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aus Kupferrohr für das 2m-Band bauen
Die J-Pole Antenne gehört zu den beliebtesten Selbstbauprojekten im VHF-Bereich. Mit ihrer einfachen Konstruktion aus Kupferrohr bietet sie eine ausgezeichnete Leistung bei überschaubarem Aufwand. In diesem Bauartikel zeigen wir Schritt für Schritt, wie eine robuste J-Pole für das 2m-Amateurband entsteht.
Warum eine J-Pole aus Kupferrohr?
Die J-Pole vereint mehrere Vorteile: Sie benötigt kein Radialfeld, zeigt ein omnidirektionales Strahlungsdiagramm und lässt sich am unteren Ende direkt einspeisen. Kupferrohr bringt gegenüber Draht eine höhere mechanische Stabilität mit sich und verändert seine elektrischen Eigenschaften auch bei Witterungseinflüssen kaum.
Technische Eckdaten:
- Gewinn: ca. 2,15 dBd (4,3 dBi)
- SWV: < 1,5:1 im gesamten 2m-Band
- Bandbreite: ca. 4 MHz bei SWV < 2:1
- Strahlungsdiagramm: Omnidirektional
- Polarisation: Vertikal
Materialliste
| Material | Menge | Spezifikation | Bezugsquelle |
|---|---|---|---|
| Kupferrohr | 1,5 m | 15 mm Außendurchmesser | Baumarkt/Sanitärhandel |
| Kupferbogen 90° | 1 Stück | 15 mm, Innenradius | Sanitärhandel |
| Lötfittings | 2 Stück | T-Stück oder Muffe 15 mm | Sanitärhandel |
| RG-58 Koaxkabel | 0,3 m | 50 Ohm | Elektronikhandel |
| PL-259 Stecker | 1 Stück | Für RG-58 | Elektronikhandel |
| Wetterschutzhülle | 1 Stück | Selbstvulkanisierend | Elektronikhandel |
| Lötpaste | 1 Tube | Silberlot oder bleifreies Lot | Elektronikhandel |
Werkzeuge:
- Rohrabschneider oder feine Metallsäge
- Lötkolben (mind. 100W) oder Gaslötbrenner
- Entgrater
- Feile
- Messgeräte (Multimeter, SWV-Messgerät)
Dimensionierung für das 2m-Band
Für die Berechnung der J-Pole Abmessungen verwenden wir die Mittenfrequenz des 2m-Bandes bei 145 MHz.
| Parameter | Formel | Berechnung | Wert |
|---|---|---|---|
| Wellenlänge λ | λ = c/f | 300/145 | 2,069 m |
| Strahler | λ/2 × VF | 1034 × 0,95 | 98,2 cm |
| Matching-Stub | λ/4 × VF | 517 × 0,95 | 49,1 cm |
| Abstand Einspeisepunkt | – | Empirisch | 13-15 cm |
VF = Velocity Factor (Verkürzungsfaktor) für Kupferrohr ≈ 0,95
Schritt-für-Schritt Bauanleitung
Schritt 1: Rohre zuschneiden
Schneiden Sie das Kupferrohr mit dem Rohrabschneider zu:
- 1 × 98,2 cm (Hauptstrahler)
- 1 × 49,1 cm (Matching-Stub)
- 1 × 5 cm (Verbindungsstück)
Entgraten Sie alle Schnittkanten gründlich und feilen Sie die Rohrenden rechtwinklig nach.
Schritt 2: Biegung des Hauptstrahlers
Den Hauptstrahler müssen wir am unteren Ende um 90° biegen. Verwenden Sie dafür den Kupferbogen oder biegen Sie vorsichtig von Hand:
- Messen Sie 13 cm vom unteren Ende ab
- Markieren Sie die Biegestelle
- Biegen Sie das Rohr um exakt 90°
- Das horizontale Stück sollte 13 cm lang sein
Schritt 3: Montage des T-Stücks
Am Ende des horizontalen Stücks wird das T-Stück oder eine Muffe montiert:
- Reinigen Sie die Rohrenden mit Stahlwolle
- Tragen Sie Lötpaste auf
- Schieben Sie das Fitting auf
- Löten Sie die Verbindung sauber
Schritt 4: Matching-Stub anbringen
Der 49,1 cm lange Matching-Stub wird vertikal nach unten am T-Stück befestigt:
- Rohrende reinigen und entgraten
- Mit Lötpaste einsetzen
- Lot gleichmäßig um die Verbindung verteilen
- Auf rechtwinklige Ausrichtung achten
Schritt 5: Einspeisepunkt vorbereiten
Der kritischste Teil ist die Anbringung der Koaxleitung:
- Abschirmung: Mit dünnem Kupferdraht oder Kupferband am horizontalen Element befestigen (Massepunkt)
- Innenleiter: Am vertikalen Hauptstrahler anschließen, 13-15 cm vom Biegepunkt entfernt
- Verbindungen mechanisch stabil und elektrisch gut leitend ausführen
Feinabstimmung und Messung
Erste Messung
Montieren Sie die Antenne mindestens 3 Meter über Grund und messen Sie das SWV:
| Frequenz [MHz] | Soll-SWV | Aktion bei Abweichung |
|---|---|---|
| 144,0 | < 1,8:1 | Stub verlängern |
| 145,0 | < 1,3:1 | Optimal |
| 146,0 | < 1,8:1 | Stub kürzen |
Anpassung durch Einspeisepunkt
Falls das SWV nicht optimal ist, variieren Sie den Einspeisepunkt:
- SWV zu hoch: Einspeisepunkt zum Biegepunkt hin verschieben
- SWV zu niedrig: Einspeisepunkt vom Biegepunkt weg verschieben
- Schrittweite: 0,5-1 cm
Stub-Länge optimieren
Bei größeren Abweichungen den Matching-Stub anpassen:
- Resonanz zu tief: Stub um 2-3 mm kürzen
- Resonanz zu hoch: Stub verlängern (schwieriger)
Montage und Wetterbeständigkeit
Befestigung
Die J-Pole wird am besten am unteren Ende des Matching-Stubs befestigt:
- Isolierende Halterung verwenden (PVC-Rohr, Kunststoffschelle)
- Abstand zum Mast: Mindestens λ/8 = 26 cm
- Erdverbindung: Koaxkabel-Außenleiter am Mastfuß erden
Wetterschutz
Schützen Sie alle Lötstellen und den Koaxanschluss:
- Einspeisepunkt mit selbstvulkanisierendem Band umwickeln
- PL-259 Stecker mit Gummikappe schützen
- Tropfschlaufe im Koaxkabel bilden
Messtabelle für verschiedene Frequenzen
| Band | Frequenz [MHz] | Strahler [cm] | Stub [cm] | VF |
|---|---|---|---|---|
| 2m | 145 | 98,2 | 49,1 | 0,95 |
| 70cm | 435 | 32,7 | 16,4 | 0,95 |
| 23cm | 1296 | 11,0 | 5,5 | 0,95 |
Typische Probleme und Lösungen
Problem: Hohe SWV über das gesamte Band
Lösung: Mechanische Verbindungen prüfen, Lötstellen nacharbeiten
Problem: SWV-Minimum außerhalb des gewünschten Bereichs
Lösung: Stub-Länge anpassen oder Kupferrohr-Durchmesser berücksichtigen
Problem: Schlechte Fernfeldcharakteristik
Lösung: Mindestabstände zu Gebäuden und anderen Antennen einhalten
Fazit
Die J-Pole aus Kupferrohr ist ein lohnenswertes Projekt für den VHF-Bereich. Mit etwas handwerklichem Geschick und den richtigen Abmessungen entsteht eine robuste Antenne mit ausgezeichneter Leistung. Die einmalige Investition in qualitatives Material zahlt sich durch jahrzehntelange Betriebssicherheit aus. Besonders für Repeater-Betrieb und lokalen VHF-Verkehr ist diese Antenne eine hervorragende Wahl.
Die praktischen Erfahrungen zeigen, dass eine sorgfältig aufgebaute Kupferrohr-J-Pole durchaus mit kommerziellen Antennen konkurrieren kann – bei deutlich geringeren Kosten und dem Stolz auf die Eigenleistung.