

Der Erddorn wird in die Spiegelhalterung geschraubt. Die SO239-Buchse wird in die Spiegelhalterung geschraubt. Bei Bedarf kann ein 90-Grad-PL-Winkel ergänzt werden. Dies erleichtert die Montage des Koax-Kabels im Feld.

Detailansicht

Alles Fertig

Radial-Befestigung

Um die Radials an der Halterung zu befestigen, wurde das kleine Loch auf der Oberseite der Spiegelhalterung aufgebohrt und ein M6-Gewinde geschnitten. Eine M6-Schraube wird von unten in das neue Gewinde geschraubt. Von oben werden die vier Radial-Bündel aufgesteckt und mit einer Flügelmutter befestigt.

Natürlich kann man die Radials auch direkt an den Schrauben der Halterung befestigen oder mit einer Batteriepol-Klemme an den Erdspieß klemmen. Auch der Einsatz von Bananensteckern oder ähnlichen Schnellverbindern ist möglich. Das Prinzip ist immer das selbe.

Radial Befestigung

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