🎯 Phase Shifter im Amateurfunk – Besserer Kurzwellenempfang durch gezielte Phasenverschiebung

📡 Einleitung

Im Kurzwellen-Amateurfunk ist der Empfang oft durch Störungen, QRM (man-made noise) oder Mehrwegeausbreitung beeinträchtigt. Ein Phase Shifter – auf Deutsch Phasenschieber – kann helfen, das Nutzsignal zu verstärken und Störungen zu unterdrücken, indem er die Signale zweier Antennen gezielt in der Phase verschiebt und kombiniert. Das Ergebnis: klarerer Empfang, weniger Rauschen, bessere Lesbarkeit schwacher Stationen.

🔬 Die Physik dahinter – einfach erklärt

Radiowellen sind elektromagnetische Schwingungen. Treffen sie auf zwei räumlich getrennte Antennen, kommen sie dort oft mit unterschiedlicher Phase an – das heißt, die Wellenberge und -täler sind leicht verschoben.

• Wenn zwei Signale in Phase sind (Wellenberg trifft auf Wellenberg), addieren sie sich → das Signal wird stärker.
• Wenn sie gegenphasig sind (Wellenberg trifft auf Wellental), löschen sie sich teilweise oder ganz aus.

Ein Phase Shifter verändert gezielt die Phase eines Signals, bevor es mit einem anderen kombiniert wird. So kann man z. B. ein Störsignal, das aus einer bestimmten Richtung kommt, durch destruktive Interferenz abschwächen, während das Nutzsignal aus einer anderen Richtung verstärkt wird.

⚙️ Warum verbessert sich der Empfang?

• Richtwirkung: Durch die Phasenverschiebung entsteht eine virtuelle Richtantenne aus zwei einfachen Antennen.
• Störunterdrückung: Störungen aus einer bestimmten Richtung können gezielt ausgelöscht werden.
• Signalverstärkung: Nutzsignale aus der gewünschten Richtung addieren sich konstruktiv.

Das Prinzip ähnelt dem Beamforming moderner Antennensysteme – nur eben analog und mit diskreten Bauteilen.

🛠 Technische Umsetzung

Ein einfacher Phase Shifter für den Kurzwellenbereich (z. B. 3–30 MHz) kann mit passiven RC- oder LC-Gliedernrealisiert werden. Für präzisere und verlustärmere Ergebnisse nutzt man oft Breitband-Transformatoren und variabel einstellbare Kondensatoren.

Grundprinzip:

1. Zwei Antennen empfangen das Signal.
2. Eine Empfangsleitung wird durch den Phase Shifter geführt, der die Phase um 0–180° verstellbar macht.
3. Signalkombination in einem Summationspunkt (z. B. über einen Hybrid-Koppler oder einfachen Widerstands-Mischer).
4. Weiterleitung an den Empfänger.

📐 Einfaches Blockschaltbild

   Antenne 1 ───────────────┐
                            │
                            ├──► Summierer ──► Empfänger
   Antenne 2 ─► Phase Shifter│
                            │

🔧 Bauanleitung – Beispiel mit diskreten Bauteilen

Ziel: Variabler Phasenschieber für 3–30 MHz, ca. 0–180° Phasenverschiebung.

Benötigte Bauteile:

• 2 × Breitband-Übertrager (z. B. auf FT37-43 Ferritkern, 1:1)
• 1 × Drehkondensator (10–500 pF)
• 1 × Festkondensator (100 pF, NP0)
• 1 × Potentiometer (500 Ω, Draht)
• 2 × Widerstände (z. B. 51 Ω, 0,25 W)
• Koaxbuchsen (BNC oder PL)
• Gehäuse aus Metall (Abschirmung)
• Kurze Koaxleitungen (RG-174 oder RG-58)

Schaltungsprinzip:

1. Eingang vom zweiten Antennensignal geht in den ersten Übertrager.
2. Zwischenstufe: RC-Netzwerk mit Drehkondensator und Potentiometer erzeugt die variable Phasenverschiebung.
3. Ausgang über zweiten Übertrager zum Summationspunkt.
4. Summation mit dem Signal der ersten Antenne über Widerstände oder Hybrid-Koppler.

🔍 Abgleich:

1. Beide Antennen parallel an den Empfänger anschließen.
2. Phase Shifter in Mittelstellung bringen.
3. Auf ein starkes Störsignal abstimmen.
4. Drehkondensator und Potentiometer so einstellen, dass das Störsignal minimal wird.
5. Nutzsignal prüfen – oft wird es gleichzeitig stärker.

💡 Praxistipps:

• Antennen sollten ähnliche Empfangscharakteristik haben.
• Abstand zwischen den Antennen: 1/8 bis 1/4 Wellenlänge der Betriebsfrequenz.
• Metallgehäuse verwenden, um Einstreuungen zu vermeiden.
• Für präziseren Betrieb kann man mehrstufige Allpass-Filter einsetzen.

📜 Fazit

Ein Phase Shifter ist ein vergleichsweise einfaches, aber sehr wirksames Werkzeug im Amateurfunk. Mit wenigen diskreten Bauteilen lässt sich die Empfangsqualität auf Kurzwelle deutlich verbessern – besonders in schwierigen Störumgebungen. Er ist ein schönes Selbstbauprojekt, das sowohl die HF-Technik als auch das Verständnis für Wellenausbreitung vertieft.