In der Regel werden auf den höheren Bändern entweder Yagi-Antennen oder Parabolspiegel eingesetzt. Diese liefern entsprechenden hohen Gewinn.
Der Selbstbau von Yagiantennen in dem Bereich stösst jedoch auf mehrer Probleme, die Anforderungen an die Genauigkeit der einzelne Elemente werden mit abnehmender Wellenlänge immer größer, der Boom (Träger) beeinflußt immer mehr die Charakteristik der Antenne und die Anpassungschaltung wird immer filigraner, außerdem darf der Mast nicht durch die Antenne reichen. Vormastyagis verursachen an ultraleichten Antennenmasten ein entsprechendes Kippmoment, ein Unterzug bedeutet mehr Aufwand. Parabolspiegel gibt es zwar als Offset-Sat-Schüssel mittlerweile für relativ wenig Geld und ein Loop-Strahler/ eine Patch-Antenne ist relativ einfach zu erstellen, dafür hat man eine relativ hohe Windlast, was bei entsprechendem Wind auf den (nicht nur bayrischen) Bergen schnell zum Problem wird.
Beide Antennensystem erzielen den Gewinn über eine Verkleinerung des vertikalen und horizontalen Öffnungswinkel. Idealerweise hat aber die BBT-Antenne einen kleinen vertikalen und einen möglichst großen horizontalen Öffnungswinkel, damit möglichst ein großer Winkel abgedeckt wird. Eine Doppelachtantenne ist recht schnell aufgebaut, aber über 10dBD Gewinn mit einen Reflektorblech lassen sich dort nicht erreichen. Alternative ist der Gruppenstrahler. Josef Reithofer, DL6MH, hat in zwei Bücher [1]/[2] diesen Antennentyp für die Bänder zwischen 70cm und 13cm beschrieben.

Das Grundelement ist hier ein Ganzwellendipol, bei Speisung in der Mitte ist dieser hochohmig (300-1000Ohm). Die Impedanz der einzelnen Strahler lässt sich durch den Schlangheitsgrad in einem weiten Bereich einstellen. Stockt man nun mehrere dieser Ganzwellendipole vertikal übereinander und wählt den Abstand lambda/2 und überkreuzt die 2-Draht-Speiseleitung, so werden die Ganzwellendipole gleichphasig gespeist. Durch das Parallelschalten der Ganzwellendipole sinkt die Impedanz der Antennen. Wählt man die Impdanz entsprechend, lässt sich diese Antennen relativ einfach über einen 4:1 Balun an 50 Ohm anpassen. Als Reflektor nimmt man entweder ein engmaschiges Gitter (lambda/20) oder ein Lochblech. Die mechanischen Abmessungen der Strahler sind nicht sehr kritisch, da diese Antennenbauform breitbandig ist.

Das Widerstandsschema lässt sich an Hand der Grafik recht einfach erklären. Bei der Antenne handelt es sich um zwei Vierer-Gruppenantenne, die gestockt werden. Die Antenne wird über einen lambda/2 Umwegleitung gespeist, damit erreicht man in der Mitte eine Impedanz von 200Ohm. Anschliesend erfolgt für beide Gruppen ein lambda/4 Trafo (Z0=sqrt(Z1*Z2)), der die 400Ohm (400Ohm // 400Ohm sind 200 Ohm) auf die Impedanz der 2 Gruppen transformiert (400 Ohm). Die Impedanz der Ganzwellendipole (800Ohm) ist dann doppelt so groß wie die der einzelnen Gruppe (400Ohm). Das Beispiel entspricht dem 23cm Gruppenstrahler.

Widerstandschema 23cm Gruppenstrahler

Die Impedanz der lamda/4 Transformationsleitung hängt nur vom Verhältnis Abstand (D) der Drähte zu Durchmesser (d) ab. Berücksichtigen muss man ausserdem , das bei einem Ganzwellendipol der Verkürzungsfaktor stärker vom Schlangheitssgrad abhängt, als bei einem lambda/2 Dipol.

Josef Reithofer hat in [1] zwei Kombinantennen für 23cm/13cm beschrieben, eine 23cm 6-Element/ 13cm 8-Element-Gruppe und eine 23cm 8-Element/ 13cm 12-Element-Gruppe. Letztere habe ich nachgebaut, allerdings ist die 23cm Gruppe in [1] nicht mittig gespeist, in meiner Ausführung habe ich dies entsprechend geändert und mittig gespeist. Die 12 Element Gruppe besteht wiederum aus zwei 6-Element-Gruppen, die parallel geschaltet werden.

Widerstandschema 13cm Gruppenstrahler

Das Bild zeigt den 23cm/13cm Gruppenstrahler auf einem gemeinsamen Reflektor (500mmx500mm), die benötigten Teile stammen alle aus dem Baumarkt, bzw. aus dem Bastelbedarf.

Gruppenstrahler für 23cm und 13cm

23cm Gruppe:
Der Abstand der Einspeisung beträgt 170mm vom Rand.
Schlankheitsgrad 23cm/4mm = 57,5, Impedanz ca. 800Ohm, jede der Teilgruppen kommt auf ca. 400Ohm, die lambda/4 Transformatorleitung muss ebenfalls ca. 400 Ohm haben, aus dem D/d-Verhältnis und 1mm AgCu-Draht ergibt sich ein Abstand der Elemente untereinander von ca 13mm.
Die einzelnen Elemente sind auf 4mm Messingröhrchen gefertig, die Länge beträgt 99mm (V=0,86), der Abstand zwischen den Strahlerebenen 115mm, der Abstand zum Reflektor 50mm.

13cm Gruppe:
Der Abstand der Einspeisung beträgt 105mm vom Rand.
Schlankheitsgrad 13cm/4m = 32,5, Impedanz ca. 700 Ohm, jede der Teilgruppen kommt auf ca. 230Ohm, die lambda/4 Transformatorleitung muss ca. 300 Ohm haben, aus dem D/d-Verhältnis und 1mm AgCu-Draht ergibt sich ein Abstand der Leitung untereinander von ca. 6mm.
Die einzelnen Elemente sind auf 4mm Messingröhrchen gefertig, die Länge beträgt 52mm (V=0,79), der Anstand zwischen den Strahlerebenen 65mm, der Abstand zum Reflektor 37mm.

Die Elemente werden durch Plexiglasstreifen gehalten, diese sind über Winkel mit dem Rahmen und dem Reflektorblech verschraubt, die Semi-Rigid-N-Buchsen sind mit einem Flachmaterial befestigt. Die Bohrungen für die Befestigung der Elemente werden entsprechend so gebohrt, das diese stramm darin sitzen, mittels eines Richtkopplers und eines Messenders wird der Abstand auf minimalen Rückfluß eingestellt. Danach werden die Elemente mit dem Plexiglas verklebt.

In der Simulation liefert die 8-Element-Gruppe ca 12dBD Gewinn bei einem horizontalen Öffnungwinkel von 120°, die 12 Element-Gruppe ca. 13.5dBD Gewinn bei gleichem horizontalen Öffnungwinkel, das V/R-Verhältnis ist bessser als 20dB. Die gemessene Anpassung lag jeweils besser als -20dB bei über 60MHz auf 23cm, die 13cm Gruppe überstreicht das gesamte Amateurfunkband.

23cm 8 Element Gruppenstrahler


13cm 12 Element Gruppenstrahler


Einschränkungen und Hinweise:
Die Antenne bzw. die offene 2 Drahtleitung sind recht witterungsanfällig, daher muss für eine Dauerbetrieb ein wetterfestes und Hf-durchlässiges Random aufgesetzt werden.
Die einzelnen Ebenen sind grundsätzlich mit einem lambda/2 Abstand angebracht, dies ergibt jedoch nicht den optimalen Gewinn, der Abstand liegt zwischen 0,65 und 0,80 Lambda in Abhängigkeit von der Anzahl der Ebenen. Jedoch ist bei einem solchen Abstand die Verlegung der Phasenleitung kompliziert, daher ist der Kompromiss weniger Gewinn und einfache Bauweise akzeptabel.
Je mehr Ebenen zum Einsatz kommen, desto größer wird der Einfluß der Laufzeiten auf den 2-Draht-Speiseleitungen, daher lässt sich der Gewinn nur bedingt steigern.
Die Simulation der Antennen wurden mit 4nec2 erstellt, die Werte entsprechend denen, die DL6MH in dem Buch angibt.

Literatur:
[1] Josef Reithofer, DL6MH, UHF-Amateurfunk-Antennen, Franzis-Verlag RPB-Band 30
[2] Josef Reithofer, DL6MH, Praxis der MIkrowellenantennen, UKW-Berichte
[3] Rothammel,Antennenbuch, 10. Auflage, Militärverlag der DDR