Der Kampf mit der C-Pole-Antenne

City Windom

"Endgespeiste" Antennen erfreuen sich einer steigenden Beliebtheit, seit man 1:49-Baluns bauen kann. Der entscheidende Vorteil ist mechanischer Art: Die Speisung passiert am "Ende" der Antenne. Das "Ende" setze ich immer in Gänsefüßchen, weil es endgespeiste Antennen grundsätzlich nicht geben kann: Leistung ist immer noch Spannung mal Strom. Hinter dem Balun fließen also asymmetrische Ströme, die strahlen. Auch dort ist also immer noch Antenne.

Ohne Strom kriegt man also keine Leistung in die Antenne hinein oder heraus. Die besseren Bauanleitungen schreiben deshalb eine Mantelwellendrossel typisch 2 m vom Balun entfernt vor, damit dieses Stück des Speisekabels als Kapazität gegen die Umgebung wirken kann. Häufig wird das Balun-Gehäuse aber an den Antennenmast geschraubt und die Antenne so "geerdet". Dann sollte sich der Nutzer aber nicht über die ganzen Störungen wundern, die er sich so einfängt. Häufig führt man das kritische Stück des Speisekabels am Mast oder dem Regenrohr entlang, womit man sich auch Störungen einfangen kann. Zudem kann man solche "endgespeisten" Antennen kaum je ohne Matchbox betreiben, was für mich das zweite K.O.-Kriterium war: Ich benutze die Frequenz-Zeitsteuerung (scheduler) von VarAC.

Zwitter aus endgespeist und Windom: die City Windom

Unter der Bezeichnung City Windom gibt es eine Antenne, die wie eine Windom (neudeutsch: off-center fed dipole, OCFD) funktioniert, mechanisch aber am Ende gespeist wird. Das erste Drittel des Strahlers besteht aus Koaxkabel, das den 1:4-Balun speist. Die restlichen 2/3 der Antenne sind das übliche Antennenseil. Am einen Ende gibt es einen normalen Isolator, am anderen eine Mantelwellendrossel. Diese Antenne funktioniert also ohne unsymmetrischen Strom am gespeisten Ende. Die Innereien kann man in [1] sehen.

Im Prinzip hätte ich die Antenne auch selber bauen können. Ich hatte aber vor allem Bedenken ob der Wetterfestigkeit. Also habe ich 140 EUR für ein kommerzielles Produkt spendiert. Wenn mich meine Recherchen nicht täuschen, wurde die Antenne in Russland entwickelt und hergestellt. Folglich sind wohl nur noch Restbestände im Handel verfügbar. Beispielsweise preist Wimo als Alternative Drähte mit 1:49-Balun an.

Mechanisch war ich heftig enttäuscht: Kein Knickschutz am Koaxkabel, ein wohl verzinktes Lochband mit einer Schraube zum Befestigen der Abspannung, siehe Bild unten. Im Minimum hätte ich noch eine Kausche erwartet, denn das Lochband ist scharfkantig.

Erste Messungen

Auf 40m und 10m sahen die ersten Messungen recht vielversprechend aus. Zu diesem Zeitpunkt hatte ich die Antenne bereits um 50 cm gekürzt:

Aber auf 20m sah es ganz anders aus. Hier war ich von meinen Erfahrungen mit der C-Pole-Antenne vorgewarnt: Mich störte weniger, dass das SWR nicht unter 2,1 kam. Das Minimum war aber extrem breit, was auf große Verluste hinwies. Ein weiterer Hinweis auf die Fehlerstelle waren die Funkstörungen, die ich plötzlich hatte: Ich hatte eindeutig Hochfrequenz im Shack.

Manche können das Wort nicht mehr hören: Mantelwellendrossel

Ich bin schon genug OMs mit meinem Hinweis auf die Nerven gegangen, dass Störungen im Normalfall keine Einstrahungen sind, sondern leitungsgebunden eingekoppelt werden. Dagegen helfen in aller Regel Mantelwellendrosseln, vor allem auf beiden Enden des Antennenkabels. Alles, was die meisten als erstes verdrosseln, sind bestenfalls Nebenschauplätze, wie OH8STN in einem YT-Video zeigt [2]. Diese Lektion lernte ich beim Bau meiner Kurzwellen-Mobilstation.

Mein erster Verdächtiger war deshalb die Mantelwellendrossel der City Windom, denn wie sonst sollten die Störungen über eine Leitung ins Shack kommen? Schon von meinen früheren Antennen kannte ich die wirklichen Einstrahlungen, schließlich war das Ende meines bisherigen OCFD kaum 5 m vom Shack entfernt.

Von den Basteleien mit der C-Pole-Antenne hatte ich noch einen Rinkern FT-240-43 in der Bastelkiste. Was ich dann konstruierte, würde bei einer "endgespeisten" Antenne zum völligen Versagen führen: eine Mantelwellendrossel mit 10 Windungen auf einem FT240-43, unmittelbar am "Ende" der Antenne.

Wer nach dem Gehäuse der Mantelwellendrossel sucht, wird keines finden: Die gesamte Konstruktion ist mit Plastic-Spray 70 lackiert, daher der Glanz. Mit zwei vergleichbaren Konstruktionen auf dem Dach bin ich an die 200.000 km durch die Gegend gefahren, bei -20°C genau so wie bei +40°C. RG-58 hält das problemlos aus. Der Ringkern ist gebrannt und hat von sich aus schon eine glatte Oberfläche. Es wird sich zeigen, ob sich seine Eigenschaften im Lauf der Jahre verschlechtern.

Diese Maßnahme erzeugte genau die Form von SWR-Kurzve, die ich erwartete. Es war auch richtig, nach der ersten Kürzung um 50 cm erst mal abzuwarten: Die zusätzliche Mantelwellendrossel schob alle SWR-Minima in die entsprechenden Bänder.

City Windom nachbauen

Wie erwähnt ist die City Windom kaum noch im Handel. Der Nachbau ist, vor allem für den Portabel-Betrieb, recht einfach:

Der Transformer ist ein 1:4-Balun aus einer Mantelwellendrossel, wie ich ihn hier schon beschrieben habe. Ich würde die Mantelwellendrossel aus RG-314 bauen, das problemlos 100 W aushält. Dann kann man auch mehr Windungen mit kleineren Kernen verwirklichen. Das Ganze könnte man mit einem Plexiglas-Streifen verwirklichen, an dessen Enden man jeweils zwei Löcher hintereinander bohrt. Am einen Ende fädelt man das Koaxkabel durch die Löcher, am anderen Ende das Antennenseil. Wetterempfindlich sind nur die Lötstellen vor und hinter dem Balun. Genau deswegen wählte ich den Ausweg mit der fertigen Antenne.

Der Choke -30 dB (Mantelwellendrossel) ist im Original unzureichend, wie ich oben ausführlich erklärte. Ich könnte mir vorstellen, dass mein FT240-43 alleine auch reicht. Ich würde ihn einfach auf das Koaxkabel vom Balun wickeln. Es gäbe dann nur noch eine Stelle, wo man ernsthaft auf Wetterfestigkeit achten muss. Notfalls könnte man ie Mantelwellendrossel auch einen halben Meter auf dem Kabel verschieben, wenn das für die Abstimmung hilfreich sein sollte.

Die Ableitung (Feeder) würde ich so lang machen, dass ich im Freien nichts mehr anflicken muss. Es gibt Klemmen für Freikabel. So eine würde ich als Zugentlastung for der Mantelwellendrossel nutzen. Alternativ ginge wieder ein Streifen Plexiglas wie oben.

Für den gelegentlichen Portabel-Betrieb Würde ich durchgehend RG314 nutzen und das ggf. mit einem Tragseil kombinieren. Die Konstruktion wäre immer noch leichter und kleiner als die 10-20 m RG58, die man sonst bräuchte. Auf Kurzwelle kann man die Dämpfung von 20 m RG314 vergessen.

Fazit

Den Balun meiner bisherige Windom für 40/20/10m hatte ich auf einem Baum am Ende meines Gartens befestigt. Als Stationsbeschreibung gab ich immer an 8 m über Grund was physikalisch durchaus hin kam, aber elektrisch wegen der Bauten daneben und darunter kräftig geschönt war. Für 40m DX hing sie auf jeden Fall viel zu niedrig. Selbst für 20m war das offensichtlich noch lange nicht optimal. Das war jedenfalls das Ergebnis von mehreren Jahren Funkbetrieb: Ich konnte regelmäßig viele DX-Stationen mit vergleichbarer Sendeleistung hören, die ich aber nie arbeiten konnte.

Dann fand ich eine Möglichkeit, ein Ende der Antenne etwa 5 m höher in einen der Bäume am Gartenende zu hängen: Durch meinen Portabelmast schob ich eine glatte Kunststoffschnur, an deren Ende ich ein Gewicht befestigte. Dann zog ich den Portabelmast aus und wuchtete das Gewicht etwa 7 m über Kopf über einen geeigneten Ast. Die restlichen 4 m steuerte der Lärmschutzwall am Ende meines Gartens bei. So viel auch zur elektrischen Antennenhöhe.

Ein Problem war, dass ich an den Ast keine 22 m lange Antenne hängen wollte, an der auch noch 8 m Koaxkabel zerren. So kam ich auf die Idee mit der City Windom. Die Schwäche mit der Mantelwellendrossel am Ende war mir natürlich bewusst, aber das Leben besteht aus Kompromissen.

Ein paar Wochen im Sommer liefern noch keine aussagekräftige Basis, die neue Antenne zu beurteilen. Der erste Eindruck ist, dass 20m DX deutlich besser geht. Stationen an der US-Westküste konnte ich bislang in VarAC mit 10 W nicht erreichen. 40m kann ich erst im Winter beurteilen.

Kommerzielle Produkte muss man häufig nachbessern oder fertig entwickeln. Diese City Windom ist ein Beispiel dafür. Wobei ich mich ausdrücklich auf dieses russische Produkt beziehe.

Verweise

[1] HB9HJI Funkwelt: Analyse defekte Citywindom

[2] OH8STN: Victron SmartSolar MPPT Charge Controller

Julian verdrosselt in dem Video alles – bis auf das Antennenkabel seiner Portabel-Station. Von genau diesen Victron-Solarladereglern habe ich mehrere in Betrieb und hatte damit noch nie Probleme. Keine Ahnung, warum er auf meine Mail nicht reagierte.