Der Bau einer End-Fed-Antenne (End-Fed Half Wave, EFHW) mit einem 1:49 Unun erfordert die Wahl des richtigen Ferrit-Ringkernmaterials. Der Unun (Unbalanced-to-Unbalanced) dient dazu, die hohe Impedanz am Ende der Halbwellenantenne, die typischerweise zwischen 3000 und 4000 Ohm liegt, auf die 50 Ohm des Koaxialkabels anzupassen.
Das von mir verwendete Ferrit-Material 43 (z. B. im FT240-43 Ringkern) ist in der Amateurfunk-Community für diese Art von Breitband-Impedanzwandlern weithin etabliert.
Contents
Material 43: Der Allrounder für HF-Übertrager
Das Material 43 ist ein Nickel-Zink-Ferrit (NiZn), das sich durch seine hohe Widerstandsfähigkeit und seine Eignung für Frequenzen von 2 MHz bis zu mehreren hundert Megahertz auszeichnet.
Vorteile des 43er Materials für Ununs:
- Breitbandigkeit: Das Material 43 bietet eine sehr gute Breitband-Leistung auf den Kurzwellebändern (HF).
- Hohe Permeabilität (μi): Mit einer anfänglichen relativen Permeabilität (μi) von typischerweise 800 ist es gut geeignet, um die notwendige Induktivität für Breitbandübertrager zu liefern. Dies ist entscheidend, damit die Impedanzwandlung über einen weiten Frequenzbereich funktioniert.
- Branchenstandard: Viele Endstufen nutzen Transformatoren mit 43er Material, was seine Zuverlässigkeit im Hochfrequenzbereich unterstreicht.
- Nutzung als Impedanzwandler: Es wird explizit als bessere Wahl für Impedanzwandler (wie 4:1 Baluns oder Ununs) im Gegensatz zu Material 31 empfohlen.
Die weit verbreitete Beliebtheit des 43er Materials rührt daher, dass es einen optimalen Kompromiss aus Breitbandigkeit und ausreichender Permeabilität für die Kurzwelle bietet.
Alternativen: Material 61 und Material 31
Neben dem 43er Material kommen im Amateurfunkbereich, insbesondere für Baluns und Mantelwellensperren, auch andere Ferrit-Materialien zum Einsatz:
| Material | Typische μi | Anwendungsbereich | Eignung für 1:49 Unun |
| 43 | 800 | Breitband-Übertrager, Impedanzwandler (HF) | Gut (Standard) |
| 61 | 125 | Übertrager (höhere Frequenzen), Baluns | Geeignet, geringere Erwärmung bei hohen Leistungen möglich |
| 31 | Hoch (nicht spezifiziert) | Gleichtaktdrosseln, 1:1 Baluns (1-50 MHz) | Nicht optimal für Impedanzwandler |
Material 61 (NiZn-Ferrit): Die «kühle» Alternative
Material 61 weist eine deutlich geringere anfängliche Permeabilität (μi) von 125 auf.
- Vorteile: Einige Funkamateure berichten, dass 61er Material bei Übertragern (wie 1:4 oder 1:9 Ununs) unter hoher Last kaum Erwärmung zeigt, selbst bei 100 Watt Sendeleistung. Dies deutet auf geringere Kernverluste in bestimmten Frequenzbereichen hin.
- Herausforderung: Aufgrund der niedrigeren Permeabilität kann es schwieriger sein, die erforderliche Mindestinduktivität zu erreichen, um eine gute Leistung über die unteren Bänder (z. B. 80 m) zu gewährleisten, es sei denn, man verwendet mehr Windungen oder einen größeren Kern. Für höhere Frequenzen kann es jedoch sehr überzeugende Ergebnisse liefern.
Material 31 (MnZn-Ferrit): Optimal für Gleichtaktdrosseln
Material 31 ist ein Mangan-Zink-Ferrit (MnZn) und ist in erster Linie für Anwendungen unter 5 MHz prädestiniert, wird aber auch zur Gleichtaktunterdrückung bis zu 70 MHz empfohlen.
- Fokus: Es wird als ideal zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen und für 1:1-Baluns im Bereich von 1 bis 25 MHz angesehen.
- Eignung für Ununs: Obwohl es eine exzellente Breitband-Gleichtaktunterdrückung bietet, wird für Impedanzwandler wie 4:1 Baluns oder Ununs explizit das Material 43 als bessere Wahl genannt.
Wichtige Hersteller von Ferritkernen
Die Ferritkerne, die im Amateurfunkbereich verwendet werden (wie z.B. die Ringkerne FT240-43), stammen üblicherweise von wenigen großen, spezialisierten Herstellern. Diese bieten die unterschiedlichen Materialien wie #43, #61 oder #31 an.
Die bekanntesten Anbieter, deren Produkte häufig im Bau von Ununs und Baluns zum Einsatz kommen, sind:
- Fair-Rite Products Corp.: Fair-Rite ist einer der prominentesten Hersteller von Ferriten und bietet das 43er Material (oft als 43 Material® bezeichnet) sowie das 61er Material in verschiedenen Formen, einschliesslich Ringkernen (Toroids), an. Das 43er Material ist besonders beliebt zur Unterdrückung von leitungsgebundenen elektromagnetischen Störungen (EMI) von 20 MHz bis 250 MHz und für induktive Anwendungen wie Hochfrequenz-Gleichtaktdrosseln.
- Amidon: Amidon ist ein weiterer sehr bekannter Name in der Amateurfunk-Community. Obwohl der Name häufig für die Ringkern-Bezeichnungen (z. B. FT240-43) verwendet wird, vertreibt Amidon die Kerne von Herstellern wie Fair-Rite und anderen und bietet sie dem Amateurfunkmarkt an. Produkte werden oft als AMIDON / FAIR-RITE Cores gelistet.
- Magnetics®: Dieses Unternehmen ist ein bedeutender Lieferant von weichmagnetischen Ferritkernen (Mangan-Zink-Ferriten), die unter anderem in Hochfrequenztransformatoren und Induktivitäten eingesetzt werden. Sie bieten Ferritmaterialien mit hoher Permeabilität und guten Temperatureigenschaften.
- Laird™ Steward™: Dieses Unternehmen bietet eine breite Auswahl an Ferritkernen, die von KHz bis GHz reichen, und wird von großen Technologie-Teams für hochwertige EMI-Schutzlösungen eingesetzt.
Hinweis zu Bezeichnungen:
Es ist üblich, dass die Kerne, die von Händlern wie Amidon angeboten werden, die Materialnummer des eigentlichen Herstellers tragen. Der «FT240-43» Ringkern bezieht sich auf die physikalische Größe (Ferrite Toroid, ca. 2,4 Zoll Außendurchmesser) und das Material (43). Man findet diese Kerne daher oft sowohl unter dem Namen des Händlers als auch des Materialherstellers.
Fazit
Das 43er Material ist der Standard für Ihren 1:49 Unun, weil es das beste Breitbandspektrum für Impedanzwandler über die gängigen Kurzwellenbänder liefert und eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist.
Wenn Du jedoch vorrangig hohe Sendeleistungen (z. B. 100 W CW) betreiben und eine geringstmögliche Erwärmung des Kerns anstrebst, insbesondere auf den höheren KW-Bändern, kann das 61er Material eine interessante Alternative sein, die möglicherweise weniger Verluste durch Erwärmung verursacht. In den meisten Standard-EFHW-Anwendungen bietet das 43er Material jedoch die zuverlässigste Allround-Leistung.