Die Kap-Antenne und wie sie arbeitet

Die kurze Antenne besteht aus 3 Teilen :
                    1. dem kapazitiven Strahler
         2. der Resonanzspule
            3. dem Gegengewicht

Der kapazitive Strahler
        
Man kann dazu Alu-rohre nehmen, aber auch sich Kegelformen machen,

oder  Bierfässer, Wassereimer verwenden.   Wichtig ist nur die Oberflache zur Berechnung der Kapazität .wie man es auch bei der Isotron-Antenne kennt.  Besser  ist es auch wenn die Oberfläche  nicht beschichtet ist.

Bei einem Rohr mit der Länge l und Durchmesser d in Meterangabe gehts mit der Formel:

Schneller gehts mit dem dos Programm von DL7AHW  .    z.B: Bei einem Rohrdurchmesser von 4 cm und 40 cm Länge bekommt man 10.4 pF.
Der kapazitive Strahler bildet zusammen mit der Spule einen offenen Serien Schwingkreis.  Er reagiert sehr stark auf die Umgebung, wie Wände,Balkongeländer. Daher eine variable Abstimmung machen indem man in das Strahlerrohr ein zweites kleineres Rohr einschiebt und mit einer Schlauchklemme oder Flügelschraube fixiert. Verlängert man das Rohr,so geht man mit der Resonanzfrequenz herunter und umgekehrt.
Das strahlende Alu-Rohr muss nicht vertikal stehen. Eine Neigung wie im 1.Foto kann zum Vorteil sein.  Das Strahlungsdiagramm zeigt die Antenne wenn sie horizontal steht.





        Die Resonanzspule

Mit der Schwingungsformel nach Thomson läßt sich die Induktivität für die gewünschte Frequenz berechnen.  

Aus der Induktivität muss man dann die Spule berechnen. Da geht das Programm von DL7AHW wieder gut.  Gewickelt hab ich auf ein 40 mm starkes PVC-Rohr ( Wasser-Abflußrohr), Länge 30cm.Dieses Rohr
wird dann beim Endaufbau mit einem weiteren 2m langen Abflußrohr verlängert durch einfaches Aufstecken.(nicht länger machen)      Der Anfang des Kupferlackdrahtes von 1mm wurde am
Ende vom Alu-Rohr mittels Schraube und Lötöse befestigt ,dann wurde das Alurohr in die Muffe des  Abflußrohres gesteckt und mit dem Aufwickeln begonnen.



Das Ende des Drahtes geht dann zur PL Buchse SO239 Mittelkontakt.  Der Außenkontakt bleibt frei,wenn man dann den Strombalun einfügt. Ansonsten muß man hier ein Radial für die betreffende Frequenz anbringen.

   

       Das "Gegengewicht"

    Wir benützen einen Teil des Koaxkabels von der Spule weg gleich als Gegengewicht.  Dazu wird das Kabel auf lambda/4 mal Verkürzungsfaktor (0.66) berechnet.(Siehe Tabelle).   Die Spule wird nur mit der Seele des Kabels verbunden,die Abschirmung bleibt hier frei.   Dann muss  nach dieser Viertel-Wellenlänge  Koaxkabel eine Mantelwellensperre -Stromsperre (Strombalun) (cable choker) (Mantelwellendrossel) folgen, auch damit sich die Wellen nicht weiter zurück in Richtung Sender ausbreiten können .
Das Koaxkabel kann ohne Nachteile  etwas eingerollt am Boden liegen .



Wie arbeitet die Antenne ?

In der ersten viertel Wellenperiode der Spannung wird der Strahler (das Alu-Rohr) aufgeladen,bis der Sender seine höchste Spannung erreicht hat. Bei maximaler Aufladung ist der Strahler stromlos. Die Sendeenergie ist im entstandenen elektrischen Feld gespeichert.    In der zweiten viertel Periode der Spannung  nimmt die Spannung am Rohr ab und der Stab entlädt sich. Die Feldenergie verteilt sich 
. 

 

Was sind die Vorteile der Antenne ?

Wer nur über begrenzte Platzverhältnisse verfügt (kleiner Balkon) und wer die Antenne schnell auf und abbauen will oder muss, Wer als QRP Antenne ein Leichtgewicht braucht oder sonst rasch mobil experimentieren will, Die Einfachheit der Materialien, Kostengünstig,  kein teurer Drehko wie bei einer Magnetantenne , Gute mechanische Eigenschaften und wetterfest, Kein TVI ,da wegen der hohen Resonanzschärfe keine Abstrahlung von Neben-und Oberwellen besteht,  Gewinn   -6dBd (-1 S-Stufe) bis -10dBd (also bezogen auf einen Dipol der auf 1/2 lambda Höhe hängt,also für das 40m Band in 20 m Höhe !),Antenne hat aber    3dB weniger Rauschen als ein Dipol (Rothammel).

Antenne für 40m,30m.20m,17m auf 1 Rohr...   dann mit veränderbarer Induktivität (L-Variometer)

Antenne für 160 m (Gesamtlänge 2 m !)

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