Fakt oder Fake? 1/4 Lambda = 1/2 Lamda?

[Seawolf]

Irgendwo hab ich neulich gelesen, daß eine Lamda 1/2 -Antenne z.B. ein Dipol (2X 1/4 Lamda-Strahler) so ziemlich das Gleiche sein soll wie eine Lamda 1/4-Antenne mit Gegengewicht. Als Begründung las ich das ein einfacher Dipol (1/2 Lamda) nichts anderes in Länge, Gewinn und Abstrahlcharakteristik wäre als eine 1/4-Lamda Strahler plus 1/4 Lamda Radial oder entsprechendes Gegengewicht in Form von Metalluntergrund. Sollte diese These stimmen hätten beide Antennen keinen Gewinn (dBd) und die steile Abstrahlcharakteristik einer unverkürzten Viertelwelle oder doch die flachere Abstrahlung der Halbwellenantenne, wie in der Theorie immer behauptet wird?

Was wäre also demnach der Unterschied zwischen 1/4-Welle und Halbwellenantenne, sind ja dann beide mechanisch 5.5m lang, Viertelwelle halt mit Ground und Halbwelle ohne. Sollte das Argument also stimmen hätte demnach eine Halbwelle keinen Vorteil zu einer Viertelwelle, was ich mir ehrlich gesagt nicht vorstellen kann, alleine schon wegen der oftmals behaupteten flacheren Abstrahlwinkel der Halbwelle zur Viertelwelle im DX. Hab ich damals im Afu-Kurs nicht aufgepasst oder was verpasst? Logisch hört es sich erst mal an aber vorstellen kann ichs mir dennoch nicht.
Wer kann zu den beiden Antennentypen dazu was sagen und vor allem dann den Unterschied?

[lonee]

Ehm,....
Hier wäre das Stichwort "Strombauch"...

Also, der 2 x Lambda 1/4 ist ein Halbwellendipol und hätte horizontal einen Speisewiderstand im Bereich 37-100Ohm. je nach Aufbauhöhe.
Hier fallen aber auch inverted V, Slooper oder Winkeldipol rein. Die Art der Anpassung lasse ich mal außen vor, weil ich diese als bekannt voraussetze.
(Gammamatch, Balun, direkt mit Mantelwellensperre etc.)

Die Lambda 1/4 als GP hätte die Radiale als Gegengewicht und je nach Abwinkelung derselben stellt sich Z ein. Ob nun 1 oder 3 Radiale vorhanden sind, macht da nicht ganz so viel aus. Bei einem Radial wäre das auch wiederum ein Winkeldipol.
Bei 3 Radialen und etwa 37° kommt man gut auf Z 50 Ohm.

Die vertikale Labmbda 1/2 hat aber keineswegs 50 Ohm am eigentlichen Speisepunkt. Diese ist nämlich an dieser Stelle extrem hochohmig.
(man betrachte die Strom-Spannungsverteilung auf dem eigentlichen Strahler! Strombauch klein, Spannungsbauch groß).
Dürfte irgendwo bei >2000 Ohm liegen.
Also muss man hier transformieren, damit man auf die 50 Ohm des Speisekabels kommt.
Das kann dann mittels Spule (eine Art Trafo) oder auch mittels Gammamatch geschehen.

Das ist eigentlich der Wesentliche Unterschied zwischen Lambda 1/2 Dipol und endgespeister Lambda 1/2 vertikal.
Wie unterschiedlich die Strahlungscharakteristika der verschiedenen Antennen sind, vermitteln z.B. NEC oder Mnana recht anschaulich.
Wenngleich immer noch theoretisch und auch nie zu 100% passend wegen der unterschiedlichen Bodenbesschaffenheiten, aber grundsätzlich stimmt es.

[hb9pjt]

Ich gehe davon aus, dass Du vertikal polarisierte Antennen vergleichst. Zwei Beispielantennen für 28.5 MHz, eine mittengespeiste Lambda/2 Antenne und eine Lambda/4 GP mit horizontalen Radials, beide mit der obersten maximalen Höhe von 7 m im Vergleich:

Abstrahlwinkel 10°:
Dipol + 0.43 dBi
GP -0.65 dBi

Maximaler Abstrahlwinkel:
Dipol 0.62 dBi @ 12°
GP 2.71 dBi @ 44°

Wie man sieht, hat in dieser Berechnung die GP etwas mehr Gewinn. Aber die Dipolantenne hat etwas mehr Gewinn bei einem Abstrahlwinkel von 10°. Somit ist die Dipolantenne für DX und für lokale QSO über Bodenwelle leicht besser.

Im Unterschied zur Theorie, wo ein Dipol 2.15 dBi Gewin hat, ist bei dieser Berechnung der Bodeneffekt mit berechnet Boden mit durchschnittlichen Eigenschaften). Sowohl die Bodeneigenschaften wie die Aufbauhöhe können diese Werte deutlich verändern.

73, Peter - HB9PJT

[hb9pjt]

Hier noch die Berechnung der beiden Antennen im Free Space oder Weltall, also unabhängig vom Boden.

Dipol Max. Gain 2.09 dBi (wegen Leiterverlusten in der Modellantenne etwas weniger als 2.15 dBi)
GP Max Gain 1.36 dBi

Dass die GP Antenne weniger flach strahlt über dem Boden im oberen Beitrag ist übrigens nicht wegen den Radials, sondern wegen dem kürzeren Strahler. Radials strahlen theoretisch nicht, wenn sie symmetrisch und horizontal sind.

73, Peter - HB9PJT

[Seawolf]

Andre und Peter, vielen Dank für die sehr fundierten Erklärungen. Hat mir echt weitergeholfen.

Vy 10-10

[hb9pjt]

Nein, die Radials strahlen nicht und machen nicht, dass steiler abgestrahlt wird. Das ist wegen dem kürzeren Strahler.

73, Peter - HB9PJT

Das stimmt zwar, aber die Radiale sind mit dafür verantwortlich wie ausgeprägt/steil die Abtrahlungskeule in vertikaler Richtung ist.

[lonee]

Uiuiui,.. bitte nicht so schreiben!
Ansonsten kommt noch jemand auf die Idee, einfach die Antenne abzusägen um eine "steilere" Abstrahlung zu bekommen!
Das ist aber auch die Problematik bei der Antennentechnik. Manches findet man unter unterschiedlichen Begriffen, aber es ist das Gleiche; und die Unmenge an Einflussfaktoren überfordert die meisten.
Ist ja nicht "nur" das mechanische Gebilde an sich, denn die Umgebungsbedingungen beeinflussen das Ergebnis doch schon sehr stark.
Dabei ist es nicht nur das SWR, sondern auch die Strahlungscharakteristik aufgrund der Bodenbeschaffenheit.

Ich habe diesen Effekt erstmals so richtig realisiert, als ich in F am Atlantikstrand meine erste Antenne aufstellen konnte.
Ich war begeistert und seitdem hadere ich damit im bergischen Land zu leben. (OK, schlimmer geht immer, solange es noch Berge gibt, auf denen man Häuser bauen kann! Ich beziehe dies aber auch gerade ausschließlich auf KW!)
Ich beneide die Küstenbewohner jedenfalls. Wenn ich dort leben würde, stünde meine Antenne vermutlich sogar IM Wasser...

[Seawolf]

Auf jeden Fall sind Viertelwellenstrahler ideale DX-Antennen für Skip, also Sprünge im Bereich um die 1000 km, sprich Nachbarländer in alle Richtungen. Für weite Raumwellenverbindungen hat eine Halbwelle nur geringe Vorteile zur Viertelwelle, da sollte es schon eine 5/8-Antenne sein, wenn man USA oder andere Kontinente anstrebt und dies aufgrund der doch sehr flachen Abstrahlung. Allerdings, wenn Band offen dann offen und es können bei idealen Bedingungen auch Weitverbindungen mit schwächeren oder gekürzten Antennentypen funktionieren.

[lonee]

Muß ich mal testen.

Und?
Antarktis auf 10m?


Scherz beiseite;
diese Antenne funktioniert auch nur innerhalb ihrer Parameter. Warum sollte sie auch nicht?
Meine bisherigen DIY- Verticals für KW waren auch fast immer "nur" Lambda 1/4.

Das Einzige, was mich bei den Verticals stört, ist die vermehrte Aufnahme an Störungen, wenn man es mit einem Doublet, Faltdipol oder einer Loop vergleicht. Und das kann sogar so weit führen, dass man die andere Station nicht mehr hört.
Ich habe vorletztes Jahr mal Doublet (2 x 27m), und einen DIY-Nachbau einer DX-Commander gegeneinander testen können.
War schon enorm, was da an Unterschieden feststellbar war.
Vielleicht sollte man sich die Option offen halten, die Vertical als TX- und eine andere als RX-Antenne zu verwenden. (aber dafür habe ich einfach zu wenig Platz)...

[Seawolf]

Hatte heute mit meiner CRT Alpha und Tank Whip-Antenne (102 SS Whip) Verbindung zum Roman, 50 DW 01 nach Russland, Stadt Pensa, 600 km südlich von Moskau, ca. 2500 km Luftlinie und zum Hans, Badewanne, nach Lagos/ Faro Südportugal ca. 2000 km Luftlinie. Geht auch weit über 1000 km mit einer ausgereiften Viertelwelle, hätt ich so nicht erwartet.
Waren übrigens beides Verbindungen auf den unteren 80 Kanälen, die doch weit ruhiger sind als die 40 Fröhlichen.

[Vigo]

Ich habe an meinem QTH einige Antennen als Stationsantenne getestet auf Bodenwelle und DX auch mit JS8call, Tallage und umgeben von Gebäuden, beide Vertikal am Balkonausleger, gleiche höhe, ragen aber nicht über die Dächer hinaus.
Darunter waren die ungekürzte 1/4 Boomerang und die 1/2 Sirio Dipol.

Die 1/4 hat an meinem QTH deutlich besser im DX funktioniert als der 1/2 Dipol, mit welchem ich tatsächlich keinen erreichen konnte, über Bodenwelle waren beide fast gleich durch die bebauung eingeschränkt.

[lonee]

und die 1/2 Sirio Dipol.

Hast Du den Dipol auch mal horizontal ausprobiert?

Läge für mich nahe; 1 x vertikal, 1 x horizontal. Und daran noch einen Antennenumschalter, mit dem ich wahlweise die Antennen aufs Gerät schalten kann.

[Vigo]

Horizontal geht der sehr gut, am besten noch mit Rotor aber beide Antennen an diesem Balkon gehen leider nicht, kein Platz.

[lonee]

Horizontal geht der sehr gut, am besten noch mit Rotor aber beide Antennen an diesem Balkon gehen leider nicht, kein Platz.

Am Balkon, horizontal + Rotor?.. Stelle ich mir gerade recht abenteuerlich vor...
Zudem dürfte dann von "Symmetrie" nicht mehr viel übrig bleiben.

Aber da hilft nur Eines! Mache dem Nachbarn ein Angebot, was er nicht ablehnen kann!

[hb9pjt]

Da der Unterschied der Länge zwischen Lambda/2 und Lambda 5/8 so klein ist, wird man in der Praxis keinen Unterschied feststellen in der Signalstärke und dem Abstrahlwinkel.

73, Peter - HB9PJT

Auf jeden Fall sind Viertelwellenstrahler ideale DX-Antennen für Skip, also Sprünge im Bereich um die 1000 km, sprich Nachbarländer in alle Richtungen. Für weite Raumwellenverbindungen hat eine Halbwelle nur geringe Vorteile zur Viertelwelle, da sollte es schon eine 5/8-Antenne sein, wenn man USA oder andere Kontinente anstrebt und dies aufgrund der doch sehr flachen Abstrahlung. Allerdings, wenn Band offen dann offen und es können bei idealen Bedingungen auch Weitverbindungen mit schwächeren oder gekürzten Antennentypen funktionieren.