Ringdipol für UKW-Empfang

Messungen an einem UKW-Ringdipol

Seit den 50er Jahren des vorigen Jahrhunderts sind Faltdipole in Ringausführung als Empfangsantennen für den UKW-FM-Rundfunk im Band ll bekannt.

Ein Beispiel ist die Ausführung der Antennenwerke Bad Blankenburg, dokumentiert bei uns hier.

Dort ist vermerkt, daß die Impedanz 240 Ohm beträgt. Dies ist eindeutig falsch!

Im Zuge der Entwicklung eines horizontalen Rundstrahlers für das 2-m-Amateurband habe ich mich mit dem Ringdipol (oder Halo) eingehend beschäftigt (veröffentlicht in der Zeitschrift FUNKAMATEUR, Heft 8/2007).

Dabei wurde bei der Simulation mit EZNEC der einfache Ringdipol durch ein Polygon ersetzt:

Je nach dem Abstand der Enden stellt sich dabei eine Impedanz zwischen 12 und 25 Ohm ein. Nimmt man drei Segmente weg, wie im oberen Bild gezeigt, ergeben sich 25 Ohm mit einem elliptischen Richtdiagramm in der Azimutebene.

 

Wird nur ein Segment entfernt und die Enden sind näher zusammen, so stellen sich 12 Ohm ein und das Diagramm ist fast kreisförmig.

Überträgt man diese Ergebnisse auf einen Faltdipol in Ringausführung, so ergibt sich der vierfache Strahlungswiderstand, der bei den genannten Fällen also zwischen 48 und 100 Ohm liegt.

Gegenüber dem normalen Faltdipol, der eine relativ große Bandbreite besitzt, nimmt diese beim Biegen zu einem Ring erheblich ab.

Kürzlich stellte sich die Aufgabe, einen Empfangs-Ringdipol für kommerzielle Zwecke zu verbessern, der bei 98 MHz eine Impedanz von 50 Ohm aufweist. Dabei war bisher ein Falt-Ringdipol mit einem Ferrit-Symmetrier-Übertrager 4:1 für den Übergang auf Koaxialkabel im Einsatz, wie er seit Jahrzehnten unverändert vertrieben wird. Nach den gemachten Ausführungen wird klar, daß das auf keinen Fall vernünftig funktionieren kann!

Allein der Balun 4:1 hatte bei Abschluß mit einem induktionsarmen 200-Ohm-Widerstand ein Stehwellenverhältnis von 2. Angeschlossen an den Falt-Ringdipol ergab sich im gesamten UKW-Band ll ein SWV von fast konstant 4. Das Ganze wirkte also mehr als ein fehlangepaßtes Dämpfungsglied anstelle einer Empfangsantenne.

Nach Längenänderung der Hälften und Variation des Abstandes der Enden mit Hilfe eines Kabelbinders ergibt sich eine fast perfekte Anpassung an 50 Ohm, wie die abschließende Messung zeigt.

Zur Symmetrierung wurde noch eine Strombalun auf einem Ringkern eingebaut:

 Feldstärkevergleiche ergeben nun einen Unterschied von +10 dB zugunsten der verbesserten Ausführung, die einen tatsächlichen Rundumgewinn von -0,85 dBi hat.

Fazit: Wer also einen gefalteten Ringdipol mit Koaxkabel speist, sollte auf jeden Fall den Symmetrierbalun 4:1 entfernen und das Koaxkabel direkt anklemmen. Allein dies ergibt eine wesentlich geringere Fehlanpassung und einen erheblichen Zuwachs an Empfangsspannung.

Für diesen Post bedanken, weil hilfreich und/oder fachlich fundiert.