Fußpunktwiderstand einer (kurzen) Stabantenne

Ohne Radials muss der Strom "irgendwo" lang fließen – das dieses "irgendwo" nicht näher definierbar ist, ist das ganze Gebilde wenig vorhersagbar. Ansonsten bist du ja in der Tat knapp unter lambda/4.

Jörg W. schrieb:

Ohne Radials muss der Strom "irgendwo" lang fließen – das dieses "irgendwo" nicht näher definierbar ist, ist das ganze Gebilde wenig vorhersagbar. Ansonsten bist du ja in der Tat knapp unter lambda/4.

Ein echte GP hat 36Ohm, mit nach unten gekröpften Radials ca. 50Ohm. Geht dann eine solche Stabantenne eines Handgerätes eher Richtung deutlich >50Ohm oder deutlich <50Ohm. Mangels "Ground" wäre meine Vermutung eher >50Ohm ...

Randy B. schrieb:

Mangels "Ground" wäre meine Vermutung eher >50Ohm ...

Meine auch. ;-)

Aber wie geschrieben, sehr variabel. Aus eigener Erfahrung mit 2-m-Handfunken: Masse am Stecker anfassen kann schon mal das Gesamtverhalten um 10 dB verbessern.

von Randy B. schrieb:

Mit 1,5m ist die Antenne etwas kürzer als lambda/4.

Gibt es da Erfahrungswerte?

Mit einer Verlängerungsspule im Fußpunkt und ein Kondensator kannst du diese zu kurze Antenne wieder auf Resonanz und 50 Ohm bringen. Siehe Anhang.

Aber warum ist das ein Problem die Antenne ein paar cm länger zu machen um auf richtige lambda/4 zu kommen?

Günter L. schrieb:

Mit einer Verlängerungsspule im Fußpunkt und ein Kondensator kannst du diese zu kurze Antenne wieder auf Resonanz und 50 Ohm bringen.

Lohnt angesichts der undefinierten Erdverhältnisse eher nicht. So viel zu kurz ist sie ja sowieso nicht.

Einfach mal experimentieren. ;-)

Ich habe hier eine Teleskopantenne, die mit einem kleinen angelöteten Stück Draht (Bowdenzugseil) maximal ausgezogen halbwegs gut auf 2 m funktioniert. Dabei ist sie 58 cm lang.

Einfach so hingestellt mit den NanoVNA messe ich (36 - j61) Ω.

Halte ich am Fußpunkt mit dem Finger fest, sind es (60 - j70) Ω, stark abhängig, wie weit ich vom Körper weg bin.

Verkürze ich die Antenne auf 53 cm, messe ich (25 - j78) Ω bzw. (46 - j80) Ω mit Festhalten am Fußpunkt.

Verkürze ich sie auf 47 cm, sind es (21 - j96) Ω bzw. (40 - j90) Ω mit Festhalten.

Er wird also kleiner durch die Verkürzung.

Jörg W. schrieb:

Lohnt angesichts der undefinierten Erdverhältnisse eher nicht. So viel zu kurz ist sie ja sowieso nicht.

Das waere dann ja auch bei CB-Handfunken so. Komischerweise funktioniert bei denen eine Verlaengerungsspule recht gut. Den besten Wert kannst du fuer deine 40 MHz und deine Antenne, ja experimentell feststellen. Dazu baut man sich mit einem empfindlichen Drehspulmesswert einen einfachen Feldstaerkeanzeiger. Dann kannst du "abwickeln" bis zum Maximum. :)

Er wird also kleiner durch die Verkürzung.

Das ist wohl richtig.

Motopick schrieb:

Lohnt angesichts der undefinierten Erdverhältnisse eher nicht. So viel zu kurz ist sie ja sowieso nicht.

Das waere dann ja auch bei CB-Handfunken so.

Nein, da ist das Verhältnis von Strahlerlänge zu (Viertel-)Wellenlänge deutlich kleiner als beim TE – wenn du nicht gerade eine CB-Funke mit einer 2,2 m langen Antenne hast. :-)

Jörg W. schrieb:

Nein, da ist das Verhältnis von Strahlerlänge zu (Viertel-)Wellenlänge deutlich kleiner als beim TE – wenn du nicht gerade eine CB-Funke mit einer 2,2 m langen Antenne hast. :-)

Einen Meter siebzig kann eine Stabo 6200 auch. Das waere dann ja auch nur "unwesentlich" kuerzer als 2.2 m.

Nun gut, dann nehme ich mal mit: je kürzer gegenüber lambda/4 die Stabantenne wird, desto kleiner wird der Fußpunktwiderstand. Mit zunehmender Masse wird der wieder größer. Wobei interessant ist, dass bei einer GP der Widerstand sinkt, wenn die Radials von der gekröpften Position in die Waagerechte positioniert werden - dies produziert meiner Intuition nach eine gr. Masse. Dies steht im Widerspruch zu Jörg W. Beobachtung mit dem Hinzufügen einer Masse durch Berühren.

von Randy B. schrieb:

je kürzer gegenüber lambda/4 die Stabantenne wird, desto kleiner wird der Fußpunktwiderstand.

Diese Vorstellung ist nicht ganz richtig. Bei lambda/4 sieht der Sender ein rein ohmschen Widerstand, daß ist der Resonanzfall. Es gibt aber noch den Begriff Strahlungswiderstand, der ist bei lambda/4 gleich Fußpunktwiderstand. Bei kleiner lambda/4 "denkt" der Sender er arbeitet auf eine Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand. Dieser Widerstand ist der Strahlungswiderstand, der immer kleiner wird je kürzer die Antenne, und der Blindwiderstand des Kondensators wird immer größer je kürzer die Antenne. Das bedeutet es geht immer weniger Leistung in den Strahlungswiderstand. Die Leistung die in den Strahlungswiderstand geht, ist die Leistung die die Antenne in elektromagnetische Wellen umwandelt.

Randy B. schrieb:

kann man den Fußpunktwiderstand einer Stabantenne abschätzen?

Ja, den kann man sogar berechnen. Die Formel steht beispielsweise im Janzen: "Kurze Antennen" auf Seite 26.

Dieser komplexe Eingangswiderstand addiert sich zum komplexen Eingangswiderstand des zweiten Teils der Antenne. Ob dieser zweite Teil der Antenne 2. Strahler, andere Dipolhälfte, Gegengewicht, Radials, Groundplane, ... genannt wird, ist egal. Die Summe ist an den Anschlüssen des Gerätes wirksam.

Wie die Kollegen schon angemerkt haben, ist diese zweite Hälfte der Antenne zunächst reichlich unbestimmt. Eine Verbesserung schafft das Anbringen eines gleich langen Drahtes am Masseanschluss der Buchse, bzw gnd des Antennen Eingangs. 1.5 m nach unten beim Handgrät wäre noch praktikabel. Diese Massnahme verbessert auch den Wirkungsgrad, weil der Enfluss von ohmschen Widerständen, z.B. durch Hand, Arm und Körper des Funkers verringert wiird. Die nächste Verbesserung in Richtung definierte Verhältnisse könnte eine Gleichtaktsperre sein. Das geht dann schon in die Richtung bekannter Antennen Formen: Vertikaldipol, Sloper, Up and Outer u.ä.. Perfekt vorhersagbar wird das nie, weil die Einflüsse des Bodens, des Gerätenutzers und der Umgebung variieren. Aber als erste Annäherung kann die Betrachtungsweise zu nützlichen Abschätzungen führen. Mit Nachmessen bekommt man dan praktische Erfahrungswerte.

In der Praxis messe ich nicht nach. Es reicht, grob voraus zu berechnen und variable Kompensation der Reaktanz und variable Transformation des Realteils bereit zu stellen. Im Betrieb kann dann kompensiert und angepasst werden. Ein LC Glied reicht dazu aus.

Bei relativ zu Lambda/4 sehr kurzen Strahlern ist zu erwarten, dass kapazitive Reaktanz und ein Realwert unter 50 Ohm vorliegt.

72 John

Die Eingangsfrage nach dem Fußpunktwiderstand ist nicht ganz zielführend. Richtig wäre nach der Fußpunktimpedanz zu fragen. Eine Impedanz ist die Kombination aus einem realen Widerstand und einer Reaktanz, einem Blindwiderstand. Z = R +jX. Es ist also eine komplexe Zahl. Der Betrag der Impedanz in Ohm ist die Zeigerlänge aus der vektoriellen Addition der beiden Komponenten

Im Falle eines verkürzten Strahlers setzt sich die Fußpunktimpedanz aus einem sehr kleinen Strahlungswiderstand R und einer hohen kapazitiven Reaktanz zusammen. Der Betrag der Impedanz ist daher hoch, obwohl der maßgebliche Strahlungswiderstand klein ist.

Al schrieb:

Die Eingangsfrage nach dem Fußpunktwiderstand ist nicht ganz zielführend. Richtig wäre nach der Fußpunktimpedanz zu fragen.

Ist jetzt aber Erbsenzählerei. Natürlich ist dieser Widerstand in fast allen Fällen ein komplexer. Messwerte habe ich oben gegeben.

Jörg W. schrieb:

Ist jetzt aber Erbsenzählerei. Natürlich ist dieser Widerstand in fast allen Fällen ein komplexer. Messwerte habe ich oben gegeben.

Du nennst es vielleicht Erbsenzählerei, nach meinem Eindruck und der Art der Fragestellung waren dem TO und einigen Anderen der Unterschied zwischen einer Impedanz und einem Widerstand nicht so natürlich geläufig. Zumal beide mit der gleichen Größe, nämlich Ohm, gemessen werden.