Rahmenantenne,
eine etwas unvollständige Präsentation


Für den Funkempfang benötige ich eine Antenne, die auch in einer Wohnung mit den heutigen Störeinfüssen gut funktioniert. Wegen der heute vorliegenden Bedingungen, reicht es nicht, klassische Konzepte zu kopieren, die unter anderen Bedingungen gut funktioniert haben. Es reicht auch nicht, Konzepte zu kopieren, die für andere Anwendungen mit den dort vorliegenden anderen Bedingungen entwickelt wurden. Aus diesem Grund wurden die dekorativen Rahmenantennen aus der Zeit vor rund hundert Jahren ebenso verworfen, wie Rahmenantennen, die für den Portabelfunk entwickelt wurden.

Die Empfangsbedingungen in einer Wohnung sind hauptsächlich durch Nahfeldstörungen von elektrischen Feldern charakterisiert.

Für die ersten Experimente wurde das Mittelwellen Rundfunk Band gewählt, um mit wenig Aufwand einen entdämpfenden Empfänger bereit stellen zu können.

Die Wahl des Antennenkonzepts fiel auf das einer Rahmenantenne mit einer symmetrischen Abschirmung.






Abgeschirmte Antennen wurden vor rund hundert Jahren im Rundfunkempfang kaum verwendet, wohl aber in der Funknavigation bei der Peilung. Die dort verwendeten Abschirmungen aus Metallrohr sind recht aufwändig her zu stellen und auch aufwändig innen zu bewickeln. Daher versuchte ich, eine abgeschirmte Rahmenantenne mit Koaxialkabel zu realisieren. Und diese Versuche zeigten ein gutes Ergebnis, so dass ich die Variante beibehalten habe.

Die Skizze zeigt das Prinizip einer koaxialen abgeschirmten Rahmenantenne anhand eines Beispiels mit nur einer Windung. So haben manche meiner ersten Tests ausgesehen.

Die Abschirmung darf keine Kurzschlusswindung darstellen. Daher wird sie aufgetrennt. Diese Trennstelle muss sich in der Mitte befinden. Manchmal sieht man Fehlkonstruktionen, wo die Abschirmung einer Antenne oder einer Koppelschleife am Ende der Wicklung bzw Einzelwindung aufgetrennt wurde. Bei dieser Variante induzieren die von der Abschirmung aufgefangenen Störsignale beim Abfliessen zur Erde wieder Störsignale im Innenleiter. Das hebt die Wirkung der Abschirmung auf. Wenn sich die Trennstelle in der Mitte befindet, können die Störsignale in beiden Teilen der Abschirmung gegenläufig fliessen, so dass sich die beiden magnetischen Felder praktisch aufheben und so gut wie keine Störung auf den Innenleiter induziert wird.





So wird die Rahmenantenne (hier ohne die Abschirmdetails gezeigt) mit dem Transistoraudion verschaltet. Sie bildet die ganze oder einen Teil der Induktivität vom Eingangskreis, der durch die Rückkopplung entdämpft wird.

Fallweise ist es sinnvoll, eine kleine Induktivität in Serie zu schalten, um die erforderliche Gesamtinduktivität des Kreises zu erhalten. Diese Serieninduktivität dämpft das Signal praktisch nicht, korrigiert aber die Resonanzfrequenz.





Die Verwendung des Koaxialkabels bringt natürlich eine beträchtliche Kapazität in den Schwingkreis. Das reduziert das Verhältnis der variablen Kapazität des Drehkondensators zur Summe der fixen Kapazität im Kreis. Dadurch wird die Frequenzvariation, das heisst das Verhältnis der hächsten Frequenz zur niedrigsten Frequenz auf der Skala verringert. Das ganze Mittelwellen Rundfunk Band kann also nicht mehr überstrichen werden. Durch Umschalten der Antenneninduktivität gelingt das aber in zwei Teilbändern. Die dabei statt findende Spreizung trägt zum Komfort beim Abstimmen bei. Bei der gegebenen Rahmengrösse werden mit 3 beziehungsweise 5 Windungen die Teile des Rundfunkbandes getroffen.





Beim Umschalten muss die Symmetrie der Antenne erhalten bleiben. Das heisst, die Trennstelle der Abschirmung muss sich immer in der Mitte befinden. Darum wird zur kleineren Antennenwicklung an beiden Enden je eine weitere Windung hinzu geschaltet, oder auch nicht. Ein kleiner 4 x um Kippschalter ist dafür geeignet. Die Abschirmungen werden nicht geschaltet.

Die unbenützten Antennenteile stören nicht weiter, da die Eigenresonanz der offenen Windungen weit über der Betriebsfrequenz liegt. Das wurde durch Messungen bestätigt.



Antenne im Bau

Die Antenne ist also eine umschaltbare Spule aus Koaxialkabel, die sich auf einem drehbaren Gestell befindet. Die wirksame Antennenfläche beträgt über einen halben Quadratmeter. Alle Funktionen sind bereits getestet worden und für tauglich befunden. Nur der mechanische Aufbau muss von den bisherigen Provisorien in die Endfassung übergeführt werden. Dieses Bild zeigt den Zustand während des Umbaus. Die mechanischen Details sind teilweise noch in Arbeit.





Eine kräftige Zugentlastung braucht es natürlich, um die Verdrahtung nicht mechanisch zu stressen. Relativ spät ist mir noch eingefallen, dass ich die Trennstelle der Abschirmung auch entlasten sollte, sonst schneidet sich der Innenleiter durchs Diellektrikum. Der Hintergrund ist der, dass ich einen Ausseneinsatz auch versuchen möchte, um die DX Möglichkeiten auszuloten.



Zurück zur Startseite