Mehrband-Dipole und Standortwahl

Mehrere Dipole an einem Speisepunkt

Getrennte Dipole je Band brauchen jeder ein eigenes Koax und meist eigene Abspannpunkte. Ob mehrere Bänder an einem Speisepunkt und einem Kabel funktionieren, hängt davon ab, wie sich die Leistung auf die Drähte verteilt. Beispiel sind Dipole für 80 und 40 m. Danach geht es um die Wahl des Standorts.

Beim Fan-Dipol hängen Dipole für mehrere Bänder parallel an einem Speisepunkt und einem Koax. Am gemeinsamen Speisepunkt liegt an allen Paaren dieselbe HF-Spannung. Wie viel Wirkleistung ein Paar aufnimmt, hängt von seiner Impedanz ab, von Wirk- und Blindanteil: Das Paar, das auf dem Band annähernd resonant und niederohmig ist, nimmt den größten Teil auf, ein sehr hochohmiges Paar bekommt wenig ab. Weil die Drähte miteinander koppeln, kann die Aufteilung davon abweichen. Der Drahtwiderstand von einigen Ohm oder weniger fällt dagegen kaum ins Gewicht (Modul 1, Lektion 4).

Wann ein Draht niederohmig ist, zeigt die stehende Welle (Modul 1, Lektion 1). An den offenen Enden ist der Strom null, von dort aus folgt er näherungsweise einer Sinuskurve. Ein 80-m-Dipol ist auf 3,6 MHz rund eine halbe Wellenlänge lang, sein Strom hat am Speisepunkt das Maximum. Auf 7,1 MHz ist derselbe Draht knapp eine ganze Wellenlänge lang. Dann liegt am Speisepunkt fast ein Stromminimum, und der Wirkanteil dort ist sehr hoch. Im idealisierten Modell mit sinusförmigem Strom wäre er bei genau einer Wellenlänge sogar unendlich, an einem echten Draht ist er sehr hoch, aber endlich.

Ein Fan aus 80-m- und 40-m-Paar arbeitet auf 7,1 MHz deshalb vor allem über sein 40-m-Paar. Ein 40-m-Draht ist auf 15 m etwa anderthalb Wellenlängen lang, dann sitzt wieder ein Strommaximum am Speisepunkt. In einem gebauten Fan-Dipol für 80 bis 6 m arbeitet das 40-m-Paar so auch auf 15 m^[2], wie gut, hängt vom Aufbau ab. Ein eigenes 15-m-Paar wäre dort ebenfalls niederohmig, beide nähmen auf diesem Band Leistung auf und beeinflussten sich gegenseitig.

Oft lässt sich das eigene Paar dann sparen, wenn das 40-m-Paar auf 15 m ausreichend passt, sonst braucht der Abgleich besondere Sorgfalt.

Abgleich in Schritten

Die Paare beeinflussen sich auf zwei Wegen: Sie koppeln wie Leiter in der Nähe einer Antenne (Modul 1, Lektion 4), und am gemeinsamen Speisepunkt liegen ihre Blindanteile parallel. Änderst du die Länge eines Paars, verschiebt sich deshalb auch die Resonanz der anderen ein wenig. Abstandhalter von einigen zehn Zentimetern^[5] oder ein weiter gespreizter Fächer verringern die Kopplung.

Wenig Platz am Standort

Für DX zählt an einem engen Standort vor allem, wie hoch die Mitte des Dipols hängt, denn dort fließt der größte Strom. Hängt er deutlich unter einer halben Wellenlänge, geht ein großer Teil seiner Strahlung steil nach oben (Modul 1, Lektion 5). Bei geringer Höhe kommen Verluste im Boden dazu, wie viel, hängt von Boden und Höhe ab (Modul 1, Lektion 4).

Die Teile nahe den Enden tragen wenig Strom, deshalb kostet es wenig, sie abzuwinkeln (Lektion 2). In einer 12db-Simulation für 20 m in λ/2 Höhe über Boden mittlerer Leitfähigkeit kosten senkrecht herabhängende Enden bei halber waagerechter Drahtlänge rund 0,5 dB Spitzengewinn, ein veröffentlichtes Modell kommt auf einen ähnlichen Wert^[6]. Lektion 2 rechnet anders, mit rund λ/8 Höhe und unter 45°.

Beim Inverted-V ist dagegen der ganze Arm geneigt und hängt tiefer, auch der stromstarke Teil nahe der Mitte. In derselben Simulation hat ein Inverted-V mit der Spitze in λ/2 Höhe bei 120° Öffnungswinkel rund 0,7 dB weniger Spitzengewinn, bei 90° rund 1,2 dB, eine andere veröffentlichte Rechnung nennt dieselben Werte^[8].

Mit spitzerem Öffnungswinkel sinkt der Wirkanteil am Speisepunkt weiter (Lektion 2). In der 12db-Simulation liegt er bei 90° mit rund 46 Ω nahe an 50 Ω, bei 60° bei rund 27 Ω und bei 40° bei rund 15 Ω. Bei so spitzen Winkeln steigt das SWR an 50 Ω deutlich, dann braucht es ein Anpassnetzwerk. Bei sehr spitzem Winkel hängt zudem wenig Draht waagerecht. Spulen kosten vor allem Bandbreite und Bauaufwand, auch gute Spulen etwas Wirkungsgrad, schlechte deutlich mehr (Modul 1, Lektion 2).