Ortsfeste BOS Funkantennen, Tipps und Tricks

Da hat uns der Gesetzgeber einige Auflagen verpasst. Zum Beispiel durften wir keine Richtantennen montieren. Auch eine Riesenantennenhöhe ist nicht machbar. Also müssen wir versuchen, alle andere Möglichkeiten aufs äußerste anzuwenden. Mittlerweile ist recht viel erlaubt worden und wir werden versuchen, alle Möglichkeiten auszuschöpfen.

Wie bereits schon in anderen Artikeln erwähnt, ist die Antennenanlage das A und O, das wichtigste einer Funkanlage. Es ist problemlos möglich, mit einem Watt Sendeleistung nach Amerika zu funken, mit der richtigen Antenne, der richtigen Betriebsart und der richtigen Frequenz. Leider sind die Betriebsarten bei uns festgelegt und die Antennen weitestgehend auch. Zusätzliche Probleme würde uns die Funküberwachung der Landespolizei machen, also haben wir nicht viele Möglichkeiten!.
Wir beginnen mit dem Antennenkabel. Die Länge des Kabels wird in etwa ermittelt. Als nächstes nehmen wir eine Tabelle zur Hand, die uns die Dämpfungswerte des jetzigen Kabels anzeigt.

Hier nun eine Übersichtstabelle verschiedener Kabel, links untereinander mit den verschiedenen Biegeradien sowie den Dämpfungen (Verluste) bei xxx Frequenz, alle Kabel für 50Ohm Wellenwiderstand. Je höher die Frequenz wird, umso höher werden die Verluste! Die Dämpfungswerte sind angegeben für eine Länge von 100 Metern!

TypDurch- messer in mmBiege- radius in mm Impe- danz Ohm 10 Mhz 14 Mhz 50Mhz etwa 8m Band 100 Mhz etwa 4m Band 144 Mhz etwa 2m Band 435 Mhz etwa Tetra 70cm
H 2000 FLEX 10,3 50 50 1,4 2,7 3,9 4,8 8,5
H 2000 FLEX Auch Halogenfrei mit gleichen elektrischen Eigenschaften
H 1001 10,3 50 50 1,5 3,3 4,7 5,5
ECOFLEX 15 14,6 70 50 0,9 2,0 2,8 3,4 6,1
AIRCOM PLUS 10,8 55 50 1,2 2,6 3,8 4,6 8,4
ECOFLEX 10 10,2 40 50 1,2 4,0 4,8 8,9
H 500 9,8 75 50 1,3 2,9 4,1 9,3
RG 213 U 10,3 55 50 2,2 4,4 6,2 7,9 14,8
AIRCELL 7,3 25 50 3,4 4,8 6,6 7,9 14,1
H 155 5,4 35 50 2,2 6,5 9,4 11,8 21
AIRCELL 5 5,0 50 8,3 11,3 23,4
RG 58 ALL 4,9 32 50 8,3 11,3 23,4

Kabelübersicht, geklaut, runtergeladen und verändert, von Kusch-Kabel Dortmund!

In der Regel ist das RG 213  verbaut worden. Wir haben eine Länge von insgesamt 37m überschlagen. In der Tabelle ermitteln wir bei 100MHz eine Dämpfung von 6,2 dB/100m. Also eine Dämpfung auf unserem Kabel von etwa 2,4 dB. Für 4m ein noch brauchbarer Wert, bei 2m wären es etwa schon 2,8db. Zuzüglich der beiden Stecker ergibt sich also eine Dämpfung von etwas über 3 dB.  Nach allem, was wir mittlerweile gelernt haben, bedeutet 3dB sendemäßig, dass nur noch die halbe Leistung abgestrahlt wird.
Um die abgestrahlte Leistung zu erhöhen, könnte man ein anderes Koaxkabel auswählen. Als Beispiel das Ecoflex 15. Hätte bei den 37 Metern Länge eine Dämpfung von nur etwas über einem dB! Zusammen mit 2 Steckern kämen wir auf etwa 2dB, somit einen Leistungsverlust von nur etwa 15%. Da wäre schon mal einiges an mehr Reichweite und besserer Verbindung legal gemacht! Auch hätten wir für Tetra einen guten Grundstein gelegt! Aber es gibt auch noch bessere Kabel! Insbesondere für größere Kabellängen (z.B. Schlauchturm) sollte man auf besseres Kabel (Mobilfunk) zurückgreifen.

Übrigens: die europäische Flugüberwachung hat heftige Probleme bezüglich der Überwachung in Deutschland. Schuld daran ist – indirekt - das TV-Kabelnetz. Aber nicht die Betreiber, sondern die gefummelten Kabel in den Häusern sind das Problem! Denn es ist gesetzlich vorgeschrieben, mindestens doppelt geschirmtes Kabel zu verwenden! Die Leistung, die ansonsten durch die Abschirmung kommt, ist ausreichend, die Flugsicherung zu stören! Jetzt wird Euch eventuell auch klar, warum einige Leute heftigst Probleme mit der digitalen Alarmierung haben. Die haben nämlich alle paar Minuten Streifen auf dem Bildschirm, da der DAU auf der Frequenz eines Kabelkanals sendet. Würden sich alle Beteiligten an die Spielregeln halten, dann wäre die Störung wesentlich geringer bzw. gar nicht vorhanden..
Aber warum sollte man denn ein neues Kabel verlegen, mein Fernseher ging doch schon immer. Also ist die Feuerwehr schuld! (Man kann es sich auch einfach machen, dabei gilt nicht unbedingt das Verursacherprinzip)!
Ihr seht also, dass die doppelte Abschirmung tatsächlich einen ernsthaften technischen (Hochfrequenz)Hintergrund hat! Z.B.  vor etwa 10 Jahren legte die Funküberwachung in Krefeld jeden Tag ca. 5 Kabel-Hausanlagen wegen extremen Störpegels still. Dabei fielen ganz viele alte Gemeinschaftsantennenanlagen auf, bei denen lediglich von Antenne auf Kabelanschluss umgestellt wurde ohne die Kabel zu tauschen!

Hier drei verschiedene Koaxkabel in doppelter Abschirmung, auch für Tetra geeignet!

Allerdings müssen wir auch beachten, dass mit unserer Nutzreichweitenerhöhung auch eine Störreichweitenerhöhung einher geht! Denn hatten wir bisher z.B. eine Reichweite von 50km, so lag die Störreichweite, also der Bereich der von anderen nicht genutzt werden kann, bei etwa weiteren 50km, mindestens!
Also sollte man versuchen, diese Störreichweite durch geeignete Maßnahmen so gering wie möglich zu halten. Dieses betrachten wir anhand eines fiktiven Gebietes.

Das blaue soll einen Fluss darstellen.

Erster Versuch. 4 Sender mit Rundstrahlantennen werden so platziert, dass das Kreisgebiet abgedeckt wird.

Hier nun ebenfalls  Sendestandorte, jedoch mit Richtantennen in den Kreis hineingesendet. Dadurch wird die Störreichweite nach außen  wesentlich verringert!

Hier nun eine Variante mit 18 Sendern. Die Störreichweite wird dadurch ebenfalls gering, die Firma verdient sich dumm und dämlich, jedoch.....
Bei dieser Variante gehört die montierende Firma aus dem Verkehr gezogen. Denn jede Überlappung von 2 Kreisen erzeugt Störzonen, also Zonen in denen im gleichen Moment zwei Signale anstehen. Das Funkgerät oder viel schlimmer der digitale Meldeempfänger erhält 2 Signale gleichzeitig mit minimalem Zeitunterschied. Die Funkverbindung wird schlecht, der Meldeempfänger löst vermutlich nicht aus! Und von diesen Verwirrungszonen (bei Gleichwelle) bzw. Störzonen haben wir hier viel zu viel! Große Teile des Kreisgebietes haben keinen sicheren Funk!
Hier gilt: weniger ist mehr! Besonders bei der digitalen Alarmierung! Jedoch entscheiden meist Verwaltungsbeamte eines Kreises ohne technischem Hintergrundwissen über die Beschaffung. Traurig. Aber leider Realität!

Zusätzlich werden bei der digitalen Alarmierung auch gerne noch andere Fehler gemacht. Z.B. gibt es Wehren, die für den Vollalarm ihrer Wehr Dutzende von Adressen aktivieren müssen. Hier wurde das Pferd völlig falsch rum aufgezogen, denn grade ein Vollalarm muss extrem schnell über die Sender verteilt werden. Ein weiterer Fehler wird gemacht bei den großen Systemen wie der mit den 18 Sendern. Hier wird bei digitalen Alarmen in einer bestimmten Reihenfolge gesendet. Also erst der MasterDAU, dann die erste Reihe, die zweite, die dritte usw. Dann braucht man sich nicht zu wundern, wenn ein Vollalarm einer weit entfernten Feuerwehr nach 2-3 Minuten bei den Kräften ankommt. Dank der vielen Störzonen wird dann ein Teil keinen Alarm empfangen können. Da kommt man dann als nachalarmierter Löschzug ins Gerätehaus und hört am Funk nur noch: brauchen nicht mehr auszurücken. Denn die ursprüngliche Nachalarmierung war ja schon vor 4 oder 5 Minuten! Technik sei Dank, Verwaltung sei Dank! Ein Hoch auf die ausführende Firma!
Denn hier gehören Richtantennen zum MasterDAU montiert, damit die weit entferntesten zeitlich gesehen eher alarmiert werden. So würden sich viele Probleme lösen, auch die Störzonen könnte man sogar bei dem 18-Sender-Schwachsinn minimieren. Jedoch sollte die Fachfirma dann auch dran denken, dass die Antenne für Vertikale Polarisation ausgelegt sein muss! Glaubt ihr nicht? Die ZPD durfte diese Störung beseitigen! Also nix gegen unsere Fachfirmen sagen, die sind schon Spitze! Im Geld verdienen und belabern der Verwaltungsmenschen. Übrigens bedeutet eine falsche Polarisationsebene einen Verlust von etwa 20dB!

Einige Beispiele der grandiosen Fachleistung einer Fachfirma: Linker Mast: ein 2m-Rundstrahler wurde mit einem extrem kurzen Ausleger so montiert, dass er sich zwischen den Radials der 4m-Antenne befindet. Bedeutet im Klartext: Sollte der Rundstrahler 10 Watt abstrahlen, so wird der größte Teil von der 4m-Antenne aufgesaugt und vernichtet. Des weiteren hat dieser Rundstrahler nach links (zum Mast) einen Sektor von etwa 40 Grad, in den kaum Leistung abgestrahlt wird! Das ganze ist ein hochfrequenzmäßiger Kurzschluss! Speziell bei der Antenne kam noch hinzu, dass das Feuerwehrgerätehaus inmitten eines Ortskern steht. Die Antenne hat eine Höhe von etwa 10 Meter über Grund, die umstehenden Häuser jedoch sind überwiegend 4-7 geschossig! Hier stellt sich die Frage nach der Wirksamkeit einer Antenne, die quasi mitten in der Innenstadt „verbuddelt“ wurde!
Auf dem rechten Bild auch wieder ein viel zu kurzer Ausleger mit dem „toten“ Feld von etwa 40 Grad nach links, zusätzlich schief montiert. Und die untere Richtantenne zum Empfang des MasterDAU in horizontaler Polarisation. Jeder einzelne Mast wäre ausreichend für eine Klage der Bevölkerung/Wehr gegen die Verwaltungsbeamten und gegen die Fachfirma, die keine sein kann!

Ein weiteres Problem sind insbesondere in Grenznähe die Störsender aus dem Ausland. Da nicht jedes Land die gleichen Funkkanäle hat wie wir, kann es ohne weiteres passieren, das z.B. ein Schließ- und Wachdienst aus den Niederlanden den gleichen Funkkanal benutzt wie wir. Er hört uns nicht, da wir ja im Unterband senden. Aber wir hören ihn, insbesondere im Sommer, laufend. Grrrrr. Dabei ist die Lösung für die Ortsfeste Funkanlage ganz einfach! Hier hilft eine sogenannte Vormastantenne oder Richtantenne.
Es ist abzuklären, aus welcher Richtung der „Störer“ kommt. Haben wir unsere Funkantenne

seitlich an einem Mast montiert, so ist abzuklären, ob es Nachteile gäbe, wenn wir die Antenne am Mast drehen und den Störer quasi hinter dem Mast „verstecken“. Sollte es keinerlei Probleme diesbezüglich geben, so wäre es die kostengünstigste Art, den Störer auszublenden. Die zweie Variante ist die einer 2-Element-Richtantenne. Auch hier die Antenne in umgekehrter Richtung montieren. Damit hört die Antenne den Störer auch nur noch extrem schlecht. Allerdings muss bei beiden gesagt werden, dass in der entgegengesetzten Richtung die Reichweite vergrößert wird!

Links ein Mast mit einer Groundplane an der Spitze und einem Rundstrahler an einem Ausleger. Der Abstand zwischen den beiden Antennen sollte λ/2 betragen. Rechts ein Rundstrahler oben, ein Ausleger mit Groundplane rechts und eine 2 Element etwas tiefer mit einer Richtwirkung nach links.

Ausführung ist schon akzeptabel. Wobei eine Kombiantenne an der Mastspitze technisch einfach besser wäre da keinerlei Problem mit der Verkopplung entsteht. Denn bei den gezeigten Konstruktionen muss immer mindestens ein Abstand von halber Wellenlänge eingehalten werden! Zu jedem Teil einer Antenne!

Übrigens hängen die Überreichweiten unter anderem mit der Wetterlage zusammen. Taucher kennen einen ähnlichen Effekt, die sogenannten Sprungschichten im Wasser.
Insbesondere wenn eine kalte Luftschicht am Boden hängt und sich darüber eine warme Luftschicht gelegt hat. Üblicherweise nimmt mit größerer Höhe die Temperatur ab, dass hängt auch mit dem geringer werdenden Luftdruck zusammen. In unserem Beispiel jedoch nicht. An der Grenzfläche zwischen warm und kalt bildet sich eine Art Spiegel, an dem die Funkwellen gebrochen und reflektiert werden. Dadurch kommen diese Überreichweiten zustande. Der Fachbegriff dafür lautet Inversionswetterlage.
Allerdings gibt es noch weitere Gründe für eine Überreichweite: die Sonnenfleckenaktivität. Für diese Sonnenflecken gibt es in speziellen Funkfachzeitschriften sogar Tabellen und Übersichten, welche Frequenz an welchem Tag mit höheren Reichweiten beaufschlagt wird.
http://www.swpc.noaa.gov/index.html ist sehr umfangreich!
Und diese Sonnenflecken werden leider recht stiefmütterlich behandelt. Viele Fachleute verweisen es ins Reich der Fabeln. Aber diese Fachleute wissen nicht, dass die Satellitenbetreiber gewarnt werden, wenn’s denn auf der Sonne zu heftig wird. Denn dann werden die Solarpanels eingefahren, um Schaden zu vermeiden. Oder aber die Polarlichter, die zu extremen Spannungen auf den Überlandleitungen führen können. Nordische Trafos sind dafür überspannungsfest ausgeführt, unsere nicht!
Als Beispiel möchte ich hier 2 Nachbarländer aufführen, in denen das 4m Band auch für die staatlich geprüften Funkamateure genehmigt ist: England und Spanien. Da ist es bei erhöhter Sonnenfleckenaktivität absolut problemlos möglich, eine Funkverbindung zwischen diesen beiden Ländern aufzubauen! Mit technisch fast den gleichen Geräten, die wir verwenden.

Hier noch für Interessierte ein Überblick über Funkverbindungen mit extremen Reichweiten im UKW Bereich: Meteorscatter (Funkverbindung über einen Meteoritenschauer, bis etwa 2200km), Erde – Mond – Erde (Mond als Reflektor, Kontinentüberschreitend), Flugzeuge als Reflektor (insbesondere nach USA, gleiche Strecke, laufend über den Tag verteilt), Satellitenfunk (seit 1960 selbstgebaute Satelliten im All, noch etwa 25 in Betrieb, nächstes Jahr startet ein von den Funkamateuren selbstgebauter Richtung Mars), Funk mit der ISS (Zwangsvoraussetzung für die Besatzung:  müssen staatlich geprüfte Funkamateure sein).

Als eine Selbstverständlichkeit sollte eine gute Erdung der Antennenanlage vorhanden sein. Diese Erdung hat den gesetzlichen Vorschriften zu entsprechen und muss von einer zugelassenen Elektrofachkraft montiert und regelmäßig überprüft werden! Euer Leben bzw. bei Blitzeinschlag (indirekt) auch das Leben der Bürger hängt davon ab!
Auch sollten Überspannungsableiteinrichtungen sowohl an den Antennenzuleitungen als auch in der Stromzuleitung der Funkanlage montiert sein. Dazu möchte ich an die direkt am Niederrhein gelegene große Stadt erinnern, deren Einsatzleitzentrale durch ein Ingenieurbüro gebaut wurde und bei denen bei Gewitter nichts mehr ging. Hier wurde durch die Firma  XYZ (Hersteller von Blitz- und Überspannungsableitern) die Zentrale der Berufsfeuerwehr entsprechend umgebaut und abgesichert.  Netz-, Telefon- und Koaxleitungen wurden entsprechend mit Überspannungsableitern und Blitzschutz abgesichert. Zusätzliche Blitzableiter wurden ebenfalls installiert. Die Technik: Elektro, Computer, Fernmelde und Haustechnik wurde aus einem zentralen Raum in Einzelräume umgelagert. Somit wurden weitere Störquellen untereinander extrem verringert.

Ihr seht, man kann vieles machen, vor allem falsches. Geht mit offenen Augen durch die Welt und seht euch eure Funkantennenanlage skeptisch an. Solltet ihr Antennenkabel austauschen, immer an Tetra denken und die damit verbundene höhere Frequenz, somit wesentlich höhere Dämpfung!

 

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Firma Kabel-Kusch
Fachfirma für Antennenkabel Dortmund