The Clothesline Antenna oder 'Wäscheleinen-Antenne' zurück

 

Wäscheleinen Antenne ...

 

Projekt: The Clothesline Antenna oder 'Wäscheleinen-Antenne'
Kontakt: DL2LTO
 
Einleitende Worte

 

Beim Lesen in der QST blieb ich bei dem Artikel von Robert, VA2ERY kleben. Er beschreibt seine Wäscheleinen-Antenne, 'The Clothesline Antenna'. Das sah so einfach und vielseitig aus, dass ich es unbedingt ausprobieren musste. Ich war begeistert, wie einfach es ist den Speisepunkt für jedes Band durch ziehen am Antennendraht zu optimieren. Der Einspeisepunkt variiert, wenn man die 'Wäscheleine' nur hin und her zieht.
Frei nach dem Motto, "Trocknest du deine Wäsche oder arbeitest du DX." Könnte das die erste Universalantenne sein?
 
Kurzbeschreibung

 

Die Wäscheleinen-Antenne ist nicht irgendein dubioser Trick. Es ist vielmehr eine Antenne, die auf allen Kurzwellenbändern funktioniert und sehr gute Ergebnisse erzielt. Sie braucht keinen Tuner, weil sie einen Resonanzpunkt auf dem 160, 80, 40, 20, 15 und 10 Meter Band aufweist. Mit einer kleinen Anpassung ist das auch für 12 und 17 Meter möglich.
Die Antenne ist bemerkenswert einfach zu bauen. Es gibt keine Traps, keine Stubs, keine Drosseln, keine variablen oder festen Kondensatoren. Diese Antenne ist so einfach zu spannen, das glaubt dir keiner. Sie besteht nur aus einem Stück Draht, einem Mittelisolator, eine Speiseleitung, zwei Seilrollen und ein paar Zubehörteile aus dem Baumarkt. Alles für nicht mal 5 €.

 

Die Idee ...

 

Man kann sie als All-Band Antenne ausprobieren, was der eigentliche Vorteil ist.
Noch ein interessanter Hinweis. Man kann diese Antenne auch als vertikale Antenne verwenden. In diesem Fall würde diese 'verstellbare' Antenne an einem Holz- oder GFKmast montiert werden.

 

Du hast gut reden ...
Hier ein paar Kommentare zur linken Karikatur:

Die ganze Leistung geht in die Hose. Nimm sie ab!

Warum eine Wäscheleine kaufen, die Antenne von meinem Ollen tut's genau so gut!

Hast du' n neues Waschmittel? Das SWR ist miserabel!

Häng die Wäsche ab, Emma. Das 20 Meter Band geht auf.

Jetzt kauf dir um Gotteswillen einen automatischen Wäschetrockner!

Liebling, hänge die Hosen weiter nach links. Dann stimmt mein SWR wieder.

Beeil dich Trudchen. Ich will gleich DX arbeiten.
 
Faltdipol

 

Den Faltdipol kann man auch als Kurzwellenantenne verwenden. Seine Bandbreite ist etwas größer als die eines gestreckten Dipols. Sein Eingangswiderstand von ca. 240 Ω erlaubt die direkte Speisung mit handelsüblicher UKW-Bandleitung.
Der Faltdipol entsteht aus der Parallelschaltung zweier Halbwellendrähte in geringem Abstand. Die Richtcharakteristik ist wie bei einem normalen gestreckten Dipol. Aber er hat eine höhere Eingangsimpedanz und die relative Bandbreite soll etwas größer sein. Der Antennenstrom verteilt sich auf beide Dipoläste und man geht von einem Eingangswiderstand von ca. 240 bis 270 Ω aus.

 

Faltdipol ...

 

Der Abstand D der beiden parallellaufenden Drähte sollte etwa wie folgt bemessen werden. Es sind Richtwerte.
160 Meter-300 mm, 80 Meter-200 mm, 40 Meter-150 mm
 30 Meter-130 mm, 20 Meter-100 mm, 17 Meter- 90 mm, 15 Meter- 80 mm
 12 Meter- 70 mm, 10 Meter- 50 mm

 

Das folgende Bild zeigt einen einfachen Dipol für 80m. Er ist ca. 40,4m lang und wird in der Mitte mit Koaxkabel gespeist. Als nächstes zeichnete ich die Kurve der Spannungsverteilung, entlang der Grundfrequenz zur Antenne auf. Beachte, dass die Spannung an den Antennenenden, bezogen auf Grund, am höchsten ist. Das ist so für jeden Dipolstrahler. Die Antennenenden müssen mit der hohen Spannung der Kurve übereinstimmen.

 

Spannungsverteilung ...

 

Ich zeichnete dann eine 7 MHz Spannungskurve über die ursprüngliche Länge für 3,5 MHz, siehe folgende Abbildung. Da die neue Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der ursprünglichen Frequenz, 3,5 MHz mal 2 = 7 MHz ist, gibt es noch eine ganze Zahl von halben Wellenlängen von einem Ende zum anderen, wo Spannungsbäuche an den Enden erscheinen. Das heißt, dass die gleiche Drahtlänge auch bei 7 MHz resonant ist, was bedeutet, sie strahlt ebenfalls bei dieser Frequenz.

 

Spannungsverteilung 80 Meter ...

 

Aber ich merkte sofort, dass sich etwas verändert hatte, denn der Punkt, wo das Spannungsminimum die x-Achse kreuzte, war nicht mehr in der Mitte. Es gab nun zwei solcher Punkte, keiner von ihnen irgendwo in der Nähe der Mitte. Damit war die Antenne resonant, die Spannungsbäuche waren an den Dipolenden und mein ursprünglicher Einspeisepunkt war nicht nutzlos!

 

Spannungsverteilung 80/40 Meter ...

 

Ich habe es für andere Vielfache von 3, 5, 6, 7 und so weiter versucht. So wie ich erwartete, ergaben sich ganzzahlige Halbwellen und Spannungsbäuche an den Enden. Alles was ich tun musste, war den Einspeisepunkt an den neuen Punkt der Antenne zu bewegen. Und für diese Angelegenheit hatte ich für jedes Band, außer 80 Meter mehrere Einspeisepunkte zur Auswahl. Je höher ich das Band wählte, umso mehr Spannungsknoten fand ich auf dem Draht, wo ich einspeisen konnte!
Jetzt zeichnete ich viele neue Kurven für 80, 40, 20, 15 und 10 Meter, wie die Abbildung zeigt.
Ich setzte Bezugslinien bei jedem Spannungsknoten, um zu zeigen, wo die Einspeisepunkte, abhängig von der Frequenz auf dem Draht liegen würden. Da es mehrere Einspeisepunkte für die höheren Bänder gab, konnte ich zu jeder Zeit der Frequenzänderung sehen, das ich nur zum nächsten Einspeisepunkt wechseln musste, um zur nächste Frequenz zu gelangen.

 

Spannungsverteilung 80/40/20/15/10 Meter ...

 

Hier auch meine Handzeichnung für das 40- 20- 15- und 10 Meter Band. Getrichelte Linie entspricht der Stromkurve, durchgezogen die Spannungskurve.
Bekannter Hinweis zur Abstimmung. Bei zu hoher Resonanz hast du eine zu kurze Antenne mit einen kapazitiven Blindwiderstand. Bei zu tiefer Resonanz ist die Antenne zu land und liefert einen induktiven Anteil am Einspeisepunkt.

 

Handskizze Strom- Spannungsverteilung ...

 

Spannungsverteilung ...

 

Wie bereits gesagt, ist kein Antennenabstimmung- Anpassgerät erforderlich. Vorausgesetzt, dass die linke Seite immer auf 1/4 Wellenlänge nachjustiert wird. Die 'rechte Seite' wird auf λ1/4, λ3/4, λ5/4 usw. eingestellt, was bedeutet, dass im schlimmsten Fall, wenn das niedrigste Band 160 Meter sein soll, der Faltdipol 80 m ist. Das stößt mechanisch aber auf Grenzen!
 
Skizze eines möglichen Antennenaufbaus

 

möglicher Antennenaufbau ...

 

So stellte ich mir gedanklich den möglichen Antennenaufbau vor.

 

Skizze der Clothesline Antenna ...

 

Zweidrahtleitung mit abschließendem Balun.
Der Balun besteht aus einem Sperrglied als Mantelwellensperre zur Zwangssymmetrierung. Ein sich anschließendes Sysmmetreirglied dient zur Impedanztransformation, Ringkern 1:4.
Praktische Anregungen findest du dazu beiWolfgang, DG0SA.

 

Skizze der Clothesline Antenna ...

 

Zweidrahtleitung mit abschließendem symmetrischen Tuner.

 

Skizze der Clothesline Antenna ...

 

Variables Gleiten des Speispunktes.

 

Balun 1:4 ...

 

Einen 4:1 Balun kann recht einfach hergestellt werden. Ein Ferrit-Ringkern vom Type FT50-43 [grau], wird mit ca. 2 x 15 Windungen gewickelt. Die genaue Anzahl der Windungen ist für die Funktion nicht sehr kritisch, jedoch ergibt die vorgeschlagene Windungszahl ein gutes Ergebnis. Der Balun sollte mit maximal 40 Watt belastet werden!. Gemessen wurde eine Reflexionsdämpfung bei 6 bis 28 MHz von ca. 20dB.
 
Details meiner Konstruktion:

 

Umlenkrollen ...

 

Ich habe vergebens nach passenden Umlenkrollen mit größerem Durchmesser gesucht. Also blieb mir für den Testaufbau nur der Selbstbau. Basis sind festverleimte Sperrholzplatten aus dem Baumarkt. Diese wurden, wie auf dem Foto zusehen zurechtgesägt und zusammengeleimt.

 

Umlenkrolle mit Seilzugmechanismus ...Umlenkrolle ...

 

Die eine Umlenkrolle besteht aus drei runden Scheiben, zwei größere von ca. 100 mm und eine kleine von ca. 70 mm Durchmesser. Die andere Umlenkrolle wurde aus fünf Scheiben zusammengeleimt. Die dadurch entstandene Nut nimmt dann den Strahlerdraht bzw. den Seilzugmechnanismus auf.

 

Umlenkrolle mit Strahler ...

 

Umlenkrolle mit Aufnahme der Litze für den Strahler. Befestigt werden die Umlenkrollen mit ja 2 Kabelbindern an einem GFK Mast.

 

Umlenkrolle mit Strahler & Seilzugmechanismus ...

 

Umlenkrolle mit Aufnahme der Litze für den Strahler. Zu erkennen ist die mit der Umlenkrolle fest verleimten zweite 'Rolle' zur Aufnahme des Seilzugmechanismus.

 

Mittelisolator ...

 

Der Mittelisolator, ca. 75 x 20 x 8 mm. Unten mit provisorisch eingefädelten Strahlerdrähten. Die beiden Durchbrüche an der Unterseite dienen der späteren Aufnahme der 240 Ω Bandleitung als Speiseleitung.

 

Mittelisolator mit Übergang zur Speiseleitung ...

 

Ich habe mal einen Testaufbau mit λ/2 für das 20 Meter Band aufgebaut. Die schon vor längerer Zeit gebauten zwei Umlenkrollen wurden in ca. 6 m Höhe an einem GFK-Mast mit Kabelbindern befestigt. Die Umlenkrollen wurden ausgerichtet und der Faltdipol über die Rollen gespannt. Ich habe den Draht nicht zu straff gespannt, denn ich wollte ja mit der roten Schnur an der Umlenkrolle-1 den Speisepunkt hin und her schieben.
Dabei musste ich folgendes feststellen:
Die Drahtisolierung war doch recht glatt und hatte über die Umlenkrollen keinen richtigen Grip. Es war ein mehr oder weniger Gerutsche als ein Drehen. Zukünftig sollte die Kerbe zur Aufnahme des Strahlers tiefer sein. Dann kann der Strahlerdraht nicht so leicht rausrutschen. Und ich habe einen mit Lederwachs eingeriebenen dickeren Bindfaden in die Kerbe gespannt. Damit wurde das Gerutsche deutlich eingeschränkt. Vielleicht hilft auch nur ein größerer Schnippsgummi, um das Rutschen des Strahlerdrahts zu mindern. Die beiden Rollen müssen sich auch leicht drehen lassen.

 

Testaufbau 'ClothesLine-Antenna' ...

 

Gut zu sehen der Einspeisepunkt. Hier aber nur ein Provisorium zum Testen, denn ich ging natürlich davon aus, die Drahtlänge noch zu optimieren. Abgestimmt werden soll die Antenne auf 20 und 10 Meter.
An das kurze Stück 240 Ω Speiseleitung wurde der 4:1 Balun für geringe Leistung mit Krokoklemmen provisorisch angeklemmt. Zum Testen reicht das. Ein Stück Koaxkabel wurde dann zum Analyser bzw. TRX geschleift.

 

Testaufbau 'ClothesLine-Antenna' ...

 

Handskizze für den Testaufbau.
Die drei Speisepunkte habe ich umrandet. Noch mal der Grundsatz.
 •  viel Spannung ↔ wenig Strom → dann hochohmig
 •  viel Strom ↔ wenig Spannung → dann niederohmig → Annäherung an 50 Ω
 •  etwas Spannung ↔ etwas Strom → dann mittelohmig
Bei der Abstimmung im 10 Meter Band ist es egal, ob ich den linken oder rechten Abstimmpunkt anfahre, beide sind gleichwerting.

 

Handskizze für Spannungs- und Stromverlauf ...
 
Ein paar Messergebnisse ...

 

Gemessen wurde mit dem FA-VA4, den ich gerade zur Hand hatte. Das 2 m lange RG58 wurde bei der Messung herausgerechnet, was mit dem VA4 schnell geht. Der Kalibrierungspunkt ist das Ende des Koaxkabels mit Stecker.

 

Messwerte beim Testaufbau ...

 

Text1 rein ...

 

Messwerte beim Testaufbau ...

 

Ein SWV von 1,0 ist nicht zu erreichen. Das ist Theorie. Wenn doch, dann vergiess die Verlustwiderstände, die IMMER da sind ncht. Das ist ein Schönreden des SWV.
Wichtiger sind der Real- und Blindwiderstand. Der Testaufbau kann natürlich optimiert werden, um die Einflussfaktoren auf die Messergebnisse zu minimieren. Aber das stand hier nicht auf meinem Plan.
 
Mein Fazit zum Testaufbau ...

 

Ich fand den Artikel in der QST von VA2ERY so interessant, dass ich in einem Testaufbau das Antennenprinzip für das 20 und 10 Meter Band testen wollte. Einziges Materialproblem waren die zwei Umlenkrollen. Ich suchte ja Rollen mit Einkerbung und einem Durchmesser von ca. 20 cm. Letztendlich baute ich diese aus Sperrholz selbst aber mit kleinerem Durchmesser.
Zwei Anmerkungen dazu. Die Einkerbung sollte 15-20 mm tief sein, damit der Antennendraht nicht rausspringt. Und die Lauffläche in der Einkerbung musss rau sein, damit der Antennendraht beim hin- und herziehen nicht rutscht. Die Rollen müssen sich leicht drehen lassen, was mit zwei Unterlegscheiben einfach realisiert wurde.
Nun zum Aufbau. Beide Rollen wurden am GFK-Mast mit Kabelbindern befestigt. Eine Seite ca. 4 m, die andere Seite ca. 6 m über Grund. Den Analyser legte ich auf einen Hocker und steckte das Koaxkabel an. Dann wurde experimentiert und hin- und hergeschoben. Das Ergebnis wurde dokumentiert. Eine Wertung überlasse ich jedem selbst.
Eine solchen Antenne ist für die höheren Bänder in der Praxis zu realisieren. Eingeschränkt wird man durch die doch recht aufwändige mechanische Umsetzung.
Ob es sich lohnt, eine solche Antenne für den rauen Alltagsbetrieb aufzubauen, musst du selbst entscheiden. Zum experimentieren ist sie allemal sehr gut geeignet.
Beim hin- und herziehen ging mir immer wieder der Gedanke durch den Kopf, diese Antenne als Vertikalstrahler aufzubauen. Eine Umlenkrolle oben am Mast, die andere unten. Ja, es juckte wieder in meinen Fingern, denn das Material könnte wieder verwendet werden.
 
Original Artikel ...

 

Ich habe den Artikel von Robert frei übersetzt und erweitert. Zusammengefasst kannst du hier noch mal nachlesen.Download 'Wäscheleinen Antenne'
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