Magnetic-Balun; Tatsichlich ein Wunderding? 2
In diesem zweiten und abschließenden Teil zum Thema MTFT-Praxis geht es um den Selbstbau eines Magnetic-Baluns und verschiedener variabler Verlangerungsspulen.
Eigenbau-Magnetic-Balun
Die einfachste Möglichkeit, an einen Magnetic-Balun zu kommen, ist der Kauf Hierbei ist zu beachten, dass es diesen beispielsweise bei WiMo in zwei Ausführungen gibt. Einmal, wie eingangs beschrieben, in der "Unterdachausführung", zum anderen in einer wetterfesten Variante. Diese ist natürlich die kostspieligere. Eine andere Möglichkeit besteht darin, sich einen geeigneten Ferrit-Ringkern zu beschaffen und selbst zu wickeln, was weitaus billiger kommt. Zu empfehlen ist der Typ FT 140-43 mit 35,6 mm Außendurchmesser. Auf diesen Kern wickelt man drei parallele und isolierte Drähte mit acht bis zehn Windungen. Die Windungen sollten gleichmäßig auf den Ringumfang verteilt werden. Gut ist gleichartiges Drahtmaterial in unterschiedlichen Farben. Dies erleichtert die Zusammenschaltung. Eine Fixierung der Anfänge und Enden wurde mit der Heißklebepistole vorgenommen. Grundsätzlich sind alle drei Spulen hintereinander geschalten, also z. B. das Ende von Ll an den Anfang von L2. Der Anfang von L1 geht an die Masseseite der TRX-Buchse. Das Ende von L1 bzw. der Anfang von L2 geht an den Mittelstift der TRX-Buchse. Das Ende von L3 bildet den Antennenanschluss. Zum Wetterschutz kann man den nun soweit fertigen Magnetic-Balun in eine Feuchtraumdose packen, wobei der Antennenanschluss über eine 4-mm-Schraube mit Mutter oder eine Telefonbuchse moglich ist.
Versuche mit einem verklebten Doppel-U-Kern aus der Fernsehtechnik, namlich einem Zeilentrafokern, sahen sehr gut aus, wobei sich dieser Typ in Richtung höherer Frequenzen besser verhalt. Bei Verwendung dieser Zeilentrafokerne ist es ein Problem, die nicht benotigten Original-Drahtwickel mit Eisensäge oder ähnlichem Werkzeug vom Kern zu trennen, ohne diesen zu zerstören. Vorteilhaft sind hierbei altere Typen, deren Wicklungen nicht sehr groß sind, z. B. von SchwarzweißGeräten oder aus einem defekten PC-Bildschirm. Die Wicklungsart auf dem Zeilentrafokern ist identisch mit der des Ringkerns; man hat hier nur eine Rechteckform, die außerdem etwas großvolumiger ist. Hat man nicht gerade einen "guten Draht" zu einem Fernsehfachhändler, bei dem derartige Defektteile anfallen, dürfte aber die Beschaffung eines Zeilentrafos ein Problem darstellen.
Selbstgefertigte Verlängerungsspule
Zur Anfertigung der benotigten Indulctivitäten bieten sich verschiedene Möglichkeiten. Die einfachste bestände darin, eine Stegspule mit Hilfe eines 30 oder 40 mm starken PVC-Rohrs zu wickeln, das vor dem Bewickeln einmal mit Haushaltsfolie oder besser noch Backpapier umwickelt und dieses mit Tesafilm fixiert wird. Dazu nimmt man z. B. zwei gleichstarke Kupferlackdrahte (1-1,2 mm) und bewickelt das Rohr bifilar (zwei parallele Drahte) mit ca. 20 Windungen. Besser geeignet ist natürlich versilberter Schaltdraht. Anfang und Ende der beiden Drähte werden mit Heißkleber fixiert. Nach dem Erkalten des Heißklebers entfernt man einen Draht von dem Wickelkörper, so dass die verbleibende Wicklung einen gleichmäßigen Windungsabstand von einer Drahtstärke aufweist. Die Spule erhält nun in der gesamten Länge vier Heißkleber- oder Epoxydharzstege. Nach dem Trocknen oder Erkalten kann die Spule mit der Haushaltsfolie vom Rohr gezogen werden. Vorsichtig wird nun die Haushaltsfolie aus dem Spuleninneren entfemt. Man hat nun eine freitragende Stegspule mit ca. 9 µH Induktivität. Einfacher und stabiler ware naturlich ein geeigneter keramischer Stegspulenkorper, wie er manchmal auf Flohmadden zu finden ist.
Hat man these Mechanik erledigt, erfolgt der Antennenaufbau mit dem Magnetic-Balun am Fußpunkt der Antenne. Der Antennenausgang des Baluns wird mit dem Spulenanfang verbunden. Über ein ca. 30 cm langes Drahtstück, das einseitig mit einer Abgreifklemme versehen ist, geht es an die Antenne. Mit TRX und SWR-Instrument kann man nun die geeignete Windung zur Frequenz und der Stahlerlänge mit der Abgreifklemme suchen. Es dürfte ein Leichtes rein, nach dieser Methode die optimale Spulenanzapfung fair jede Frequenz und Strahlerlänge zu finden. Notiert man sich die Anzapfpunkte auf der Spule, so sind diese spater auf Anhieb wieder auffindbar. Eleganter ist es, die Spule auf einem Plexiglasstück zu montieren und die Anzapfpunkte an darin sitzende Telefonbuchsen zu führen. Eine Beschriftung der Buchsen vereinfacht den praktischen Betrieb ganz erheblich.
Eine andere Möglichkeit ware, über einen mehrpoligen Schalter die Anzapfungen der Stegspule mit dem Antennenfußpunkt zu verbinden. Dieser Schalter sollte möglichst eine Keramikausführung sein und großflachige Kontakte aufweisen. Außerdem sollte er eine gewisse Spannungsfestigkeit besitzen, was sich aber meist schon durch die Baugroße abschätzen lässt. Diese Art Schalter bot füther in einer elfpoligen Ausführung die Fa. Anecke an, man wird wahrscheinlich auf einem Flohmarkt fündig.
Versuchsmuster mit Pulvereisenkern und vierter, entbehrlicher Wicklung. Die Anschlüsse erfolgen über 4-mm-Telefonbuchsen und PL-Buchse.
MTFT mit einer vierten Wicklung, die in der Praxis entfällt, gewickelt auf einen Ferritringkern mit 36 mm Außendurchmesser.
Glasfasermast mit Vertikalantenne, 15-µH-Stegspule auf Keramikkörper und Abgreifklemmen sowie MTFT.
MTFT auf Pulvereisenkern mit 6-µH-Stegspule Pr die elektrische Verldngerung.
Schaltbare Stegspule auf einem Elffach-Umschalter.
Experimentieraufbau mit MTFT auf Ferritringkern mit 14-µH-Stegspule und wahlweise 4-µH-Rollspule auf einer 8-mm-Plexiglasplatte.
So wurde eine Stegspule mit 40 mm Durchmesser und elf Windungen aus 1,5-mm-Kupferlackdraht gewickelt und unmittelbar auf den Schalter gelotet, wobei jede Wicklung angezapft wurde. Die Induktivität betragt ca. 6 µH. Man sollte sich nicht auf Anhieb auf eine bestimmte Ausführung festlegen, da das verwendete Kernmaterial zum MTFT die Indulctivität mit beeinflusst. Also lieber etwas großzügiger dimensionieren. Hat man eine Rollspule, so ist es natürlich erheblich einfacher, die benotigten Indulctivitäten zu ermitteln.
Wer es ganz elegant, aber etwas teuerer möchte, nimmt daze gleich eine Rollspule mit Zahlwerk und baut das Ganze mit dem Magnetic-Balun in ein Gehäuse. Das ware dann Komfort der Spitzenklasse.
Strahlerelemente aus dem Baumarkt
In den meisten Baumärkten sind Aluminiumrohre in unterschiedlichsten Durchmessem vorrätig. Die Standardlänge ist 1 m. Vier solcher Rohre in den Durchmessem 10, 8, 6 und 4 mm kann man je ein kleines Stück ineinander schieben. Passend zu 10, 8 und 6 mm kauft man auch noch Schlauchbinder. Mit solch abgestuften Rohrdurchmessern sind wir nun in der Länge bis ca. 3,70 m flexibel, wenn man die Rohre jeweils 10 cm ineinander schiebt. Bevor man nun aber die Antenne montiert, ist zu beachten, dass diese- Rohre fast alle eloxiert sind. Das Rohrstikk, das in den nächstgroßeren Durchmesser zu schieben ist, sollte dort mit Schleifpapier von dieser Isolierschicht befreit werden. Außerdem ist das Rohrsegment, in das der nachstkleinere Durchmesser gesteckt wird, mit einer Metallsäge auf ca. 30 mm in Längsrichtung einzuschneiden. Steckt nun das kleinere Segment dort drip, wird an dieser Stelle die Rohrverbindung mit dem passenden Schlauchbinder gesichert. Somit erhalt man eine mechanisch stabile und kontaktsichere Verbindung der beiden Rolustücke. Für die Antennenfußmontage bietet sich wiederum 8-mm-Plexiglas an. Für eine eventuelle Mastbefestigung benutzt man Rohr- oder Mastschellen.
Experimentierschaltung zu Versuchen mit unterschiedlichen Strahlerlängen.
Zusammenfassung
Ein "Wunderding" ist der Magnetic-Balun nicht und kann es auch nicht sein. Das Problem der Anpassung kurzer Antennen ist allein mit dem MTFT nicht zufriedenstellend lösbar. Sehr viel besser sieht es aus, wenn man optimale Verlängerungsinduktivitäten benutzt. Ganz wichtig ist außerdem noch, zu beachten, dass bei Anschluss eines Gegengewichts, sei es nun passend zur Frequenz dimensioniert oder willkürlich festgelegt, eine Veränderung der Induktivität sinnvoll ist. Deshalb sollte man hier unbedingt variabel sein, urn ein möglichst niedriges SWR zu erreichen.
Mit Sicherheit treten bei einer derartigen Antennenkonfiguration mehr oder weniger ausgeprägte Mantelwellen auf, denn hier fehlt ganz einfach das optimale Gegengewicht. Bei Möbil- bzw. Portabelbetrieb ist dies weniger störend, man sollte aber trotzdem eine Man telwellendrossel in Form von aufgewickeltem RG58U (10-15 Windungen, Durchmesser 15-20 cm) unmittelbar an der PL-Buchse des MTFT einfügen.
Wie das SWR-Diagramm zu den verschiedenen Kernmaterialien ganz ausgeprägt zeigt, bestehen abhangig von diesen Materialien ganz erhebliche Unterschiede in den frequenzabhängigen Eigenschaften. Sollte man sich jedoch für eine Möno- oder Zweibandantenne entscheiden, so bestehen mit Sicherheit Optimierungsmöglichkeiten bei 80 m über Langenanderungen des Strahlers oder Veränderungen der Verlängerungsspule.
Zusammenhang zwischen SWR und MTFT-Typen an einer 6,9/ 14,1-m-Windom-Nachbildung.
Leistungsrückgang gegenüber Anpassung als Funktion des SWRs.
Eine brauchbare Kompromisslosung bietet hier auch die Windom-Nachbildung mit Ferritkern für 80, 10, 12 und 17 m. Für die Bander 40 m und 20 bis 10 m zeigt der Pulvereisenkern am 7,5-m-Vertikalstrahler mit Gegengewicht die günstigsten Eigenschaften, wobei auch hier zum sicheren Betrieb eine Matchbox erforderlich ist, sich die Verluste jedoch in vertretbaren Grenzen halten (20 und 12 m).
Fazit: Die "eierlegende Wollmilchsau", die den gesamten Kurzwellenbereich mit einer fixen Drahtlange und einem SWR unter 1,5 abdeckt, kann man mit dem Magnetic-Balun nicht finden. Wird jedoch diese Antennenkonfiguration auf bestimmte Bedürfnisse und Anwendungszwecke dimensioniert, ist dies eine praktikable Lösungsmöglichkeit. Die ermittelten Werte sind keine Absolutwerte, sondem standort- and aufbaubedingt ergeben sich mit Sicherheit mehr odef weniger große Abweichungen.
Auf die gezeigte Weise geht es kaum noch einfacher und billiger, seinen Bedürfnissen oder Gegebenheiten angepasste Antennen zu bauen. Die mogliche Variantenvielfalt ist mit den durchgeführten Versuchen noch nicht am Ende. Es wurde gezeigt, dass man keinen superteuren Automatiktuner benötigt, wenn man sich etwas intensiver mit der Amateurfunktechnik beschaftigt.
Gunther Grünbeck, DH1NAW.
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