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ANTENNEN

Idee der Starkstromtechnik

Drehstrom-Antenne

Bild2:

Röhrensender mit drei

HF-Durchführungen

Der Wirkungsgrad einer LW-Antenne mit

„amateurmäßigen“ Maßen liegt bei

0,1%. Grund genug, ständig nach Ver-

besserungen zu suchen. Eine Möglichkeit

dazu fand ich durch Vergleich mit der

ganz normalen Starkstromtechnik.

Unsere Drahtantennen kann man als Ein-

phasen-Wechselstromleitungen sehen.

Demgemäss ist die Leistung

immerhin +2,4dB aus. Manches Signal

wird dadurch erst hörbar. Der Trans-

port erfolgt vom Sender an den Wellen-

widerstand des freien Raumes. Dieser

beträgt 377" und ist bei Anpassung

ebenfalls rein ohmsch [3].

Nach soviel Theorie nun zur Praxis. Am

6. März wurden zwei Drehstrom-Ver-

suchsantennen aufgehängt, eine in Stern-

schaltung und eine in Dreieckschaltung

(Bild 1, drei Drähte) . Bereits am 14.

März wurden an einem Morgen fünf

neue Stationen gearbeitet, die vorher

nicht zu erreichen waren.

Bild 2 zeigt den bekannten Röhren-

sender [4] mit LS-50 und 14W Output

kurz vor dem Anschluss der Drehstrom-

antennen. Die Isolatoren sind betriebs-

mäßig für 6kV ausgelegt und sicherlich

etwas überdimensioniert. Aber welche

Wahl hat man schon, wenn einem ein

guter Freund nur diese und keine kleine-

ren zur Verfügung stellen kann. Leider

gibt es auf dem Bauteilemarkt auch noch

keine Dreiphasen-Koaxbuchsen.

Im Sender wurde – hier nicht sichtbar –

zusätzlich ein Ringkerntransformator

aus Eisenpulver untergebracht, der die

von der LS-50 einphasig angebotene

Leistung auf drei räumlich jeweils um

120° auf dem Umfang versetzte Aus-

koppelspulen verteilt (Bild3) .

Die Leistung in der Primärspule Lp regt

im Ringkern ein Magnetfeld an, das mit

der Kreisfrequenz %=2# ·f umläuft

[5]. Durch den Versatz der drei Sekun-

därspulen Lp, Ls, Lt (der Einfachheit

halber wurden die Bezeichnungen aus

der Drehstromtechnik übernommen)

entstehen in diesen jeweils um 120°

gegeneinander phasenverschobene

Spannungen, die den Antennendrähten

zugeführt werden.

Zwischen den beiden Antennensyste-

men in Stern- bzw. Dreieckschaltung

konnten bisher keine signifikanten Un-

terschiede festgestellt werden. Ich emp-

fehle daher für den Nachbau zunächst

die einfachere Dreieck-Anordnung.

Bleibt die Frage, warum Drehstrom-An-

tennen bisher nicht eingesetzt wurden.

Auf MW, KW und UKW haben die Anten-

nen Ausmaße in der Größenordnung ei-

ner Viertelwellenlänge und mehr. Ihre

Wirkungsgrade liegen bereits bei wenigs-

tens 95%, d.h. Verluste um 5%. Mit ei-

nem Drehstromsystem könnte man diese

Verluste zwar noch ca. 2% vermindern,

also den Wirkungsgrad auf 97% bringen,

aber das merkt am Empfangsort niemand.

Die Antennen kommerzieller LW-Statio-

nen haben riesige Ausmaße, mit denen

mittlere Wirkungsgrade erreicht werden.

N=U·I·cos$

Bei Anpassung sind Strom und Span-

nung in Phase, weil der Verbraucher

rein ohmsch ist. Daher wird cos$=1

und somit

N=U·I [nach 1]

Bild3:

Wandler 1-phasig auf

3-phasig, 137kHz

Für die Versorgung energieintensiver

Verbraucher entwickelten unsere Alt-

vorderen bereits sehr früh das Dreipha-

sen-Drehstromsystem. Darin ist die

Leistung

N=U·I·1,732·cos$ [nach 2]

Bei Anpassung also

N=U·I·1,732

Bild1:

Mit drei Drähten

arbeitende Drehstrom-

Versuchsantenne in

Dreieckschaltung

D.h.: Bei ansonsten gleichen Bedingun-

gen transportiert das Drehstromnetz

73% mehr Leistung als das Einphasen-

Netz. Natürlich gilt auch umgekehrt:

Eine gegebene Leistung (auf LW in DL

20W) wird in einem Drehstromsystem

um 73% verlustärmer an den Verbrau-

cher transportiert als mit einem Einpha-

sensystem. Das macht am Empfangsort

Im Prinzip würden sich hier Drehstrom-

antennen lohnen, aber es ist finanziell und

vom Platzverbrauch her untragbar. Man

stelle sich die Antenne von DCF77 am Se-

ligenstädter Dreieck verdreifacht vor!

Die besondere Situation der Funkama-

teure auf LW – kleine Leistung, kleine

Areale – erfordert einmal mehr Pionier-

geist und Forschung. Nehmen wir un-

sere Rolle verantwortungsbewusst

wahr! Walter Staubach, DJ2LF

Literatur und Bezugsquellen

[1] Friedrich, Tabellenbuch Elektrotechnik,

1982, S.2–37, Dümmler, Bonn

[2] ebenda

[3] EMV-Referat, Begleitunterlagen zum

Programm Watt, S.15

[4] CQDL 5/98, S.372

[5] Dubbel, Band II, S.781, Springer Berlin

1955

256

CQ DL 4-2003

für Langwelle

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