Die Moxon-Antenne oder Portabel QRV mit wenig Gepäck
Als Funkfreunde stehen wir gerne auf den Bergen. Es kommt aber auch mal vor, dass Freunde im Tal stehen. Mit einer nach oben abstrahlenden Autoantenne (siehe Bild 1.1) ist es somit etwas problematisch ins Tal zu kommen, umgekehrt geht der Funkverkehr jedoch problemlos. Es musste also eine Lösung für den Weg Berg -> Tal her (siehe Bild 1.3). Und dafür scheint die Moxon bestens geeignet, zudem hat sie eine ausgezeichnete Richtwirkung, sodass die Leistung auch da hingeht, wo sie hin soll (siehe Bild 1.2).
Bild 1.1: Abstrahlung einer einfachen 2 m Antenne auf Autodach mit 4nec2 simuliert.
Bild 1.2: Abstrahlung einer vertikal polarisierten Moxon.
Bild 1.3: Situation Freiburg – Schauinsland.
Stufe 1: Ideen sammeln
Angeregt von einem Video auf einem bekannten YouTube Kanal baute ich die erste 2 m/70 cm Moxon für den Amateurfunk (siehe Bild 2). Die Maße wurden mit einigen Online-Moxon Rechnern überprüft und es ergaben sich teils deutliche Abweichungen. Eine Suche im Internet ergab, dass es bei einigen dieser Online-Rechner einen kleinen Fehler in der Formel gibt. Leider sind diese Rechner aber immer noch online, daher verwende ich ein kleines aber zuverlässiges Programm: https://ac6la.com/moxgen1.html
Bild 2: 2 m/70 cm Moxon.
Stufe 2: Lehrgeld
Beim Durchmessen der Antenne mittels eines nanoVNA zeigte sich jedoch schnell, dass die direkte Kopplung der beiden Antennen zu Problemen führte. Auch der Ideengeber konnte dazu leider nichts mehr beitragen und so entschied ich mich, den 70 cm Teil abzutrennen und als reine 2 m Antenne weiter zu experimentieren. Ich ließ mit den Moxon Generator auch gleich die Maße für 149 MHz berechnen und baute auf der Basis eine Freenet Antenne. Die Ergebnisse aus dem nanoVNA bestätigten die Ergebnisse des Moxon Rechners (siehe Bild 3).
Bild 3: SWR von 1.09 und ein Fußpunktwiderstand von 45 Ohm bei 149 MHz.
Stufe 3: Wir brauchen Stabilität
Sowohl die Ergebnisse der Antenne am nanoVNA als auch die tatsächliche Leistung im QSO waren gut. Jedoch zeigte sich, dass der auf dem YouTube Kanal empfohlene Weidezaundraht sich zwar gut biegen lässt, sich aber auch ebenso gut verbiegen lässt. Also musste eine Lösung für dieses Problem her.
Bild 4: 400 m Weidezaundraht.
Bild 5: Installationsrohre.
Bild 6: Portbabel-Moxon.
Angelehnt an die positiven Erfahrungen mit der Delta-Loop, entschied ich darauf aufzubauen und die Antenne in eine Hülle aus Installationsrohr zu betten. Dadurch bekommt die Antenne eine ausgezeichnete Stabilität, auch wenn noch etwas Draht im Moment herausschaut (siehe Bild 6). Die Löcher wurden übrigens mit einem Fräsaufsatz von einem bekannten Discounter gefräst – mit dem Akkuschrauber eine Sache von Sekunden – und die Rohre anschließend ineinander geschoben und mit Heißkleber fixiert.
Stufe 4: Lehrgeld reloaded
Überzeugt von der Konstruktion folgte der Griff zum nanoVNA. Da zeigte sich das nächste Problem, statt auf 149 MHz war sie nun auf 142 MHz resonant. Da wurde mir bewusst, dass das Installationsrohr ein Dielektrikum ist und ich jetzt einen Verkürzungsfaktor berücksichtigen muss, nämlich 0,95. Dieser recht kleine Faktor führt jedoch bei den hohen Frequenzen zu einer Absenkung der Frequenz um 7 MHz. Das muss bei der nächsten Variante berücksichtigt werden.
Stufe 5: Die portable Moxon für den Funkfreund
Über den Winter gab es dann viel Gelegenheit, in den warmen vier Wänden noch einmal mehrere Experimente durchzuführen. Nach einigen Versuchen mit anderen Online-Rechnern blieb ich bei dem in Stufe 1 bereits verlinkten Rechner. Es zeigte sich, dass die auf Grundlage des Rechners gebaute Moxon recht gute Leistungen erzielte.
Wie bereits zuvor erläutert, müssen jedoch ein paar Anpassungen gemacht werden. Der Moxon-Rechner geht von der Annahme aus, dass Kupfer für die Antenne verwendet wird. Der von mir verwendete Weidezaundraht hat aber andere elektrische Eigenschaften. Ich habe ermittelt, dass ich ungefähr 5 MHz dazurechnen muss. Das bedeutet, wenn ich die Antenne für 144 MHz auslegen möchte, dann muss ich im Rechner 149 MHz eingeben. (Übrigens, ich stelle gerne Draht zur Verfügung, es gibt bei mir genug davon).
Beim Zusammenbau ist eine Feinabstimmung erforderlich, bevor sämtliche Elemente im Rohr verschwinden. Meiner Erfahrung nach hat auch das Installationsrohr noch mal einen Effekt von etwa 0,5 bis 1 MHz, das heißt, man muss ggf. das vertikale Rohr noch ein klein wenig kürzen bzw. den Draht darin. Den Abstand zwischen Strahler und Reflektor bzw. zwischen den Enden habe ich nicht mehr abgestimmt. Den belasse ich auf dem ursprünglich ermittelten Wert. Denn so einfach kann man die zusammengesteckten Rohre nicht verschieben. Erst nach der Feinabstimmung erfolgt dann das Verkleben.
Durch ihr geringes Gewicht, lässt sich die Moxon gut portabel einsetzen, sowohl auf einem Portabelmast, als auch auf einem Stativ oder im Baum hängend.
Noch ein Tipp, markiert Euch die Strahlungsrichtung und das heiße Ende der Antenne, sprich den Teil, an dem der Innenleiter des Koax angeschlossen ist. So könnt ihr auch bei schlechten Verhältnissen die Antenne schnell und sicher aufstellen.
Viel Spaß beim Experimentieren und Nachbauen!