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Winkelreflector-Antennen

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DL3WR, Robert Lentz.

Winkelreflektor- (Corner reflector-) Antennen bestehen aus zwei ebenen Reflektorflächen, die zu einem Winkel zusammengebaut sind, und einem Dipol (Bild 1). Ihr einfacher Aufbau und die erzielbaren Gewinnwerte von 10 bis 14 dB machen Winkelreflektor-Antennen für den Selbstbau sehr interessant.

Bild 1
Bild 1: Form und Hauptabmessungen einer Winkelreflektor-Antenne

Während die Abmessungen des Reflektors recht unkritisch sind, gibt es für den Abstand des Dipols vom Scheitel des Winkelreflektors (d) ein Optimum, das den höchsten Antennengewinn bringt. Dieser Abstand und der resultierende Gewinn wurden computer-berechnet und in Diagrammform in (1) veröffentlicht. Der Verfasser hat die schlecht ablesbaren Diagramme umgezeichnet und die Gewinnwerte in dB über Dipol umgerechnet (Bild 2).

Bild 2
Bild 2: Gewinn über Dipol als Funktion des Abstands Dipol-Reflektorscheitel

Die maximal erzielbaren Gewinnwerte stimmen gut mit den Angaben in (2) überein, dagegen weichen die Abstandswerte Dipol-Reflektorscheitel einigermaßen ab.

Natürlich ändert sich auch der Fußpunktwiderstand des Dipols in Abhängigkeit vom Abstand zum Reflektorscheitel, und zwar für jeden Winkelwert anders. Da hierzu in (1) keine Angaben gemacht werden, muß auf die in (2) angegebenen Werte zurückgegriffen werden. Daraus ergeben sich - jeweils für den Abstand mit maximalem Antennengewinn - die in Tabelle 1 eingetragenen Werte für den Fußpunktwiderstand eines Dipols (kein Faltdipol!).

Tabelle 1: Kennwerte für die wichtigsten Winkelreflektor-Antennen
Winkel45°60°90°180°
Abstand dopt0,85 λ0,68λ0,50 λ0,25 / 0,75 λ
Max. Antennengewinn (Dipol)14 dB12 dB10 dB4 dB
Fußpunktwiderstand150 Ω130 Ω120 Ω75 Ω / 70 Ω

Da der Speisepunkt des Dipols symmetrisch ist, schließt man am besten zuerst eine λ/2 Umwegleitung (Balun-Transformator) an, und erhält dann im Fall der interessanten 45°-Antenne rund 38 Q unsymmetrisch. Diesen Wert kann man mit einem elektrisch λ/4 langen 50-Ω-Kabel auf rund 60 Ω transformieren, so daß von da ab 60-Ω-Kabel verwendet werden kann. Für 50-Ω-Kabel muß man mit einem λ/4-Stück von Z = 43,3 Ω auf 50 Ω transformieren.

Es gibt auch Dipolabstände bei denen der Fußpunktwiderstand 50 oder 60 Ω (Faltdipol entsprechend 200 oder 240 Ω) beträgt, doch erreicht der Antennengewinn bei diesen Abständen - wie Bild 2 zeigt - nicht seinen Maximalwert. Verlag und Verfasser möchten an dieser Stelle die Bitte aussprechen, daß jemand mit entsprechenden experimentellen Möglichkeiten diese Antennenform (wenigstens mit den Winkeln 45 und 60°) einmal baut und ausmißt, um die Widersprüche zwischen den angegebenen Literaturstellen aufzuklären.

Tabelle 2 enthält die Abmessungen von Winkelreflektor-Antennen mit 45° Öffnungswinkel für diejenigen Amateurbänder, in denen diese Antennenform handliche Abmessungen hat.

Tabelle 2: Abmessungen von 45°-Winkelreflektor-Antennen für die UHF-Amateurbänder
Amateurband435 MHz1275 MHz1296 MHz2304 MHz
Reflektorlänge L1200 - 1700 mm400 - 600 mm400 - 600 mm220 - 330 mm
Reflektorbreite Bmin. 420 mmmin. 140 mmmin. 140 mmmin. 80 mm
Dipolabstand586 mm200 mm197 mm111 mm
Dipollänge320 mm106 mm104 mm58 mm

Bei den Dipollängen ist ein Verkürzungsfaktor von 0,9 eingerechnet, da der Dipol im Verhältnis zur Wellenlänge bei diesen Frequenzen immer recht dick ist.

LITERATUR

  1. Proctor, D.: Graphs simplify corner reflector antenna design MICROWAVES Juli 1975, Seite 48 und 52
  2. Rothammel, K.: Antennenbuch Telekosmos-Verlag Stuttgart 1976, 4. Auflage, Seite 397 - 400