Eine Aktivantenne für DRM

Vielen fehlt die Möglichkeit zum Aufbau einer wirksamen Außenantenne. Die Lösung kann eine kleine Antenne mit einem zweistufigen Vorverstärker sein. Die hier vorgestellte Antenne besteht aus einer abgeschirmten magnetischen Loop mit zusätzlicher Stabantenne. Die Schleife aus 70-Ohm-Antennenkabel ist nicht größer als ca. 30 cm. Das Abschirmgeflecht wurde am oberen Ende aufgetrennt. Das HF-Magnetfeld induziert eine Spannung in der Drahtschleife, während das elektrische Feld abgeschirmt bleibt. Eine übliche bis 75 cm ausziehbare Stabantenne als Antenne hauptsächlich für die elektrische Feldkomponente erweitert die Möglichkeiten. Während die abgeschirmte Loopantenne für sich allen sehr unempfindlich gegen elektrische Nahfeldstörungen ist, liefert die elektrische Antenne bei Bedarf eine höhere Signalspannung.

Die Loopantenne hat eine deutliche Richtwirkung mit zwei Maxima in Längsrichtung. Man kann also durch Drehen der Antenne das Maximum suchen oder wahlweise Störsender ausblenden. Die Stabantenne hat für sich genommen eine Rundcharakteristik ohne jede Richtwirkung. Wird sie jedoch zusammen mit der Loop betrieben, addieren sich beide Signale. Wegen der Phasendrehung zwischen elektrischem und magnetischem Feld und ergibt sich in der Summe ein einzelnes Maximum. Für ein ausgeprägtes Minimum in Gegenrichtung muss die Stabantenne experimentell so eingestellt werden, dass sich beide Spannungen gleichen. Die beste Richtwirkung wird bei einer eingestellten Länge von ca. 40 cm erreicht.

Die Schaltung wurde im fliegenden Aufbau erprobt. Die große Massefläche sorgt mit für die Stabilität des Verstärkers. Ein Flachbandkabel leitet das Ausgangssignal an den Empfängereingang und liefert zugleich die Vorsorgungsspannung von 5 V vom Empfänger zum Vorverstärker. Die Belegung der Adern ist Masse, Antenne, Masse, Versorgungsspannung. Die Antenneleitung liegt also zwischen zwei Masseleitungen und hat einen Wellenwiderstand von ca. 100 Ohm.

Die Antenne selbst liefert im Vergleich zu einer Langdrahtantenne nur sehr kleine Signalspannungen. Der zweistufige Vorverstärker gleicht diesen Nachteil praktisch vollständig aus. Die Grenze der sinnvollen Vorverstärkung ist dann erreicht, wenn das Rauschen des ersten Transistors deutlich in Erscheinung tritt. Dies ist jedoch hier noch nicht der Fall, d.h. das atmosphärische Rauschen überwiegt trotz der kleinen Antenne. Eine zweite Grenze wird durch die mögliche Übersteuerung gesetzt. Bei drei Stufen findet man bereits häufig eine starke Übersteuerung des letzten Transistors mit den dabei auftretenden Intermodulationsprodukten. Man erkennt diesen Zustand daran, dass praktisch keine freien Frequenzen mehr existieren und der Rauschuntergrund stark ansteigt. Zwei Stufen passen jedoch gut zu den Ausmaßen der Antenne.

Beide Stufen verwenden eine Gegenkopplung zur Einstellung des Arbeitspunkts und zur Verminderung von Verzerrungen. Die Eingangsstufe ist hochohmiger ausgelegt, während die Ausgangsstufe mit einem Kollektorwiderstand von 150 Ohm für große Aussteuerung ausgelegt ist.

Die Aktivantenne brachte im Durchschnitt ähnliche Werte wie eine 10 m lange Drahtantenne im Freien. In einzelnen Fällen war die Innenantenne wegen ihrer Richtwirkung klar überlegen. So konnte z.B. die DRM-Station der Deutschen Welle in Sackville (Kanada) mit der Innenantenne besser empfangen werden.

Die vorgeschlagenen Transistoren BFR96T sind speziell für UHF-Vorverstärker entwickelt worden. Man benötigt jedoch in dieser Anwendung im Kurzwellenbereich keine besonders hohe Grenzfrequenz. Mit gleichem Erfolg können daher auch HF-Transistoren BF494 verwendet werden. Ein Versuch mit rauscharmen NF-Transistoren BC548 brachte ebenfalls gute Ergebnisse.

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