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Traps

Multibandantennen, die gezielt auf mehreren Bändern resonant sind, haben wir bereits kennengelernt. Eine besondere Möglichkeit einen Dipol gezielt in einem bestimmten, zusätzlichen Frequenzbereich nutzbar zu machen ist das Einfügen eines Parallelschwingkreises bestehend aus Kondensator und Spule einzufügen (genannt Trap aus dem Englischen für „Falle“). Ein solcher Parallelschwingkreis ist bei seiner Resonanzfrequenz hochohmig, stellt also ein „Hindernis“ für Ströme dar. Der Parallelschwingkreis wirkt dann als Sperrkreis, der den Stromfluss bei einer gewissen Frequenz dann an dieser Stelle sperrt und den Dipol elektrisch auf die entsprechende Länge begrenzt. Gleichzeig kann bei Anregung mit tieferer Frequenz aber auch der ganze Dipol schwingen.

AG109: Welche Antennenart ist hier dargestellt?
1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte und links und rechts jeweils einer Spule und einem Kondensator parallel geschaltet; Anschlusspunkte am linken und am rechten Ende. 2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt die schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte und Anschlusspunkten am linken und am rechten Ende. In beiden Teilstücken links und rechts der Einspeisung befinden sich jeweils eine Spule und ein Kondensator in Parallelschaltung.
AG110: Ein Parallelresonanzkreis (Trap) in jeder Dipolhälfte ...

Frequenzen, die über der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises liegen, können den entsprechenden Trap zwar passieren, jedoch verkürzt der überwiegend wirkende Kondensator die Antenne ein wenig (die Spule ist für hohe Frequenzen von untergeordneter Bedeutung).

AG113: Wenn man diese Mehrband-Antenne auf 14 MHz erregt, dann wirken die LC-Resonanzkreise ...
1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte und links und rechts jeweils einer Spule und einem Kondensator parallel geschaltet; Anschlusspunkte am linken und am rechten Ende; Länge des Leiters zwischen Einspeisepunkt und Parallelschaltung 10,07 m, zwischen Parallelschaltung und äußerem Anschlusspunkt 6,71 m; linke Parallelschaltung mit „f_res = 7,05 MHz“ beschriftet. 2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt die schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte und Anschlusspunkten am linken und am rechten Ende. In beiden Teilstücken links und rechts der Einspeisung befinden sich jeweils eine Spule und ein Kondensator in Parallelschaltung. Auf beiden Seiten ist die Länge des Leiters zwischen einem Einspeisepunkt und der Parallelschaltung von Spule und Kondensator mit jeweils 10,07 m angegeben, die Länge zwischen der Parallelschaltung und dem äußeren Anschlusspunkt beträgt jeweils 6,71 m. Unter der linken Parallelschaltung steht die Angabe „f_res = 7,05 MHz“.

Betreibt man einen Trap-Dipol auf der Resonanzfrequenz eines der Parallelschwingkreise, dann wirkt der entsprechende Schwingkreis wie bereits erläutert als Sperrkreis und lässt nahezu keinen Strom hindurch.

AG112: Wenn man diese Mehrband-Antenne auf 7 MHz erregt, dann wirken die LC-Resonanzkreise ...
1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte und links und rechts jeweils einer Spule und einem Kondensator parallel geschaltet; Anschlusspunkte am linken und am rechten Ende; Länge des Leiters zwischen Einspeisepunkt und Parallelschaltung 10,07 m, zwischen Parallelschaltung und äußerem Anschlusspunkt 6,71 m; linke Parallelschaltung mit „f_res = 7,05 MHz“ beschriftet. 2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt die schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte und Anschlusspunkten am linken und am rechten Ende. In beiden Teilstücken links und rechts der Einspeisung befinden sich jeweils eine Spule und ein Kondensator in Parallelschaltung. Auf beiden Seiten ist die Länge des Leiters zwischen einem Einspeisepunkt und der Parallelschaltung von Spule und Kondensator mit jeweils 10,07 m angegeben, die Länge zwischen der Parallelschaltung und dem äußeren Anschlusspunkt beträgt jeweils 6,71 m. Unter der linken Parallelschaltung steht die Angabe „f_res = 7,05 MHz“.

Der Dipol verhält sich bei der Resonanzfrequenz der entsprechenden Sperrkreise dann beinahe so, als ob er an der entsprechenden Stelle zu Ende wäre.

AG116: Sie wollen eine Zweibandantenne für 160 m und 80 m selbst bauen. Welche der folgenden Antworten enthält die richtige Drahtlänge $l$ zwischen den Traps und die richtige Resonanzfrequenz $f_{\textrm{res}}$ der Schwingkreise?
1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten in der Mitte; links und rechts jeweils ein Schwingkreis aus einer Spule und einem Kondensator parallel geschaltet (sog. Traps); Anschlusspunkte am linken und am rechten Ende; Abstand zwischen beiden Traps mit „l“ beschriftet; linker Trap mit „f_res“ beschriftet. 2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt die schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten in der Mitte und Anschlusspunkten am linken und am rechten Ende. In beiden Teilstücken links und rechts der Einspeisung befinden sich jeweils ein Schwingkreis aus einer Spule und einem Kondensator in Parallelschaltung (sog. Traps). Der Abstand zwischen den Traps ist mit „l“ gekennzeichnet. Der linke Trap ist mit „f_res“ beschriftet.

Bei niedrigeren Frequenzen hingegen fließt nur wenig Strom durch den Kondensator und die Wirkung der Spule überwiegt, die dann wie eine Verlängerungsspule für eine elektrische Verlängerung sorgt.

AG111: Wenn man diese Mehrband-Antenne auf 3,5 MHz erregt, dann wirken die LC-Resonanzkreise ...
1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte und links und rechts jeweils einer Spule und einem Kondensator parallel geschaltet; Anschlusspunkte am linken und am rechten Ende; Länge des Leiters zwischen Einspeisepunkt und Parallelschaltung 10,07 m, zwischen Parallelschaltung und äußerem Anschlusspunkt 6,71 m; linke Parallelschaltung mit „f_res = 7,05 MHz“ beschriftet. 2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt die schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte und Anschlusspunkten am linken und am rechten Ende. In beiden Teilstücken links und rechts der Einspeisung befinden sich jeweils eine Spule und ein Kondensator in Parallelschaltung. Auf beiden Seiten ist die Länge des Leiters zwischen einem Einspeisepunkt und der Parallelschaltung von Spule und Kondensator mit jeweils 10,07 m angegeben, die Länge zwischen der Parallelschaltung und dem äußeren Anschlusspunkt beträgt jeweils 6,71 m. Unter der linken Parallelschaltung steht die Angabe „f_res = 7,05 MHz“.

Durch Einfügen mehrerer Traps lassen sich entsprechend noch mehr Resonanzen erzeugen. Hierbei wird der Resonanzfrequenz des innersten Schwingkreises auf die höchste Frequenz abgestimmt (entsprechend der kürzesten Wellenlänge), der nächst-äußere Schwingkreis auf die nächst-niedrigere Frequenz (also die nächst-längere Wellenlänge) usw.

AG115: Das folgende Bild stellt einen Dreiband-Dipol für die Frequenzbänder 20, 15 und 10 m dar. Die mit b gekennzeichneten Schwingkreise sind abgestimmt auf:
1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte; links und rechts jeweils zwei Schwingkreise (innen „b“, außen „a“) aus einer Spule und einem Kondensator parallel geschaltet. 2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt die schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte. In beiden Teilstücken links und rechts der Einspeisung befinden sich jeweils zwei Schwingkreise aus einer Spule und einem Kondensator in Parallelschaltung. Die beiden inneren Schwingkreise sind mit „b“ bezeichnet, die beiden äußeren mit „a“.
AG114: Das folgende Bild stellt einen Dreiband-Dipol für die Frequenzbänder 20, 15 und 10 m dar. Die mit a gekennzeichneten Schwingkreise sind abgestimmt auf:
1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte; links und rechts jeweils zwei Schwingkreise (innen „b“, außen „a“) aus einer Spule und einem Kondensator parallel geschaltet. 2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt die schematische Darstellung einer horizontalen Drahtantenne mit zwei Einspeisepunkten „X X“ in der Mitte. In beiden Teilstücken links und rechts der Einspeisung befinden sich jeweils zwei Schwingkreise aus einer Spule und einem Kondensator in Parallelschaltung. Die beiden inneren Schwingkreise sind mit „b“ bezeichnet, die beiden äußeren mit „a“.

Weiter zum nächsten Abschnitt: Yagi-Uda Antenne II