Die NYFAZ-bzw. DL4CS-Antenne

Diese von mir entworfene Antenne eignet sich trotz der kleinen Abmessungen nicht nur als Empfangs-, sondern auch als Sende-Antenne für Kurzwellen. Als Strahler und als Koppelschleife dient eine normale zweiadrige Lautsprecher-Leitung, für welche früher die Industriebezeichnung NYFAZ gebräuchlich war. Ich habe ihr daher ursprünglich den Namen NYFAZ-Antenne gegeben. Man darf sie aber auch ruhig DL4CS-Antenne nennen ;-)

Funktionsprinzip als Doppel-Resonator

Das Prinzip der Antenne beruht auf zwei fest gekoppelten Resonanzkreisen, was sie im Ergebnis etwas breitbandiger macht als herkömmliche magnetische Antennen vergleichbarer Größe. Physikalisch betrachtet handelt es sich um zwei magnetisch und kapazitiv extrem fest verkoppelte Schwingkreise, wobei das System die beiden Adern der Zwillingslitze für unterschiedliche Aufgaben nutzt. Der Primärkreis arbeitet in Serienresonanz; er wird vom Funkgerät gespeist und durch einen Drehko in Serie vervollständigt. Dieser Kreis erzwingt den Stromfluss vom Sender in das System und sorgt für die Impedanzanpassung auf 50 Ohm. Der Sekundärkreis bildet mit dem zweiten Drehko einen Parallelschwingkreis, der als Energiespeicher mit hoher Güte (Q) agiert und die für die Abstrahlung notwendige Spannung aufbaut. Da beide Adern über die gesamte Länge unmittelbar nebeneinander liegen, entsteht ein Leitungstransformator. Die Energie wird somit kontinuierlich über die gesamte Länge induktiv und kapazitiv überkoppelt und dort in den Resonanzkreis transformiert, wo sie direkt abgestrahlt werden kann. Dabei bilden beide Adern jeweils eine Induktivität mit nur einer Windung, die über die gesamte Länge verteilt ist, was die Eigenverluste reduziert.

Abstimmung und Praxisergebnisse im 10m-Band

In der praktischen Anwendung ist der Resonanzpunkt sehr ausgeprägt und fällt bei richtiger Einstellung mit dem besten Stehwellenverhältnis zusammen. Der Abstimmvorgang erfolgt in vergleichbarer Weise wie bei einem klassischen Collins-Filter (Pi-Netzwerk), indem die beiden Drehkondensatoren wechselweise auf beste Anpassung eingestellt werden. Selbst bei unterschiedlichen Koaxkabel-Längen ließ sich bei allen Versuchen ohne Schwierigkeiten ein Stehwellenverhältnis von besser als 1,5 erzielen. Wenngleich die Antenne primär als Behelfsantenne für beengte Verhältnisse anzusehen ist, haben mich die erzielten Ergebnisse selbst überrascht. Mit einem Stützkreuz von ca. 40 x 40 cm und zwei 50 pF-Drehkos eignet sie sich beispielsweise für das 10m-Band und auch für den CB-Funk. Mit der HF-Leistung eines für 10m-FM umgebauten alten AM-CB-Funkgerätes von ca. 1 Watt konnte beim etwa fünf Kilometer entfernten Empfänger des Hamburger 10m-Relais DF0HHH ein praktisch rauschfreies Signal produziert werden, das nach Angaben des Relaisverantwortlichen bei etwa S9 lag. Die Antenne wurde dabei in der Dach-Etage eines viergeschossigen Wohngebäudes in sehr bebauter Umgebung indoor betrieben.

Die 40m-Version der NYFAZ-Antenne

Für das 40m-Band erwies sich eine Stützkreuz-Konstruktion aus zwei Meter langen Holzlatten als geeignet. Mit der daraus resultierenden Drahtlänge von etwa 5,6 Metern und zwei 500 pF-Drehkos ließen sich hier ebenfalls gute Ergebnisse erzielen. Auch unter Dach montiert und mit der Sendeleistung von ca. 100 W PEP eines Drake-Senders Modell T4-XC gespeist, war in den späten Nachmittags- bis Abendstunden bei günstigen Ausbreitungsbedingungen unter anderem die Teilnahme an einer SSB-Runde mit Stationen aus der Schweiz, Süddeutschland und an der Nordsee möglich. Meine Aussendungen waren zwar nicht sonderlich stark, aber überwiegend gut aufzunehmen. Im Vergleich zu einem ebenfalls unter Dach aufgehängten Halbwellendipol von etwa 20 m Länge waren die Signalstärken meist nur etwa einen S-Wert geringer; vereinzelt berichteten Stationen sogar von einem besseren Signal mit der wesentlich kompakteren NYFAZ-Antenne. Eigene Kontrollen mit Web-SDR-Empfängern an verschiedenen Standorten konnten diese Resultate bestätigen.

Ein Mehrband-Antennenset für unterwegs

Für den Aufbau portabler NYFAZ-Antennen sind der Phantasie kaum Grenzen gesetzt. Während sich für den Stationärbetrieb feste Konstruktionen anbieten, eignet sich die Antenne ohne Tragekreuz hervorragend für den mobilen Einsatz im Hotelzimmer oder Krankenhaus. Die Lautsprecherleitung kann dort einfach mit Schuhbändern oder Wäscheklammern fixiert oder auch einfach nur horizontal auf dem Boden ausgebreitet werden. Mein Reisegepäck enthält meist einen Koppler mit Strahlern für das 40m- und 20m-Band sowie ein Verlängerungsstück für das 80m-Band. Die Fotos zeigen den Innenaufbau des Kopplers und das komplette Reise-Antennenset.

Übrigens lässt sich nach demselben Prinzip auch eine Antenne mit Koaxialkabel anstelle der Zwillingslitze konstruieren. Das funktioniert, weil die Abstrahlung maßgeblich über den Sekundärkreis erfolgt; in diesem Fall übernimmt die Abschirmung des Koaxialkabels die Funktion des strahlenden Elements. Praktische Versuche mit klassischem RG-58-Kabel (mit Silbergeflecht) führten zu vielversprechenden Ergebnissen. Auffällig war dabei, dass die Kabellänge bei identischen Drehko-Einstellungen erheblich vergrößert werden musste, um Resonanz zu erhalten. Dies liegt vermutlich an der deutlich höheren Eigenkapazität des Koaxialkabels, die parallel zum Schwingkreis wirkt und das gesamte Resonanzverhalten maßgeblich beeinflusst.

Achtung: Hochspannung am Kondensator!

Besondere Aufmerksamkeit erfordert die Spannungsfestigkeit des Sekundärkreises. Schon bei kleinen Leistungen baut sich am Kondensator eine beachtliche Hochspannung auf, wodurch ich bei Versuchen mehrfach "eine gewischt" bekam. Für den Sekundär-Drehkondensator muss daher eine Ausführung mit ausreichendem Plattenabstand gewählt werden. Bis 5 Watt Sendeleistung haben sich für das 10m-Band Tauchtrimmer bewährt; für niedrigere Frequenzen sollten alte Rundfunk-Drehkondensatoren mit Luft-Dielektrikum verwendet werden. Die etwa bis Mitte der 1950er Jahre hergestellten Ausführungen hatten meistens noch einen größeren Plattenabstand und damit eine noch höhere Spannungsfestigkeit.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die NYFAZ-Antenne sicher kein Wunderwerk ist und eine vollwertige Stationsantenne nicht ersetzen wird – man würde ja auch nicht mit einem Traktor an einem Formel-1-Rennen teilnehmen. Dennoch bietet sie eine erstaunliche Leistungsfähigkeit auf engstem Raum. Wer eine Antenne sucht, die sich durch minimale Herstellungskosten, einen denkbar einfachen Aufbau und extrem handliche Abmessungen auszeichnet, findet hier eine Lösung, die selbst unter schwierigsten Bedingungen einen erfolgreichen Funkbetrieb ermöglicht.