Für eine tragbare Station, wie z.B. für den BBT benötigt man neben einem
handlichen Funkgerät auch noch eine möglichst kompakte und transportable
Antenne. Die meisten Lang-Yagis haben zwar einen recht hohen Gewinn, sind
aber selten in per Pedes transportierbare Teile zu zerlegen, ausserdem
ist der horizontale Öffnungswinkel recht klein, was auf dem nicht so
belebten SSB-Bereich des 70cm-Bandes das Auffinden der Gegenstation nicht
gerade erleichter. Daher sind die Doppelquad-Antennen recht beliebt. Sie sind
einfach nachzubauen, bequem zu transportieren und der Gewinn wird durch
die vertikale Stockung der Strahler erreicht, der -3dB Winkel liegt bei einer
Doppelquad-Antenne bei ca. 70°.
Die Doppelquad ist ursprünglich von DL7KM entwickelt worden. Sie besteht aus zwei
rechteckigen Ganzwellenschleifen, die auf der Spitze stehen gemeinsam gespeist
werden. Obwohl die Antenne eigentlich eine symetrische Speisung benötigt, lässt
sie sich ohne Probleme mit Koaxialkabel speisen. Ein weiter Vorteil ist die
Bandbreite von ca 30MHz für ein SWR < 2 bei einer 70cm-Version.
Ich habe mehrere unterschiedliche Doppelquad-Antennen nach den entsprechenden
Literaturangaben [1/2] mit MMANA durchgerechnet, die entsprechenden Grafiken
und Werte befinden sich in der Tabelle. Das beste Ergebnisse wurden als
Musteraufbau ausprobiert. Allgemein wird der Gewinn der Doppelquad zu
hochangegeben, in der Literatur und in den Händlerprospekten findet man
Angaben zwischen 8,5dBD und 9,5dBD, die Simulation ergab bei der Antenne nach
DJ9HO einen Gewinn von ca 7.5dBD, die anderen Expemplare lagen darunter.
Das Optimum ergab sich bei folgenden Abmessungen, die Kanten der Quad sind
jeweils 17,3cm lang, der Anstand zum Reflektor beträgt 9cm, die Reflektoren
sind 35cm lang. Der Durchmesser der Reflektoren ist unkritisch, der Stahler
ist aus 2mm²-isolierten Kupferkabel gefertigt(*).
Mit einer Version der 70cm-Doppelquad-Antenne habe ich an einigen 70cm-BBT
Wettbewerben teilgenommen, die Antenne funktioniert sehr gut, mit nur
1 Watt waren Reichweiten von 250km ohne Probleme möglich. Jedoch entstand
der Wunsch nach etwas mehr Gewinn.
In [3] beschreibt K. Weiner, DJ9HO die Zusammenschaltung von mehreren
Doppelquad-Antennen zu entsprechenden Gruppen. Die "DQ2V" (Zwei
Doppelquad vertikal gestockt) soll 12dBD Gewinn erreichen, in der Simulation
kommt man jedoch nur auf knapp 10.3dBD, was bei einem Gewinn einer einzelnen
Doppelquad von 7.5dB schon das Optimum ist, was man erreichen kann. Die
Bandbreite ist unverändert groß. Nachteilig ist jedoch, das die Gruppe
jedoch einen ausgeprägten Zipfel in Form einer Steilstrahlung hat, diese
schickt ein Teil der Sendeenergie in den Himmel. Ausserdem führt der
notwendige Anpasstopf sowie die Zusammenschaltung der Antennen zu
entsprechenden Verlusten. DJ9HO hat dies in [4] erkannt und die Antenne
entsprechend modifiziert. Die Einspeisung erfolgt bei der Doppelacht nun in
der Mitte, die Strahler bestehen aus 2 2-lamda-langen Strahlen, die an den
Kreuzungspunkten isoliert aneinander vorbeigeführt werden. Der Abstand der
Reflektoren zum Strahler muss auf 6.5cm verringert werden, die restlichen
Abmaße von Strahler und Reflektoren bleiben gleich. Die Antenne ereicht in
der Simulation ca. 9.8dBD Gewinn. Nachteilig ist jedoch die verringerte
Bandbreite von nur noch ca. 8 MHz, die Anpassung verringert sich auf 1:1.4.
Der Aufbau bestätigt die Simulationsergebnisse, mit einer Rückflußdämpfung
von knapp 20dB und einer Bandbreite von ca 10MHz für ein SWR < 2 ist
die Anpassung schlechter als bei einer Doppelquad.
70cm Doppelquad nach Rothhammel [2] |
70cm Doppelquad nach DJ9HO [1] |
2 x 70cm Doppelquad nach DJ9HO [3], Stockungsabstand 10cm |
2 x 70cm Doppelquad nach DJ9HO [3], Stockungsabstand 20cm |
2 x 70cm Doppelquad nach DJ9HO [3], Stockungsabstand 30cm |
70cm Doppelacht nach DJ9HO [4] |
[1] K.Weiner, DJ9HO, UHF-Unterlagen Teil I
[2] Rothammel, Antennenbuch, 10. Auflage, Militärverlag der DDR
[3] K.Weiner, DJ9HO, UHF-Unterlagen, Teil III
[4] K.Weiner, DJ9HO, UHF-Applikation IV
(*)
Durch die Isolation wird die Resonanzfrequenz der Antenne geringfügig nach unten verschoben, daher
muss man die Schleife u. U. etwas kürzen.