Projektübersicht
Die 10 m Oblong Antenne ist ein anspruchsvolles Eigenbauprojekt für das 10-Meter-Band (28 MHz). Ich habe die Antenne vollständig selbst dimensioniert, mit EzNEC simuliert, anschließend aufgebaut, messtechnisch überprüft und schließlich im Contestbetrieb getestet.
Da ich mit diesem Antennentyp bislang keine praktischen Erfahrungen gesammelt hatte, wollte ich gezielt untersuchen, wie sich eine Oblong-Ganzwellenschleife im Vergleich zu bewährten Vertikalantennen verhält.
Elektrisch betrachtet handelt es sich um eine Ganzwellenschleife. Wenn ich die Antenne in der Mitte eines horizontalen Drahtsegments speise, entsteht eine horizontale Polarisation. Dadurch ergibt sich eine ausgeprägte Richtwirkung mit zwei breiten Hauptkeulen quer zur Längsausdehnung der Antenne.
EzNEC Modell
Dimensionierung und Simulation mit EzNEC
Geplante Abmessungen
Die initial geplanten Maße lauteten:
- Breite (B): 1,90 m (Segmente 1 und 3)
- Länge (L): 3,61 m (Segmente 2 und 4)
- Aufbauhöhe (H): 6,39 m (Segment 1 über Grund)
- Gesamthöhe: 10 m
- Einspeisung: Mitte von Segment 1 mit 50-Ohm-Koaxkabel
Zunächst modellierte ich die Geometrie in EzNEC. Anschließend optimierte ich die Drahtlängen iterativ, bis sowohl die Resonanzfrequenz im Bereich 28 MHz als auch eine Speiseimpedanz nahe 50 Ohm erreicht wurden. Dabei zeigte sich schnell, dass kleine geometrische Änderungen deutliche Auswirkungen auf Resonanz und SWR haben.
EzNEC Wires und Sources
Simulationsergebnisse
Das Horizontaldiagramm berechnet EzNEC, wie zu erwarten, als zwei Hauptkeulen quer zur Antenne. Somit keine Besonderheiten.
Interessant im Vertikaldiagramm ist der flache Abstrahlwinkel von etwa 17° über realem Boden. Das ist ein guter Wert sowohl für DX, als auch für lokale Verbindungen über die Bodenwelle.
Messungen und praktische Optimierung
Aufgrund der vielversprechenden Simulationsergebnisse entschied ich mich zum Bau dieser Antenne.
Anschließend führte ich alle Messungen mit vorgeschalteter Mantelwellensperre durch. Dazu schob ich Ferrithülsen auf das Koaxialkabel, um Mantelwellen zuverlässig zu unterdrücken und Messfehler durch unsymmetrische Speisung zu vermeiden.
1. Versuch
- Resonanz: 26,1 MHz
- Impedanz: ca. 55 Ω
- S11: ca. -26 dB
Die Antenne war eindeutig zu lang. Obwohl die Simulation bereits eine brauchbare Anpassung zeigte, lag die Resonanzfrequenz deutlich unterhalb des Zielbereichs.
2. Versuch
Ich kürzte die vertikalen Segmente jeweils um etwa 50 cm.
- Resonanz: 28,45 MHz
- Impedanz: ca. 63 Ω
- S11: ca. -17 dB
Nun verschob sich die Resonanz in den Zielbereich, allerdings stieg die Impedanz an. Die Ausleger erwiesen sich als zu breit, weshalb ich sie von 93 cm auf 88 cm reduzierte, um die Impedanz im Speisepunkt niedriger zu machen.
3. Versuch
- Endgültige Ausleger:
4 × Installationsrohr 16 mm, Länge 865 mm plus Endkappen - Messwerte:
- 28,400 MHz: S11 -22,1 dB
- 28,480 MHz: S11 -29,0 dB
- 28,550 MHz: S11 -22,6 dB
Damit erreichte die 10 m Oblong Antenne eine sehr gute Anpassung über das gesamte 10-Meter-Band. Das SWR lag im praxisgerechten Bereich, und die Resonanz stimmte exakt.
Mechanischer Aufbau und Abspannung
Für den Strahler verwendete ich 1 mm² isolierte Litze. Zur Befestigung am GFK-Mast konstruierte ich spezielle Halterungen und fertigte sie im 3D-Druckverfahren. Diese Bauteile werden direkt auf den Mast gesteckt und nehmen seitlich handelsübliches 16-mm-Elektroinstallationsrohr auf.
An den Rohrenden sitzen Endkappen mit Drahtführungen. Dadurch kann ich die Drahtlängen beim Abgleich schnell und reproduzierbar anpassen. Die Einspeisung verlötete ich direkt mit der Buchse; unmittelbar danach folgt eine hoch belastbare Mantelwellensperre aus RG-400 Koaxkabel mit Ferrithülsen.
Allerdings zeigte der Mast bei Wind eine deutliche Durchbiegung. Deshalb musste ich ihn mindestens in einer Ebene abspannen. Diese Abspannung stabilisiert zwar den Aufbau, erschwert jedoch gleichzeitig das Drehen der Antenne zur optimalen Ausrichtung auf entfernte Stationen.
Praxistest im DARC 10-Meter-Contest
Den realen Belastungstest absolvierte die Antenne auf einer Hochebene der Schwäbischen Alb während des DARC 10-Meter-Contest 2023.
Ergebnisse:
- Anpassung im Betrieb: gut
- Mechanische Stabilität: ausreichend mit Abspannung
- Contest-Ergebnis: unter Erwartung
Obwohl die Messwerte überzeugten, blieb die Performance im Wettbewerb hinter den Erwartungen zurück. In den Vorjahren setzte ich am gleichen Standort vertikal polarisierte Viertelwellen- und Halbwellenstrahler ein. Diese Antennen erzielten deutlich mehr Verbindungen, boten ein rundes Azimutdiagramm und mussten nicht gedreht werden.
Daher zerlegte ich die Oblong nach dem Contest wieder und führte das Projekt nicht weiter.
Zusammenfassung
Das Projekt „10 m Oblong Antenne“ zeigt deutlich, wie sich theoretische Dimensionierung, Simulation mit EzNEC und reale Messungen systematisch kombinieren lassen. Insbesondere wurde klar:
- Die Resonanzfrequenz lässt sich präzise über die Gesamtlänge der Drahtschleife einstellen.
- Die Impedanz und das SWR reagieren empfindlich auf Änderungen der horizontalen Segmente.
- Die Antenne erzeugt eine Richtwirkung mit zwei Hauptkeulen, was gezielte Ausrichtung erfordert.
- Eine stabile Abspannung ist für Outdoor-Einsätze bei Wind zwingend notwendig.
Fazit: Das Projekt war technisch lehrreich und brachte wertvolle Erkenntnisse zur Antennendimensionierung im 10-m-Band. Allerdings rechtfertigt die erzielte Performance im Contest den höheren mechanischen und betrieblichen Aufwand gegenüber einfachen Vertikalstrahlern nicht. Deshalb habe ich das Konzept nicht weiterverfolgt.