Immer wieder werden Aktivantennen als Wunder oder neue Erfindung angepriesen. So hört man etwa:
„Schau mal! Die ganze Antenne ist nur so gross wie eine Zigarettenschachtel und viel besser als mein Dipol.“
„Es ist ein ganz neues Prinzip, das erfunden wurde.“
„Sie funktioniert ohne Verstärker, nur mit einem Impedanzwandler.“
In der Tat sind Aktivantennen für einen SWL oft die beste Lösung. Mit einer winzigen, unauffälligen Antenne kann der ganze Bereich von Längstwellen bis Kurzwellen empfangen werden. Vorausgesetzt das Teil wird ausserhalb des häuslichen Störnebels montiert.
Doch beim Funkamateur sieht die Bilanz durchzogen aus. Zum Senden ist sie nicht zu gebrauchen, höchstens als abgesetzte Empfangsantenne, wenn die Sendeantenne im Störnebel hängt. Doch das ist bei den heutigen Wohnverhältnissen schwierig. Und so kommt es wie es kommen muss: meistens ist die eigene Sendeantenne für den Empfang gleich gut oder sogar besser, als die Aktivantenne auf dem gleichen Grundstück. Anders sieht es natürlich aus, wenn man via Internet auf eine entfernten, ruhigen Empfangsort Zugriff hat.
Aktivantennen gibt es schon seit Jahrzehnten und ihr Prinzip ist immer gleich geblieben. Wunder gibt es auch hier nicht, denn auch Aktivantennen müssen sich an die geltenden physikalischen Regeln halten ;-)
Und das bedeutet: Eine Aktivantenne mit ihrer postkartengrossen Antennenfläche ist von Längst- bis Kurzwelle viel kleiner als eine Viertelwelle und deshalb überwiegt die kapazitive Komponente. Der Realteil ist winzig klein, der Blindanteil bestimmt die Impedanz. Diese ist extrem hoch und wird mit zunehmender Wellenlänge immer grösser, bis in den Megaohmbereich hinein.
Eine solche Antenne mit einer riesigen Spule auf einer Frequenz in Resonanz zu bringen ist ein hoffnungsloses Unterfangen und würde den Frequenzbereich sinnlos einschränken.
Zudem muss eine Antenne nicht resonant sein, um senden oder empfangen zu können, wie wir spätestens seit den praktischen Remote-Tunern von CG, MFJ und SGC wissen.
Das einzige was klappen muss: die Impedanz der Antenne muss an die 50 Ohm des Kabels angepasst werden. (Bei dieser Gelegenheit fällt mir immer der frischgebackene OM ein, der versuchte die Kabelimpedanz mit dem Multimeter zu messen J)
Bei der Aktivantenne schafft die Transformation ein Feldeffekttransistor. Er arbeitet als Impedanzwandler. Das heisst, er transformiert die hohe Impedanz auf eine niedere. FET’s haben eine sehr hohe Eingangsimpedanz und sind dafür prädestiniert. Man muss bloss darauf achten, dass man nicht durch eine externe Beschaltung die ganze Chose wieder verschlechtert.
Je kleiner eine Antenne ist, je kleiner ist auch die aufgefangene Strahlungsleistung. Eine reine Impedanzwandlung reicht also nicht. Daher sitzt nach dem FET eine Verstärkerstufe in der Aktivantenne und hebt den Pegel auf einen brauchbaren Wert an. Natürlich möglichst rauscharm und intermodulationsfrei.
Die populärste Aktivantenne, die heute von vielen SWL’s und Funkamateuren eingesetzt wird, ist die Mini-Whip nach PA0DRT. Sie ist hier auch als Bausatz erhältlich. Ausserhalb des häuslichen Störnebels grenzt sie tatsächlich an ein Wunder. Eine Antennenbewilligung kann man sich sparen, keine langen Drähte, kein glänzendes Aluminiumgerüst. Empfang von Längstwelle bis über 30MHz.
Doch wie gesagt: auch eine Aktivantenne muss sich an die physikalischen Spielregeln halten. Und eine davon heisst: Jede Antenne hat zwei Pole. Entweder ist sie ein Dipol oder das Gegengewicht ist die Erde. Das ist bei der Aktivantenne nicht anders. Die winzige Postkartenantenne arbeitet einfach mit dem Koaxialkabel als Gegengewicht. Wie übrigens alle einbeinigen „Wunderantennen“. Wenn man nicht aufpasst, können über den Koaxmantel Störungen aus dem Haus zur Aktivantenne verschleppt werden.
Wie überall ist natürlich die Konkurrenz nicht weit. Und für die herkömmliche Aktivantenne ist diese die magnetische Aktivantenne. Mit einem kleinen Loop pickt sie die magnetische Feldkomponente anstelle der elektrischen aus dem Æther. Doch bei der Minischleife ist es gerade umgekehrt wie bei der Postkartenantenne: Die Impedanz ist extrem niedrig und muss herauftransformiert werden. Die Schaltung ist daher nicht die gleiche.
Während die elektrische Aktivantenne keine Richtwirkung hat, besitzt die magnetische Aktivantenne eine Richtwirkung mit zwei ausgeprägten Nullstellen. Das kann sehr nützlich sein, wenn es darum geht, eine Störquelle auszublenden.
Zum Schluss noch eine persönliche Erfahrung. Ich habe schon etliche Aktivantennen gebaut und probiert. Immer in der Hoffnung auf 136, 472 und 1800 kHz einen störfreieren Empfang zu haben. Das ist mir nie gelungen. Meine Sendeantennen waren immer auch die besten Empfangsantennen. Das lag daran, dass ich mit den Aktivantennen nie weit genug weg kam – in Gebiete mit weniger Störungen. Eine Frage der Grundstücksgrenzen.
73 de Anton
Bild: Tecsun PL880, ein interessantes Teil mit DSP Filtern. Leider ist die AGC für SSB/CW nicht auf Amateurfunkstandard und gruselig zum anhören. Der beste Reiseradio ist immer noch der FT-817 ;-)
Als früher mal antennengeschädigter OM, nein, eigentlich wohnungsgeschädigt, denn die Antenne hat mich ja nicht geschädigt – habe ich auch schon viel mit Aktivantennen herumprobiert (und Geld ausgegeben, hi).
Derzeit würde ich auch die Mini Whip, die bis ca 15 MHz erstaunlich gut geht, ab dann wird sie unempfindlicher einsetzen oder / und diese sogenannte HDLA-Loop: http://www.charly-hardt.de/hdla.html
Diese Antenne wurde quasi von KW-Hörern für KW-Hörer entwickelt, da steckt viel Einsatz dahinter. Gibt es für Loopumfänge von 3m bis 12m.
Eine Mini-Whip kann man hier mit diesem bekannten Web-SDR ausprobieren: http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/
Bausätze für Mini-Whips nach PA0DRT gibt es übrigens auch hier:
http://www.aatis.de/content/bausatz/AS643_Aktivantenne
Ich überlege mir übrigens schon einige Zeit, wie man das Ausgangssignalgemisch einer abgesetzten Mini-Whip auf eleganteste Weise ins Shack übertragen kann. Gedacht habe ich dabei u.a. an die Nutzung einer modulierten LED-Stecke. Technisch denkbar sind auch Lösungen mit Frequenzumsetzung und Low-Power-Abstrahlung interessierender Schmalbandbereiche ( z.B. einer Konvertierung von 472- 479 KHz nach 29.472 – 29.479 MHz ), aber das dürfte mit zulassungsrechtlichen Problemen verbunden sein.
Klaus, DJ7OO
Ich hatte mir vor etlichen Jahren eine Aktivantenne zusammengebrutzelt,
die ich heute noch gerne verwende.
Der Strahler wird durch eine DV27-lang aus Fiberglas gebildet. Direkt
darunter eine breitbandige Anpassung, gefolgt von einem Relais, mit
dem der nachfolgende Verstärker umgangen werden kann. Besagter
Verstärker ist auf Rauscharmut und Großsignalfestigkeit getrimmt
und macht nur 10db Verstärkung – hauptsächlich, um bei Bedarf auch
längste und dünnste Koaxkabel ausgleichen zu können.
Durch den relativ langen Strahler macht dieses Gebilde dermaßen
fette Signale, daß viele Empfänger in die Knie gehen. Allerdings wird
auch die allgegenwärtige Schaltnetzteil-Brumm-Rausch-Kulisse auf
den unteren Kurzwellen teilweise auf ein fast unerträgliches Maß
angehoben. Es geht eben nichts über Richtwirkung…..
Wenn einer gut hören will, muss dies durch eine Speisung durch Batterien geschehen. Kein brummen, brodeln, prasseln und kein pfeifen.
Die wenigen Schaltnetzteile, die bei mir im Einsatz sind, stören nicht. Ja, auch so etwas gibt es.
Es geht um die Unmassen von Billigheimer-Schaltnetzteilen, die, rundherum verteilt in der Nachbarschaft, mir die Kurzwelle so zumüllen, daß mit DX auf den langsamen Bändern nichts mehr zu wollen ist.
Bezüglich Aktivantennen kann ich auch etwas aus dem Nähkästchen plaudern. Zwei Dinge vorweg:
1. der Standort ist effektiv entscheidend, die raffinierteste Aktivantenne bringt nichts, wenn sie im HF-Dreck steht, also je weiter weg vom Haus, desto besser
2. die beste Antenne gibt es nicht, es gibt nur Antennen, die im einen oder anderen Fall besser oder schlechter laufen.
In meiner Empfangssite in Reute/AR stehen den Benützern über eine Verteilung mit 4 x 16 Ausgängen im Moment vier Antennen umschaltbar zur Verfügung: Die Splitter stammen von Minicircuits, für die Kompensation der Dämpfung durch die Splitter gelangen 4 Clifton-Amplifiers zum Einsatz, die sind übrigens bezüglich IM3 hervorragend.
passive Drahtloop mit ca. 80m Umfang, angepasst mit BAS-150 von Lixnet
Wellbrook ALA 1530 (neustes Modell mit verschiedenen Modifikationen)
Wellbrook ALA 100 Aktivloop mit ca. 18m Drahtumfang
Drahtantenne 42m mit 1:9-Balun oder 7-Element-Logper auf 15m Tower
Die Site befindet sich auf ca. 900m, etwas abseits vom Siedlungsgebiet und Antennengeschädigte können dort ihren eigenen RX unterbringen. (Ich weiss, Remote ist kein Amateurfunk, aber praktisch ist es trotzdem und es macht Spass, auf 80 und 160m wieder mal ein reines Band zu hören…) Durch intensive Vergleiche über mehrere Monate haben andere Benützer und ich festgestellt, dass man von keiner dieser Antennen sagen kann, sie sei die beste oder die schlechteste. Tatsache ist, dass sie je nach Frequenz, Tageszeit, Distanz und Richtung der gehörten Stationen völlig unterschiedliche Resultate liefern. Als Trend konnte festgestellt werden: Das BAS-150 von Lixnet liefert in vielen (aber nicht in allen) Fällen hervorragende Signale auch auf den tieferen Bändern. Die vertikale Loop mit ca. 80m Umfang hat sich zur eigentlichen Hauptantenne entwickelt, weil sie bis auf die höheren Bänder dank aperiodischer Anpassung sehr gute Signale liefert. Die ALA100 liefert auf 160m hervorragende Resultate, auf 80m liefern sich die vier Antennen (mal abgesehen von der Logper) ein Kopf-an-Kopf-Rennen, je nach Signal kann die Empfangsqualität sehr unterschiedlich sein. Allgemein sind die Loops ruhiger, liefern aber zum Teil etwas weniger Feldstärke. Für den Empfang auf LW/MW eignet sich die ALA100 sehr gut, Signale können praktisch störungsfrei rausgefischt werden, nachts hört man NDB aus ganz Europa und auf dem Mittelwellenband sind auch während des Tages viele Stationen zu hören. Im Vergleich zur grossen Loop sind die Signale zwar absolut etwas schwächer, da aber auch der Hintergrund-Noise kleiner ist, ist der Empfang über die aktive Loop wesentlich besser. Die aktiven Loops haben den Vorteil, dass sie bereits wenige Meter über Boden gute Resultate liefern, schwieriger ist das mit Antennen für das E-Feld, wie z.B. HE011 von R&S oder der DX-ONE, die müssen möglichst hoch über Boden installiert werden, haben mich aber im Vergleich zu den Loops wenig überzeugt, die Empfangsleistungen waren eher bescheiden.
Allgemein kann man aber sicher feststellen, dass Aktivantennen für den Empfang ein gute Alternative sein können, dank ihren kompakten Massen lassen sie sich gut am optimalen Standort installieren. Zur Störungsunterdrückung recht gut eignen sich abgeschirmte Loops, die man aus einigen Metern RG213 und mit einem guten Norton-Verstärker gut selber bauen kann. QRP-Projects hat einen guten Bausatz dafür.
Als kompakte und leistungsfähige Antenne kann die ALA1530 betrachtet werden, plug and play und bringt über weite Strecken sehr gute Resultate. In der neusten Version wurde auch der Verstärker so verbessert, dass man keine Probleme mehr mit nahe liegenden UKW-Sendern mehr hat. Die HDLA habe ich auch getestet, zwar elektrisch sehr gut, aber mechanisch eher mangelhaft, die Kühe hatten grosse Freude daran, das Plastik-Kästchen mit dem Verstärker drin kräftig durchzukauen und das ist dem Verstärker leider deutlich schlechter bekommen als den Kühen:-). Interessant sind auch die Empfängervergleiche, ein alter, analoger EK-890 von R&S hält immer noch bestens mit, dies im Vergleich zu modernsten SDR-Empfängern, die zwar viel digitalen Schnick-Schnack bieten, aber immer noch mehr rauschen als eine gut gebaute, analoge Kiste. Der schon reichlich angejahrte Oldie tönt so gut, dass selbst Mittelwelle Spass macht, Orgelkonzert mit einem guten Empfänger auf MW hören hat durchaus Nostalgie-Charme und erinnert an guten, alten Zeiten von Beromünster…. Selbst CW mit dem 200 Hz-Filter ist ein Erlebnis, nichts klingelt und der Kanal ist ansonsten einfach ruhig. In SSB mit dem 3.1 KHz-Filter hört man jede Nuance in einer Modulation. Und da reift dann schliesslich die Erkenntnis, dass ein wirklich guter Empfänger die vielen Gimmicks gar nicht braucht, die heute in die Amateur-Geräte eingebaut werden, um das zu kurieren, was in den vorderen Stufen und durch den ganzen digitalen Lärm aus dem eigenen Gerät mit dem ultimativen Farb-Spektum-Display versaut worden ist. Im Vergleich mit dem muffeligen Sound mancher Amateur-Empfänger ist der Betrieb mit einer solchen Kiste auch viel weniger ermüdend. Man kann das ausprobieren, auf Remotehams.com gibt’s die nötige Software für den Zugriff auf diesen Empfänger und man findet ihn dann dort in der Stationsliste.
73 de Markus, HB9AZT
Wirklich interessanter Beitrag betreffend deiner Antennenerfahrungen!
Und bezüglich analogen Geräten – volle Zustimmung. Ich machte auch Ausflüge in die DSP-Technik mit FT-950, FT-2000 und IC-7400 und bin wieder – aus genau den von Dir beschriebenen Gründen – zum FT-1000MP zurückgekehrt. Auch dieser hat viele “Gimmicks”, die ich kaum benütze. Aber die generelle RX-Qualität, vor allem aber in CW, empfinde ich als optimal. Allerdings habe ich auch den Inrad ZF-Mod eingebaut und den berühmten Noiseblanker-Mod durchgeführt.
73!
Herb
“……ein alter, analoger EK-890 von R&S hält immer noch bestens mit…….”
Das unterschreibe ich sofort! Diese Kiste hat Ballempfänger-Qualitäten,
auch auf MW. Und fürs Auge ist auch was dabei (innen und außen).
Bis zum heutigen Tag tue ich mich mit SDR sehr schwer. Wenn die Dinger
nicht gerade High-End DSP`s verwenden (und welche bezahlbaren Geräte
tun das schon), höre ich immer Artefakte, die mir das Hören vergällen.
Dagegen ist sogar ein oller Kenwood R1000 eine echte Wohltat, wenn man
einen guten Preselektor davorschnallt.