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Praxis-Guide mit 49:1-Transformator
Die End Fed Half Wave (EFHW) Antenne gehört zu den beliebtesten Multiband-Antennen im Amateurfunk. Mit dem richtigen 49:1-Transformator lässt sich eine effiziente Drahtantenne bauen, die auf mehreren Kurzwellenbändern ohne Antennentuner auskommt. Dieser Praxis-Guide zeigt den kompletten Bau mit NanoVNA-Vermessung. Das Thema ist nicht neu, aber die Materialliste… Stoff um mal etwas neues zu testen.
Funktionsprinzip und Theorie
Eine EFHW ist physikalisch eine halbe Wellenlänge lang und wird an einem Ende gespeist. Der Fusspunktwiderstand beträgt theoretisch 2500-3600 Ω, weshalb ein 49:1-Transformator für die Anpassung an 50 Ω nötig ist. Die Antenne arbeitet als Multiband-Antenne, da sie bei ungeraden Vielfachen der Grundfrequenz (3f₀, 5f₀, 7f₀) ebenfalls als Halbwellenstrahler fungiert.
Materialliste
Für den 49:1-Transformator
| Bauteil | Spezifikation | Stückzahl | Bezugsquelle |
|---|---|---|---|
| Ferritkern | FT82-43 oder T106-2 | 1 | Amidon/Conrad |
| Kupferlackdraht | 0,5-0,8 mm CuL | 2 m | Elektronik-Händler |
| Gehäuse | Kunststoff IP54 | 1 | Bausatz oder 3D-Druck |
| BNC/SO239 Buchse | 50 Ω | 1 | Reichelt/Digikey |
| Lüsterklemme | 3-polig | 1 | Baumarkt |
| Kondensator | 100-150 pF, 1 kV | 1 | Elektronik-Händler |
Für die Antenne
| Bauteil | Spezifikation | Länge/Anzahl |
|---|---|---|
| Antennendraht | Kupferlitze 1,5 mm² | 20,5 m (für 40m-Band) |
| Isolatoren | Keramik oder Kunststoff | 2 |
| Abspannseile | UV-beständig | nach Bedarf |
Berechnung der Antennenlänge
Die optimale Länge berechnet sich nach:
L = (k × c) / fWobei:
- k = Verkürzungsfaktor (0,95 für Draht in Luft)
- c = Lichtgeschwindigkeit (300.000.000 m/s)
- f = Frequenz in Hz
Längen für verschiedene Bänder
| Band | Frequenz | Berechnung | Länge |
|---|---|---|---|
| 80m | 3,65 MHz | (0,95 × 300) / 3,65 | 78,1 m |
| 40m | 7,1 MHz | (0,95 × 300) / 7,1 | 40,1 m |
| 20m | 14,2 MHz | (0,95 × 300) / 14,2 | 20,1 m |
| 17m | 18,1 MHz | (0,95 × 300) / 18,1 | 15,7 m |
Bau des 49:1-Transformators
Schritt 1: Ferritkern vorbereiten
Kernauswahl: FT82-43 für QRP bis 20W, T106-2 für höhere Leistungen bis 100W. Der Typ-43-Ferrit hat bessere HF-Eigenschaften, während Typ-2 mehr Leistung verträgt.
Schritt 2: Wicklung aufbringen
- Primärwicklung: 2 Windungen mit 0,8mm CuL-Draht
- Sekundärwicklung: 14 Windungen mit 0,5mm CuL-Draht
- Wickelverhältnis: 1:7 ergibt Impedanzverhältnis 1:49
Wickeltechnik:
- Beide Wicklungen bifilar (parallel) wickeln
- Gleichmäßige Verteilung über den Kernumfang
- Windungen fest, aber ohne Isolierung zu beschädigen
Schritt 3: Verschaltung
Eingang (50Ω): Primärwicklung zwischen HF-Buchse und Masse
Ausgang: Sekundärwicklung zwischen Antennenanschluss und Masse
Kompensation: 100-150pF parallel zur SekundärwicklungSchritt 4: Gehäuse und Anschlüsse
- Wasserdichtes Gehäuse für Außeneinsatz
- Zugentlastung für Antennendraht
- Erdungsanschluss für Radial oder Gegengewicht (optional)
Mechanischer Aufbau
Befestigung und Installation
- Transformator-Position: 2-3m über Grund für optimale Abstrahlung
- Antennenführung: Draht möglichst horizontal, bei Platzmangel L- oder invertierte L-Form
- Isolatoren: An beiden Enden für sichere Befestigung
- Koaxkabel: RG58 bis 10m, RG213 für längere Strecken
Abstimmung mit NanoVNA
Messvorbereitung
- Kalibrierung: NanoVNA mit OSL (Open-Short-Load) kalibrieren
- Frequenzbereich: 1-30 MHz für Übersicht, dann bandspezifisch
- Messparameter: S11 (Reflexion), SWR, Smith-Chart
Optimierung der Länge
| Beobachtung | Maßnahme |
|---|---|
| SWR-Minimum zu hoch in der Frequenz | Antenne verlängern (+2-5% Länge) |
| SWR-Minimum zu tief in der Frequenz | Antenne verkürzen (-2-5% Länge) |
| SWR generell zu hoch | Transformator prüfen, Drahtführung optimieren |
| Mehrere Minima | Harmonische Resonanzen – normal bei EFHW |
Typische Messwerte
Eine gut abgestimmte EFHW zeigt folgende SWR-Werte:
| Band | Frequenz | Ziel-SWR | Akzeptabel |
|---|---|---|---|
| 40m | 7,0-7,2 MHz | < 1,5 | < 2,0 |
| 20m | 14,0-14,35 MHz | < 1,5 | < 2,0 |
| 17m | 18,068-18,168 MHz | < 1,8 | < 2,5 |
| 15m | 21,0-21,45 MHz | < 1,8 | < 2,5 |
Praktische Tipps aus der Erfahrung
Transformator-Optimierung
- Kompensationskondensator: Start mit 120 pF, dann in 10 pF-Schritten optimieren
- Kernkombination: Bei hoher Leistung zwei FT82-43 in Reihe verwenden
- Temperaturstabilität: Typ-2 Kerne sind thermisch stabiler
Antennenaufbau
- Mindesthöhe: 0,1 λ über Grund für akzeptable Abstrahlung
- Umgebungseffekte: Metallische Gegenstände mind. λ/4 entfernt halten
- Drahtqualität: Kupferlitze ist flexibler als Monofildraht
Fehlervermeidung
Häufige Probleme:
- Schlechte Lötverbindungen im Transformator
- Zu dünner Draht bei hohen Leistungen (>50W)
- Transformator zu nah am Boden montiert
- Falsche Windungszahl oder -richtung
Leistungstest und Inbetriebnahme
Stufenweise Leistungssteigerung
- 1W: Grundfunktion und SWR prüfen
- 10W: Erwärmung des Transformators beobachten
- Vollast: Nur bei SWR < 2,0 und kühlem Transformator
Langzeittest
Nach 30 Minuten Dauersendung:
- Transformatorgehäuse: Handwarm ist OK, heiß ist kritisch
- SWR-Stabilität: Sollte sich nicht verschlechtern
- TVI/BCI: Nachbarn befragen, Filter ggf. nachrüsten
Fazit
Die EFHW mit 49:1-Transformator ist eine bewährte Multiband-Lösung für platzbeschränkte Stationen. Der Selbstbau ermöglicht Anpassungen an spezielle Anforderungen und kostet etwa 20-30 CHF Mit sorgfältigem Aufbau und NanoVNA-Vermessung erreicht man professionelle Ergebnisse. Die Antenne arbeitet auf ungeraden Harmonischen ohne Tuner und liefert auf 40m, 20m, 17m und 15m gute Resultate.
Erfolgsfaktoren: Saubere Löttechnik, korrekte Kernwahl und geduldige Optimierung mit dem Netzwerkanalysator. Bei ersten Versuchen empfiehlt sich der Beginn mit 20m-Länge für schnelle Erfolgserlebnisse.