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  Aktivitäten auf Kurzwelle

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Auf Kurzwelle bin ich hauptsächlich auf DX Jagd.
Obwohl ich meine KW-Lizenz bereits seit 2004 habe, bin ich wegen mehrmaligem QTH-Wechsel erst seit 2009 so richtig auf Kurzwelle QRV. Anfänglich noch mit provisorischen Antennen (siehe unten) und seit Herbst 2013 mit einer kleinen Beam.

So versuche ich seit 2009 meinen DXCC-Länderstand zu erhöhen und freue mich daher besonders wenn wieder ein "new one" dazu kommt. Natürlich will ich die Länder dann auch bestätigt haben und so bin ich mittlerweile auch zum QSL-Kartensammler geworden.

Einen Überblick über die gearbeiteten bzw. noch fehlenden DXCC-Länder findet man in der DXCC Übersicht.


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Ultrabeam UB20-MX:

Im Oktober 2013 erfüllte sich ein kleiner Traum. Ich hatte endlich die Möglichkeit eine Beam aufzubauen.
Leider sind die Bauvorschriften in den letzten Jahrzehnten immer strenger geworden und es ist je nach Bundesland mitunter sehr mühselig eine Baugenehmigung für einen Mast mit Beam zu bekommen.

Nach viel bürokratischen Aufwand wie Ortsbildgutachten, Statik, Blitzschutz, usw. habe ich letztendlich die Baugenehmigung für diesen Rohrmast mit 10m Höhe und einer 3ele Beam bekommen.

Bei der Ultrabeam UB-20MX sind nur auf den Bändern 15m, 12m und 10m 3 Elemente wirksam, auf 20m und 17m sind es nur 2 Elemente bei denen die Enden abgewinkelt sind (Moxon-Prinzip).

DM2BLE hat dankenswerterweise die UB20-MX für mich berechnet. Berechnung UB20-MX

Mast mit UB20-MX

 




DX - auch mit provisorischen Antennen möglich:

Viele Funkamateure dürfen aus diversen Gründen keine vernünftigen KW-Antennen montieren.
Zu dieser Gruppe der "Antennengeschädigten" musste ich mich bis zum Aufbau der Ultrabeam im Herbst 2013 auch zählen.

Doch nur weil man keine ausgewachsene Antenne montieren darf, muss man noch lange nicht auf Kurzwelle verzichten. Man muss sich halt nach der Decke strecken und sehen was am eigenen QTH möglich ist.

Ich darf am Haus auch keine großen Antennen montieren. Die einzige KW-Antenne die außen am Dach möglich war, ist ein verkürzter vertikaler Dipol. Dafür bietet das Haus aber einen 20m langen Dachboden der für Antennen genützt werden kann. Da ist viel Platz zum Experimentieren.
Zum Beispiel funktioniert eine 15m lange G5RV für 40-10m darin im EU-Verkehr sehr gut.

Natürlich wird man mit solchen verkürzten Antennen und Indoor-Drähten nicht zum Top-DXer. Ich bin aber heute noch überrascht welche Verbindungen auch mit diesen Antennen durch gute Betriebstechnik möglich waren. Weiters sei noch erwähnt, dass man auch abseits vom PileUp schöne QSO's machen kann.

 


 

Sigma-5 im Dachboden DX mit einem verkürzten vertikalen Dipol:

Nach einigen Versuchen mit diversen Indoor-Drahtantennen, die allesamt das Problem einer zu steilen Abstrahlung hatten, suchte ich nach anderen Möglichkeiten. Es musste eine Antenne sein, die klein und unauffällig ist, eine flache Abstrahlung hat und mehrere Bänder abdeckt.
So ist dieser verkürzte vertikale Dipol für meine Situation genau maßgeschneidert.

Vertikale Antennen sind sehr flachstrahlend und damit gut für DX. Jedoch spielt eine vertikale Antenne nur so gut, wie ihr Gegengewicht (Radials) ist. Da bei mir aber Radials eher hinderlich sind, wollte ich diesen vertikalen Dipol probieren. Ein Dipol ist symmetrisch aufgebaut und braucht damit auch keine Radials. Eine Flachstrahlung ist aber auch hier gegeben und die bereits ein paar Meter über Grund.

Die Antenne heißt Sigma-5 und wird von der US-Firma Force-12 hergestellt. Sie ist nur 3,5m lang und hat oben und unten ein Querrohr als Dachkapazität. Am Speisepunkt sind mehrere Verlängerungsspulen in einem Kunststoffrohr untergebracht.

Spulen im Speisepunkt der Sigma-5
Die Antenne ist für die Bänder 20-17-15-12 und 10 Meter ausgelegt. Diese werden mittels eines Schalters im Shack umgeschaltet. Der Schalter wählt über eine separate Steuerleitung die Band-Relais (auf der Rückseite der Spulenplatine) aus, welche dann auf die jeweiligen Spulen (und somit das Band) umschalten.

Die mechanischen Ausführungen sind etwas schleißig gemacht, amerikanisch halt. Überall noch der Grat an den Bohrungen und am Kunststoffrohr. Wetterfest muss man das Schutzrohr auch erst machen, wenn man die Antenne, wie eigentlich vorgesehen, als Portabel- oder Balkonantenne im Freien verwenden will.
Ansonsten ist der Zusammenbau sehr einfach in ein paar Minuten erledigt. Bei Fix-Montage sollte man jedoch die Flügelmuttern durch selbstsichernde Muttern ersetzen.


Wie gut ist diese Antenne jetzt?
Ich habe mir die Sigma-5 im März 2009 bestellt und sie kam gerade rechtzeitig um sie beim WW-Contest am 28. und 29. März 2009 auszuprobieren.
Sofort wurde die Antenne zusammengebaut und im Dachboden aufgestellt. Als Vergleichsantenne hatte ich damals noch meine weiter unten beschriebene 2x13,5m lange Drahtantenne mit Smartuner.

QSOs mit Sigma-5 beim WW-Contest In vielen Fällen waren beide Antennen in etwa gleich. In Dipolrichtung war dieser im Vorteil, bei Stationen die von der Dipol-Seite kamen, war wiederum die rundstrahlende Sigma-5 im Vorteil. Aber eines fiel deutlich auf, weiter entfernte Stationen waren mit der Sigma-5 eigentlich immer besser, teilweise sogar bis zu 3 S-Stufen, so dass ich ihr keine schlechte Kritik geben möchte.

Nebenstehend eine grafische Auswertung der Verbindungen, die ich mit der Sigma-5 am Contest gemacht habe. Die meisten QSO's habe ich auf 20m gemacht, ein paar wenige auf 15m.

Sigma-5 am Dach
Es wären natürlich in den paar Stunden, in denen ich am Gerät gesessen bin, noch viel mehr Stationen zu arbeiten gewesen, aber ich wollte ja meine Antenne testen und pickte mir deshalb in der kurzen Zeit nur einige interessante Stationen heraus (daher auch keine Verbindungen nach RA).

Wenn man bedenkt, dass ich beim Contest auch teilweise mit starkem PileUp zu kämpfen hatte, ist dieses Resultat für eine so stark verkürzte Antenne unter dem Dach, noch dazu im Sonnenfleckenminimum, keine so schlechte Leistung.
Oder?
Apropos Leistung... Gearbeitet habe ich übrigens nur mit den 100 Watt vom Transceiver. Die Sigma-5 hält aber auch bis zu 1kW aus, sollte sie jemand mit einer Endstufe betreiben wollen.



Herbst 2009:
Ich habe die kleine Antenne in ca. 13m Höhe auf das Hausdach gesetzt.
Mittlerweile arbeite ich nur noch mit der Sigma-5, da die horizontalen Drahtantennen unter Dach einfach nicht mithalten können.
Auch habe ich mir zwischenzeitlich eine PA zugelegt, um auch im PileUp besser gehört zu werden. Seither macht DX richtig Spaß.


Herbst 2010:
Ich habe die Sigma-5 jetzt ein Jahr auf dem Hausdach. In diesem Jahr habe ich alle Kontinente und 176 DXCC Länder mit ihr gearbeitet. (Siehe Weltkarte am Seitenanfang).


Herbst 2011:
An der Station ist nichts mehr verändert worden. Die Bedingungen auf KW sind aber bereits um einiges besser als noch vor einem Jahr. So konnte ich meinen DXCC-Länderstand gegenüber dem Vorjahr um weitere 58 Länder steigern.
In den 3 Jahren habe ich mit dieser Antenne somit 234 DXCC-Länder arbeiten können.


Herbst 2013:
Weitere 2 Jahre sind vergangen. Die kleine Sigma-5 ermöglichte mir viele Verbindungen. Insgesamt habe ich mit ihr 257 DXCC-Länder arbeiten können. Darunter über 100 DX-Peditionen bei denen das PileUp immer sehr stark war. Doch alles was ich hören konnte, konnte ich mit einiger Geduld und guter Betriebstechnik auch arbeiten.
So waren auch sehr gefragte DX-Peditionen dabei, wie 4W6A Timor-Leste, HK0NA Malpelo Island, TX7M Marquesas Island, T31A Central Kiribati, T32C East Kiribati, S21YZ Bangladesh, VK9CX Cocos-Keeling Island, VU4PB Andaman & Nicobar Island, ZL8X Kermadec Island, um nur einige zu nennen.


Die Grafik zeigt die Auswertung aller Verbindungen mit der Sigma-5, die ich von 2009-2013 mit ihr gemacht habe.

Verbindungen Sigma-5, 2009-2013

Endresultat:
Seit Oktober 2013 habe ich im Garten endlich meinen Beam. Jetzt ist auch ein Vergleich der Sigma-5 mit einer vernünftigen Antenne möglich.
Trotz der vielen schönen DX-Verbindungen mit der Sigma-5 steht sie im Vergleich zur Ultrabeam UB20-MX sehr traurig da. Die Unterschiede zwischen den beiden Antennen sind doch enorm. Am 20m Band (wo die Sigma-5 die stärkste Verkürzung und somit die meisten Spulen mit Verluste hat), ist der Unterschied zur Ultrabeam (die UB20-MX ist auf 17m und 20m nur eine 2ele Moxon) bis zu 6 S-Stufen! Das ist schon sehr viel. Überhaupt wenn man mit der Beam noch Stationen mit S 5 locker arbeiten kann, die man mit der Sigma-5 überhaupt nicht mehr hört. Auf 10m ist es dann nicht mehr ganz so extrem, aber auch hier ist die Sigma-5 noch etwa 3 S-Stufen hinter der 3ele Beam.

Jetzt kann man es nehmen wie man will. Einerseits ist mit kleinen verkürzten Antennen durch Ausnützung der Ausbreitungsbedingungen sowie etwas Geduld und guter Betriebstechnik um einiges mehr möglich als viele denken, andererseits gibt es halt keine Wunderantennen und der Unterschied zu einer Beam mit 2 bzw. 3 Elementen ist einfach logisch.

 




DX im 40m Band mit einer G5RV im Dachboden:

Da meine Sigma-5 eigentlich immer bessere Signale lieferte als der unten beschriebene 2x13,5m lange Multiband-Dipol, ersetzte ich ihn im November 2009 durch eine 15m lange G5RV.

Die G5RV ist auf den höheren Bänder auch nicht viel besser als die Sigma-5, jedoch stellte sich heraus, dass diese auf 40m sehr gut funktioniert.
Gleich bei den ersten Tests habe ich damit Hawaii auf 40m gearbeitet.
Ein weiteres Highlight war die DX-Pedition ZL8X (Kermadec Islands) auf 30m, wo sie auch einigermaßen funktioniert und die russische Forschungsstation in der Antarktis, RI1ANC auf 40m.


So konnte ich von 2010-2013 auch mit dieser Indoor-Antenne auf 40m und 30m immerhin 100 DXCC-Länder arbeiten.

Verbindungen auf 30m/40m, 2010-2013


 




Eine Multiband-Antenne für Kurzwelle:

Multiband-Dipol

Bevor ich den oben beschriebenen vert. Dipol aufgebaut habe, war dies meine Lösung mit wenig Antenne halbwegs QRV zu sein.

So arbeitete ich von Juli 2007 bis März 2009 mit diesem Multiband-Dipol für die Bänder 80m bis 10m.
Ein "Dipol" mit einer Drahtlänge von 2x13,5m und einem Smartuner (SG-239) im Speisepunkt.

Diese Drahtlänge ist nicht zufällig. Mit dieser Länge lässt sich der Smartuner auf allen Bändern sehr gut anpassen.

Vom Smartuner geht es dann zu einer Mantelwellensperre und über ein ca. 20m langes Aircell7 Koaxkabel ins Shack.



Wie gut ist diese Antenne?
Diese Frage ist immer schwer zu beantworten, aber wenn man keine vernünftige Außenantenne aufbauen kann, jedenfalls besser als gar keine.
Europa-Betrieb ist auf allen Bändern ab 40m problemlos möglich.
Lediglich auf 80m ist der Wirkungsgrad wegen der kurzen Drahtlänge nicht mehr sehr hoch. Hier würde ich mir zum Tratschen innerhalb von Österreich ein bisschen stärkere Signale wünschen. Außerdem habe ich auf 80m ein sehr hohes QRN von S5. Auf den restlichen Bändern ist dieser Störnebel vom Haus so mit S2-3. Das war bei der unten dargestellten Schleife erwartungsgemäß etwas besser.

Im direkten Vergleich mit meiner 80cm Durchmesser großen AMA3 Magentic Loop, die von 10m bis 20m ausgelegt ist, funktioniert der Dipol im Durchschnitt auf diesen Bändern immer um 2 bis 3 S-Werte besser. Seltsamerweise habe ich bei der Magnetic Loop auch ein etwas höheres Haus-QRN als beim Draht. Lediglich im 10m Band ist diese ruhiger. Ein weiterer Nachteil bei der Magnetic Loop ist das dauernde Nachstimmen. Hier ist der Dipol durch seine Breitbandigkeit einfach klar im Vorteil. Und nachdem das Abstimmen des Smartuners ebenfalls wesentlich schneller und einfacher als bei der Magentic Loop ist, bleibt kein einziger Punkt mehr, der für die Magnetic Loop spricht.

Gleich nachdem ich die Antenne in Betrieb genommen hatte, gelang mir mit 25 Watt auf 20m in PSK31 Guatemala, Cuba, und einige Stationen aus den USA. Mit einer Station in der Nähe von New Orleans arbeitete ich anschließend noch in Fonie. Ich denke, in Zeiten des Sonnenfleckenminimums ist das für eine Unterdachantenne doch nicht so schlecht, oder?
Auf den höheren Bändern waren wegen des Sonnenfleckenminimums leider keine Bandöffnungen.



Folgende Überlegungen wurden bei dieser Antenne zu Grunde gelegt:


1. die Drahtlänge
Die Drahtlänge wurde bewusst mit genau 2x13,5m gewählt.
Am Ende eines Antennendrahtes herrscht immer ein Spannungs-Maximum, egal wie lange der Draht ist. Somit lässt sich der Spannungsverlauf auf dem Draht einfach ermitteln.
Spannungsverlauf
Bei 13,5m Draht liegen fast alle Amateurfunkbänder in einem Bereich um ca. 500 Ohm. Also weder in einem Maximum noch in einem Minimum von Strom bzw. Spannung. Dieser Punkt ist also weder hoch- noch niederohmig und eignet sich daher gut als Speisepunkt.
Mit einem Balun von 1:10 und dem im Funkgerät eingebauten Tuner könnte man also das 80, 40, 20, 17, 12 und 10 Meterband problemlos anpassen.
Die Bänder 160m, 30m und 15m sind dagegen sehr hochohmig.
Ich verwende jedoch statt des 1:10 Baluns einen Smartuner. Somit lassen sich auch zusätzlich noch die übrigen Bänder anpassen.

Besser wäre natürlich eine Länge von 2x27m Draht. Auch bei dieser Länge sind ähnliche Verhältnisse wie oben beschrieben feststellbar. Damit wäre dann auch das 160 Meterband im mittleren Bereich von ca. 500 Ohm. Weiters würde durch den längeren Draht auch der Wirkungsgrad im 80 Meterband bedeutend besser sein.

Auf dem
errechneten Diagramm von DL7AHW sieht man schön wie sich bei 13,5m die besagten Bänder im Bereich um 500 Ohm treffen.


2. symmetrische Anordnung
Eine symmetrische Anordnung ("Dipol") ist, gegenüber einem endgespeisten Draht, einfach ein ausgewogenes System.
Ein endgespeister Draht braucht ebenfalls ein Gegengewicht (HF-Erde), sonst sucht sich die HF selber eine Erde und "verseucht" so die Umgebung mit Störungen.
Auch der Blitzableiter oder die Schutzerdung in der Steckdose sind kein gutes Gegengewicht und tragen nur zur Verschleppung der HF und somit zur Erzeugung von BCI und TVI bei.
Manche vergessen auch, dass das Gegengewicht ebenfalls einen Teil der Antenne darstellt und somit auch strahlt.
Eigentlich klar, wenn man sich einen Dipol vorstellt. Keiner würde auf die Idee kommen, dass nur die eine Hälfte des Dipols strahlt.
Aus diesen Überlegungen heraus habe ich statt irgendeiner HF-Erde gleich dieselbe Länge Draht als Gegengewicht genommen.


3. abgewinkelte Enden
Da mein Dachboden nur ca. 20m lang ist, muss ich beiderseits die letzten 3,5m der insgesamt 27m langen Antenne abwinkeln.
Die 3. Regel in dem Buch Praxisorientierte Antennenkunde für Funkamateure von HB9ACC besagt "Strom strahlt".
Nachdem am Ende des Drahtes immer ein Spannungs-Maximum und daher umgekehrt somit ein Strom-Minimum herrscht (4. Regel), ist das Drahtende weniger an der Abstrahlung beteiligt. Somit ist es auch nicht kritisch, wenn der Draht wegen Platzmangel an den Enden abgewinkelt wird.


4. Tuner direkt im Speisepunkt
Entweder verwendet man vom Tuner zur Antenne eine symmetrische Speiseleitung (Hühnerleiter), oder man setzt den Antennentuner direkt in den Speisepunkt der Antenne.
In jedem Fall ist es falsch so eine Mehrband-Antenne mit Koaxkabel zu speisen und mit dem eingebauten Tuner im Funkgerät anzupassen. Dieser dient nur zum Korrigieren einer (nicht so ganz) resonanten Antenne um die Endstufe im Gerät zu schonen. Keinesfalls kann man damit eine nichtresonante Antenne wie diese hier anpassen.
Natürlich wäre hier ein symmetrischer Koppler besser, aber leider auch teurer.


5. Mantelwellensperre (Strom-Balun)
Da ich nach dem Smartuner mit einem Koaxkabel zum Funkgerät gehe, habe ich gleich nach dem Smartuner eine Mantelwellensperre ins Koaxkabel eingesetzt. Somit werden die durch Unsymmetrien (z.B. vom Koaxkabel selbst) auftretenden Mantelwellen wirkungsvoll abgeblockt.
So eine Mantelwellensperre ist somit immer in Antennennähe einzusetzen und nicht erst beim Funkgerät. Es soll ja verhindert werden, dass der Mantelstrom sich am Schirm des Koaxkabels ausbreitet und ins Shack gelangt. Also eine wichtige Einrichtung zur Verhinderung von BCI und TVI.
Sehr wirkungsvoll ist übrigens die Mantelwellensperre von HB9ABX.


Quellen zur beschriebenen Theorie:


- Diagramme und Berechnungsprogramm auf der Seite von DL7AHW

- Praxisorientierte Antennenkunde für Funkamateure von HB9ACC
   Teil 1 (3,5 MByte)
   Teil 2 (2,5 MByte)
   Teil 3 (3,3 MByte)
   Teil 4 (3,3 MByte)
   Teil 5 (5,6 MByte)
   Teil 6 (14,7 MByte)
   Teil 7 (3,7 MByte)

- Mantelwellensperre von HB9ABX (0,2 MByte)

 




Multiband-Horizontal-Loop Eine weitere Multiband-Lösung:

Von Dezember 2005 bis Juli 2007 verwendete ich diese Schleifen-Antenne. Dies waren nach Experimenten mit einer Magnetic Loop (AMA3) meine ersten Veruche mit Kurzwellenantennen.

Nachdem eine Loop mit 1 Lambda für die niedrigste Betriebsfrequenz bemessen sein muss und ich ca. 47m Draht spannen konnte, war die Antenne also für 40m und darüber ausgelegt.

Die unteren Bänder 80m und 160m ließen sich zwar ebenfalls noch einigermaßen abstimmen, jedoch funktionieren sie nur noch dementsprechend schlecht.

Den unteren Draht hatte ich 1m über der Betondecke gespannt, so dass die Beeinflussung vom Betoneisen in der Decke nicht zu hoch war. Seitlich bin ich unten ebenfalls etwas über 1m von der Giebelmauer entfernt geblieben. Oben war der Abstand zur Giebelmauer nur ca. 30cm. Somit war es kein Rechteck mehr sondern ein leichtes Trapez, was aber weiter nicht störte. Der Abstand des Drahtes zum Dachgebälk war oben sowie unten ca. 30cm.

Die Anspeisung der Schleife erfolgte in der Mitte an der unteren Seite über einen Smartuner (SG-239). Vom Smartuner ging es dann zu einer Mantelwellensperre und über ein ca. 15m langes RG58 Koaxkabel ins Shack.


Wie gut war diese Antenne?
Im Vergleich zum oben gezeigten Dipol (2x13,5m) war sie etwas "ruhiger", nahm also das QRN vom Haus nicht so stark auf.
Jedoch brauchte der Tuner immer sehr lange bei der Abstimmung und auf 10m stimmte er immer wieder neu ab, so dass ohne Smartlock (Sperre) auf 10m nicht gearbeitet werden konnte.
Leider funktionierte gerade das 20m Band relativ schlecht und störte dazu noch meinen PC, so dass dieser immer verrückt spielte. Am besten ging hier das 17m Band, einige Amerika-QSO konnte ich damit ins Log bringen.

Das kann natürlich alles nur an der verwendeten Drahtlänge gelegen haben. Nachdem, wie bereits erwähnt, dies meine ersten Antenneveruche auf KW waren, fehlte mir auch noch die praktische Erfahrung und diverse Vergleiche mit anderen Antennen.

So unterblieben auch Versuche den Speisepunkt in die Mitte der kurzen Seite bzw. in eine Ecke zu verschieben.