Am kommenden Mittwoch, den 20.08.2025, um 15:00 Uhr, ist Putzen und Aufräumen – im Shack in der Friesdorfer Straße 197 in Friesdorf – angesagt.

Folgende Ziele sind gesetzt:

• Aufräumen,
• Kehren,
• Getränke beschaffen und transportieren,
• UKW-Transceiver an der Antenne testen.

Diejenigen, welche sich berufen fühlen, sich an den Arbeiten zu beteiligen, sind herzlich dazu eingeladen (Motto: Viele Hände machen schnell ein Ende!).

Deshalb: Kommt bitte! Es soll doch zu unserer geplanten Party schön aussehen, oder?

Peilen auf Kurzwelle
Zeit, den Fuchs zu jagen: Mit Time-Difference-of-Arrival (TDoA) und dem weltweiten Netz der KiwiSDR-Empfänger lässt sich die Herkunft vieler HF-Signale erstaunlich gut eingrenzen. Das ist nützlich für Broadcast‑Listener, Funkamateure und alle, die wissen wollen, woher ein Sender wirklich kommt. Hier bekommst du das Wie, Wozu und Woran‑es‑scheitern‑kann – verständlich, praxisnah und unterhaltsam.

Was TDoA eigentlich macht

TDoA vergleicht, wann dasselbe Signal an mehreren, präzise getakteten Empfängern eintrifft. Aus den winzigen Laufzeitunterschieden entstehen Linien gleicher Differenz (Hyperbeln), deren Schnittbereiche die wahrscheinliche Senderposition zeigen. Je besser die Geometrie der ausgewählten Empfänger und je sauberer das Signal, desto schärfer wird die „Wärmekarte“ der Herkunft.

• Gleiches Signal, andere Uhren: GPS‑synchronisierte KiwiSDRs stempeln die Audiosamples zeitgenau, sodass Ankunftszeiten vergleichbar sind.
• Korrelation statt Rätselraten: Der Algorithmus sucht die Verschiebung, bei der die Signalverläufe am besten übereinanderliegen.
• Heatmap statt Stecknadel: Ergebnis ist ein Gebiet mit maximaler Wahrscheinlichkeit – kein exakter Stecknadelpunkt, aber oft überraschend treffsicher.

Genauigkeit: Wovon sie abhängt und was realistisch ist

Erwarte keine Magie, aber solide Resultate, wenn die Randbedingungen passen. Auf Mittel- und Kurzwelle entscheidet die Ionosphäre mit, und die ist Launensiegerin.

• Signalqualität: Ein stabiler Träger oder klarer IDschnipsel schlägt breitbandiges Musikprogramm.
  • Bestens: Zeitzeichen, AM‑Träger, Utility- oder Rundfunksender ohne Fading.
  • Schwierig: Starke Mehrwege, tiefe Fades, starke Störungen.
• Empfänger-Geometrie:
  • Breit auffächern: Wähle 4–8 KiwiSDRs, die den vermuteten Ort großräumig umringen.
  • Vermeide Linie: Liegen alle Empfänger auf einer Linie, wird die Lösung langgezogen und ungenau.
• Ionosphäre und Tageszeit:
  • MW/untere KW nachts: Weite Reichweiten, aber mehr Mehrwege.
  • Tagsüber: Kürzere Sprünge, oft stabilere Pfade.
• Praxiswerte: Bei guten Bedingungen ist eine Eingrenzung auf einige bis wenige Dutzend Kilometer drin; mit ungünstiger Geometrie oder starkem Fading können es hunderte Kilometer sein.

Hinweis: Mehrere Läufe zu unterschiedlichen Zeiten und mit leicht variierter Empfängerauswahl erhöhen die Zuverlässigkeit.

KiwiSDR-Workflow: Vom Signal zur Karte

So setzt du TDoA in der Praxis ein – ohne Instrumentenpark, nur mit guter Auswahl und etwas Geduld.

1. Signal wählen:
   • Klarer Träger: Stelle schmal auf den Carrier oder die markante Modulationskomponente.
   • Ruhige Phase: Nimm 20–60 Sekunden mit wenig Fading.
2. Empfänger auswählen:
   • SNR vor Ort: Nutze Kiwis mit gutem Empfang am Zielband.
   • Geografische Verteilung: 4–8 Standorte, die den vermuteten Ursprung umringen und nicht zu dicht beieinander liegen.
3. TDoA starten:
   • Synchron aufnehmen: Die TDoA‑Funktion sammelt gleichzeitig Daten von allen gewählten Kiwis.
   • Heatmap prüfen: Der Hotspot sollte sich sinnvoll zu Senderlisten und Landeskarte verhalten.
4. Iterativ verbessern:
   • Schwache Kiwis ersetzen: Tausche Empfänger mit schlechtem SNR.
   • Zeit verschieben: Wiederhole den Lauf eine Stunde später, wenn Fading nachlässt.
5. Ergebnis absichern:
   • Abgleich mit Listen: Prüfe Frequenz, Sendezeit und Sprache.
   • Mehrere Runs: Zwei bis drei konsistente Karten sind überzeugender als ein Glückstreffer.

Tipps für Broadcast‑Listener: Sender sicherer identifizieren

TDoA ist die halbe Miete; die andere Hälfte ist gutes „Kopfradio“.

• Carrier‑Fingerprint:
  • Leicht daneben: Der Träger liegt oft wenige Hertz neben der Nennfrequenz – das Muster ist senderindividuell.
  • Seitenspektrum: Netzbrumm‑Seitbänder (50/60 Hz) oder typische Audio‑Signaturen können helfen.
• Zeit & Sprache:
  • Top‑of‑hour: Nachrichten und Zeitsignale zur vollen Stunde sind Gold.
  • Sprache/Ansage: Call‑Ins, Jingles, regionale Werbung verraten die Herkunft.
• Sendepläne:
  • Frequenz vs. Zeitslot: Abgleich mit aktuellen Sendeplänen filtert Doppelgänger.
  • Saisonwechsel: A‑/B‑Saison beachten – Frequenzen wandern.
• Antennentricks:
  • Ferritstab/Loop drehen (MW): Azimut im Shack plus TDoA‑Gebiet ergibt eine Kreuzpeilung.
  • Schmalband hören: Enge Filtereinstellungen machen Träger sauberer und TDoA stabiler.

Bonus: Miss einmalig den Carrier‑Offset „deines“ Senders und notiere ihn. Er dient als persönlicher Fingerabdruck bei künftigen Empfängen.

Stärken, Grenzen und sinnvolle Anwendungen

• Wofür TDoA glänzt:
  • Rundfunk auf MW/KW: Senderstandorte plausibilisieren, unbekannte Stationen einordnen.
  • Utility/Beacons: Standortfelder prüfen, Bandöffnungen studieren.
  • DX‑Forensik: Ungewöhnliche Wege dokumentieren (z. B. graue Linie).
• Wo es hakt:
  • Starkes Fading/Mehrwege: Heatmap zerfranst, Ergebnisse wandern.
  • Schwaches SNR: Korrelation trifft Rauschen, nicht den Sender.
  • Schlechte Geometrie: Alle Kiwis auf einer Seite verschieben das Resultat.
• Gute Praxis:
  • Empfänger kuratieren: Lieber vier sehr gute als zehn mittelmäßige Standorte.
  • Konstanz zählt: Gleiche Einstellungen, gleiche Fensterlänge, wiederholbare Runs.

Bitte beachte die Funkregeln deines Landes. Peile und dokumentiere verantwortungsvoll – legale Rundfunk- und Amateurfunksignale sind der richtige Spielplatz.

Mini‑Checkliste zum Mitnehmen

• Signal: Stabiler Träger, ruhiger Zeitabschnitt.
• Empfänger: 4–8 Kiwis, gute SNR, gute geografische Streuung.
• Läufe: Mehrfach wiederholen, schwache Kiwis ersetzen.
• Abgleich: Sendepläne, Sprache, Zeitmarker prüfen.
• Dokumentation: Screenshot der Heatmap, Aufnahmedaten, Offset notieren.

Was sind Phased-Array-Antennen?

Phased-Array-Antennen sind gruppenbasierte Antennensysteme, die aus mehreren einzelnen Strahlern bestehen. Durch gezielte Phasensteuerung der einzelnen Elemente kann die Strahlrichtung elektronisch verändert werden, ohne dass die Antenne mechanisch bewegt werden muss. Diese Technik wird häufig in Radar-, Satelliten- und Kommunikationssystemen eingesetzt und findet zunehmend Anwendung im Amateurfunk.

Vor- und Nachteile von Phased-Array-Antennen im Amateurfunk

Vorteile: ✅ Elektronische Richtungssteuerung: Die Antenne kann ihre Strahlrichtung schnell anpassen, ohne mechanische Bewegung. ✅ Hohe Effizienz: Durch gezielte Strahlformung wird die Sendeleistung optimal genutzt. ✅ Mehrfachstrahlfähigkeit: Einige Systeme können mehrere Signale gleichzeitig in verschiedene Richtungen senden. ✅ Geringere mechanische Abnutzung: Keine beweglichen Teile bedeuten weniger Wartung und höhere Zuverlässigkeit.

Nachteile: ❌ Hohe Kosten: Die komplexe Elektronik und Steuerung machen Phased-Array-Systeme teurer als klassische Antennen. ❌ Technische Komplexität: Die Steuerung erfordert fortschrittliche Signalverarbeitung und präzise Kalibrierung. ❌ Energiebedarf: Die Phasenschieber und Verstärker benötigen zusätzliche Energie, was für portable Anwendungen eine Herausforderung sein kann.

Phased-Array-Antennen auf Kurzwelle vs. UKW

Kurzwelle (KW) ✅ Ideal für weltweite Verbindungen, da die ionosphärische Reflexion genutzt wird. ✅ Funktioniert auch mit geringerer Leistung, da die Funkwellen über große Entfernungen reflektiert werden. ❌ Stärker von Wetter und Sonnenaktivität beeinflusst. ❌ Große Antennenflächen erforderlich für optimale Reichweite.

Ultrakurzwelle (UKW) ✅ Geeignet für lokale und regionale Verbindungen mit direkter Sichtverbindung. ✅ Weniger von atmosphärischen Bedingungen abhängig. ❌ Reichweite ist auf etwa 100–200 km begrenzt, ohne Relaisstationen. ❌ Funktioniert schlechter in bergigem Gelände ohne entsprechende Infrastruktur.

Geschichtliche Entwicklung und Herausforderungen

Die Entwicklung von Phased-Array-Antennen begann in den 1940er Jahren für militärische Radarsysteme. In den 1960er Jahren wurden sie für Satellitenkommunikation weiterentwickelt.

Im Amateurfunk sind Phased-Array-Systeme noch relativ selten, da sie technisch anspruchsvoll und teuer sind. Die größte Herausforderung besteht in der präzisen Phasensteuerung, um eine optimale Strahlformung zu erreichen. Zudem erfordert die Nutzung auf Kurzwelle spezielle Anpassungen, da die Wellenlängen größer sind und die Antennen entsprechend dimensioniert werden müssen.

Fazit

Phased-Array-Antennen bieten enorme Vorteile für den Amateurfunk, insbesondere für gerichtete Funkverbindungenund adaptive Signalsteuerung. Während sie auf UKW einfacher einzusetzen sind, erfordern sie auf Kurzwelle größere Antennenstrukturen und komplexe Steuerungssysteme. Trotz der Herausforderungen bleibt die Technologie vielversprechend für die Zukunft des Amateurfunks.

Die Perseiden gehören zu den bekanntesten und ergiebigsten Meteorströmen des Jahres. Jahr für Jahr im August liefern sie am nächtlichen Firmament ein spektakuläres Schauspiel aus hunderten leuchtenden Sternschnuppen. In diesem Artikel erfährst du, wie die Perseiden entstehen, seit wann sie beobachtet werden, wann und wie du sie am besten sichten kannst – ergänzt um eine geschichtliche Anekdote und eine schematische Grafik der Umlaufbahnen.

Entstehung und Ursprung

Die Perseiden entstehen aus dem Staub des Kometen 109P/Swift-Tuttle. Bei seinem letzten Periheldurchgang 1862 veröffentlichten Lewis Swift und Horace Tuttle unabhängig voneinander die Entdeckung dieses Kometen, dessen Kern mit etwa 26 Kilometern Durchmesser das größte regelmäßige Objekts ist, das die Erdumlaufbahn kreuzt. Alle circa 133 Jahre nähert sich der Komet der Sonne so stark an, dass sein Eis sublimiert und eine gewaltige Staub- und Trümmerwolke hinterlässt.

Jedes Jahr im Juli und August traversiert die Erde diese Wolke. Kleine Meteoroide mit oft sandkorngroßer Dimension dringen dann mit rund 59 km/s in die Erdatmosphäre ein. Die Reibung erhitzt die Luft entlang ihrer Flugbahnen so stark, dass sie leuchtet – das, was wir als helle Sternschnuppen wahrnehmen.

Historische Beobachtungen

Schon im alten China berichteten Chronisten um 36 v. Chr. von ungewöhnlich zahlreich fallenden Sternschnuppen im August. Weitere Berichte finden sich in Japan und Korea. Die erste europäische Notiz stammt aus dem Jahr 811 n. Chr. Die systematische Verknüpfung des meteorischen Schauspiels mit dem Sternbild Perseus gelang dem belgischen Astronomen Adolphe Quetelet im Jahr 1835, als er erstmals den jährlichen, im August wiederkehrenden Meteorschauer beschrieb und dessen Radiant in Perseus lokalisierte.

Aktivitätsfenster und Höchststand

Die Perseiden sind in einem relativ breiten Zeitfenster sichtbar. Ihr Maximum liegt alljährlich um den 12. August, wenn die Erde den dichtesten Teil der Staubspur kreuzt.

Unter idealen Bedingungen (dunkler Himmel, Radiant hoch am Himmel) erreicht die Zenithal Hourly Rate (ZHR) bis zu 100 Meteore pro Stunde. In Mitteleuropa sind es meist 60 Stundenmeteore, da Mondlicht und Lichtverschmutzung schwächere Objekte überstrahlen können.

Beste Beobachtungszeiten

• Zwischen Mitternacht und Morgendämmerung steigt der Radiant im Nordosten hoch und liefert dort die meisten Meteore.
• Spitzenzeiten liegen meist zwischen 2 Uhr und 4 Uhr morgens, wenn Erde und Meteoroidstrom die optimale Geometrie bilden und die Himmelsrichtung des Radianten direkt in die Flugbahn zeigt.
• Eine klare, mondarme Nacht in einem abgelegenen, dunklen Gebiet erhöht die Sichtungsrate signifikant.

Beobachtungstipps

• Wähle einen Standort fernab von Stadtlichtern und schütze deine Augen 20–30 Minuten im Dunkeln, damit sie sich optimal anpassen können.
• Plane deine Beobachtung in der zweiten Nachthälfte ein, wenn der Radiant am höchsten steht.
• Vermeide Fernglas oder Teleskop: Ein freier Blick mit bloßem Auge optimiert die Chance, schnelle Meteore am Himmel zu erfassen.
• Für Fotoaufnahmen: Weitwinkelobjektiv (14–24 mm), ISO 1600–3200, Belichtungszeiten 15–30 Sekunden, Stativ und Fernauslöser.

Geschichtliche Anekdote: Tränen des Laurentius

Im Volksmund heißen die Perseiden „Tränen des heiligen Laurentius“. Der christliche Märtyrer Laurentius wurde am 10. August 258 in Rom auf einem glühenden Rost hingerichtet. Da das Meteorschauer-Maximum nahe am Laurentiusfest liegt, verband man im Mittelalter die fallenden Feuerfunken mit seinen Tränen, was dem Meteorstrom eine tiefgreifende kulturelle Bedeutung verlieh.

Grundlagen der Spannungs- und Stromverteilung

Eine Antenne ist ein schwingungsfähiges System, das elektromagnetische Wellen abstrahlt. Die Verteilung von Spannungund Strom entlang einer Antenne ist entscheidend für ihre Effizienz.

• Spannungsbauch: Bereiche mit hoher elektrischer Spannung, aber geringem Stromfluss. Diese treten typischerweise an den Enden eines Dipols auf.
• Strombauch: Bereiche mit maximalem Stromfluss und minimaler Spannung. Diese befinden sich meist in der Mitte eines Dipols oder an Einspeisepunkten.

Die richtige Platzierung der Einspeisung und Anpassung der Antenne beeinflusst die Strahlungseffizienz und die Impedanzanpassung.

Warum ist eine gut abgestimmte Antenne wichtig?

Eine gut abgestimmte Antenne sorgt für eine optimale Energieübertragung zwischen Sender und Antenne. Die wichtigsten Vorteile:

✅ Maximale Effizienz: Eine abgestimmte Antenne minimiert Verluste und sorgt für eine effektive Strahlung. ✅ Geringe Reflexionen: Fehlanpassungen führen zu Reflexionen, die das Stehwellenverhältnis (SWR) erhöhen und den Sender belasten. ✅ Bessere Reichweite: Eine korrekt abgestimmte Antenne verbessert die Signalstärke und Reichweite. ✅ Reduzierte Störungen: Fehlanpassungen können unerwünschte Oberwellen erzeugen, die andere Funkdienste stören.

Geschichtliche Entwicklung der Antennentechnik im Amateurfunk

Die Entwicklung von Antennen im Amateurfunk reicht bis in die frühen Tage der Funktechnik zurück.

• 1900er Jahre: Erste Experimente mit Drahtantennen und Langwellenkommunikation.
• 1920er Jahre: Einführung von Kurzwellenantennen, die weltweite Kommunikation ermöglichten.
• 1950er Jahre: Entwicklung von Yagi-Antennen für gerichtete Funkverbindungen.
• 1980er Jahre: Fortschritte in Computersimulationen, die präzisere Antennendesigns erlaubten.
• Heute: Einsatz von digitalen Antennenmodellen und adaptiven Antennensystemen für moderne Funkkommunikation.

Von einfachen Drahtantennen bis hin zu komplexen Phased-Array-Systemen hat sich die Antennentechnik stetig weiterentwickelt und bleibt ein zentrales Thema im Amateurfunk.

Einführung: Was ist eine Delta Loop Antenne?

Die Delta Loop ist so etwas wie der Geheimtipp für Funkamateure, die eine leistungsstarke Richtantenne bauen möchten, ohne gleich einen 20-Meter-Mast in den Garten zu betonieren. Ihre charakteristische Dreiecksform verleiht ihr nicht nur Stabilität, sondern auch ein sehr effizientes Strahlungsdiagramm – perfekt für DX-Verbindungen und rauschärmere Empfangsbedingungen.

Warum Delta? Ganz einfach: Δ sieht cool aus, passt gut auf den Gartenplan und gibt dir auf dem Fieldday den Titel „Der mit der Dreiecksantenne“.

Kurzer Ausflug in die Physik

Eine Delta Loop ist typischerweise eine Wellenlänge lang – das bedeutet, dass sich der Drahtumfang nach folgender Formel berechnet:

L (in Metern) = 300 / f(MHz)

Beispiel: Für das 14-MHz-Band ergibt das 300 / 14 = ca. 21,4 m Drahtlänge.

• Vertikal gespeist: besser für DX, da flacher Abstrahlwinkel.
• Horizontal gespeist: besser für Nahbereichsverbindungen (NVIS).

Das Strahlungsdiagramm ist breitbandiger als bei einem Dipol, was die Abstimmung etwas leichter macht.

Konstruktionsprinzip

Die klassische Delta Loop besteht aus:

• Draht (Kupferlitze, min. 1,5 mm², wetterfest)
• Isolatoren an den Ecken
• Speisepunkt wahlweise an der unteren Ecke (vertikal) oder seitlich (horizontal)
• Balun 4:1 oder 2:1 für Impedanzanpassung

Bauanleitungen für Amateurfunk-Bänder

40m-Band (7 MHz)

• Drahtlänge: ca. 42,8 m
• Mast: 12 m Fiberglas oder Aluminium
• Speisung: 4:1-Balun + 50-Ohm-Koax
• Vorteil: Hervorragend für Nacht-DX

20m-Band (14 MHz)

• Drahtlänge: ca. 21,4 m
• Mast: 7–8 m
• Flexibel: sowohl portable als auch stationär leicht zu realisieren

10m-Band (28 MHz)

• Drahtlänge: ca. 10,7 m
• Perfekt: Sporadic-E im Sommer

Materialtipps

• Draht: Flexibler Antennendraht mit PVC- oder PE-Ummantelung
• Isolatoren: Keramik oder UV-beständiges Plastik
• Seile: Kevlar-ummantelt, keine billigen Wäscheleinen (fragt nicht, warum ich das erwähne…)
• Balun: Fertig kaufen oder selbst wickeln

Vor- und Nachteile

Vorteile:

• Hoher Gewinn gegenüber Dipol
• Niedriges Rauschen
• Multiband-Betrieb mit Tuner möglich

Nachteile:

• Benötigt Mast oder Aufhängungspunkte
• Etwas mehr Drahtlänge als Dipol

Bei meinem ersten Delta-Loop-Aufbau habe ich den Speisepunkt versehentlich oben angebracht. Ergebnis? Ein Abstrahlwinkel, der gefühlt nur UFOs erreichen konnte.

Lektion: Bauanleitung lesen, bevor der Mast steht.

FAQ – Delta Loop Antennen im Amateurfunk

1. Wie berechne ich die Drahtlänge für meine Delta Loop?

Die Länge in Metern ergibt sich aus der Formel:

L = 300 / Frequenz in MHz.

Für 14 MHz z. B.: 300 / 14 ≈ 21,4 m.

2. Brauche ich immer einen Balun?

Ja, ein 4:1-Balun ist Standard, um die Impedanz (typisch ca. 100–120 Ohm) auf 50 Ohm Koaxialkabel anzupassen.

3. Kann ich eine Delta Loop multiband nutzen?

Ja, mit einem Antennentuner kannst du eine einbandige Delta Loop oft auf benachbarten Bändern abstimmen.

4. Welche Aufhängehöhe ist ideal?

Je höher, desto flacher der Abstrahlwinkel. Für DX ideal: obere Spitze mind. 10 m hoch.

5. Was ist besser – vertikal oder horizontal gespeist?

• Vertikal: flacher Abstrahlwinkel, gut für DX
• Horizontal: steiler Winkel, besser für Nahbereich (NVIS)

6. Kann ich sie auch portable betreiben?

Ja, mit einem leichten Fiberglasmast lässt sich eine Delta Loop in ca. 30 Minuten aufbauen – ideal für Fielddays.

Industrielle Umgebungen zeichnen sich durch umfangreiche Metallstrukturen, elektrische Anlagen und oft getrennte Erdungssysteme aus. Beim Einführen der Antennenleitung ins Gebäude entstehen ohne fachgerechte Erdung und Potentialausgleich unkontrollierte Spannungsunterschiede, die zu Funkstörungen, Beschädigungen von Geräten und im Blitzfall zu gefährlichen Überströmen führen können.

1 Erdung vor dem Gebäudeeintritt

• Installieren Sie nahe am Mastfuß oder am Fangleiterpunkt außerhalb des Gebäudes einen separaten Erdungspunkt für den Koax-Schirm.
• Verwenden Sie hierfür einen Kupferleiter (mindestens 16 mm² Cu) oder einen gleichwertigen Metallleiter, der direkt mit dem äußeren Blitzschutz- bzw. Erdungssystem verbunden ist.
• Diese äußere Erdung verhindert, dass Blitzströme ungefiltert ins Gebäudeinnere induziert werden.

2 Erdung nach dem Gebäudeeintritt

• Führen Sie die Antennenleitung durch eine blitzstromfest ausgeführte Kabeldurchführung (“Feed-Through”).
• Direkt hinter der Durchführungsstelle muss der Koax-Schirm an die Haupterdungsschiene (HES) oder an eine örtliche Potentialausgleichsschiene (PAS) angebunden werden.
• Verwenden Sie kurze, möglichst gerade Leiter (≥ 6 mm² Cu) zur Verbindung von Schirm und PAS, um Impedanzen und Induktivitäten gering zu halten.

3 Relevante Normen und Folgen bei Nichteinhaltung

• DIN VDE 0100-540 verlangt den Schutzpotentialausgleich für alle metallischen Fremdleiter am Gebäudeübergang, zu denen auch Kabelschirme gehören.
• DIN VDE 0855-300 (Entwurf VDE 0855-300:2025-01) schreibt für Funkanlagen mit bis zu 1 kW Senderleistung die Erdung und den Potentialausgleich der Antennenleitung vor dem und nach dem Gebäudeeintritt zwingend vor.
• VDE 0185-305-3 regelt die Einbindung von Antennen- und Blitzschutzsystemen in industrielle Blitzschutzanlagen.
• Unterbleibt die Erdung der Koax-Schirme am Gebäude, verletzt man sowohl DIN VDE 0100-540 als auch DIN VDE 0855-300 und riskiert
  • Funkausfälle und Störgeräusche durch induzierte Spannungsdifferenzen
  • Sachschäden durch Blitzüberschläge im Schirm oder im Shack
  • Haftungsansprüche im Schadensfall

4 Praxistipp

Planen Sie beim Aufstellen in Industrieanlagen frühzeitig die Leitungsführung und Erdungspunkte zusammen mit der Blitzschutz- bzw. Elektrofachkraft. Eine koordinierte Installationsplanung zwischen Funktechnikern, Maschinenbau und Gebäudetechnik verhindert teure Nachrüstungen und Verschlechterungen der Empfangsqualität.

Ursachen für einen hohen Rauschpegel

Der Rauschpegel auf Kurzwelle kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden:

• Atmosphärisches Rauschen: Entsteht durch natürliche elektromagnetische Aktivitäten wie Gewitter und Sonnenstürme.
• Man-made Noise (Störsignale durch Menschen): Elektronische Geräte, Stromleitungen und industrielle Anlagen erzeugen elektromagnetische Störungen.
• Empfängerrauschen: Jedes Funkgerät hat ein internes Rauschen, das durch die Qualität der Komponenten beeinflusst wird.

Praktische Maßnahmen zur Rauschpegel-Reduzierung

✅ Optimale Standortwahl

• Funkstationen sollten möglichst weit entfernt von städtischen Störquellen betrieben werden.
• Erdungssysteme helfen, Störungen durch elektrische Felder zu minimieren.

✅ Filter und Abschirmung

• Hochwertige Bandpassfilter reduzieren unerwünschte Signale.
• Ferritkerne an Kabeln verhindern Störungen durch Netzteile und Computer.

✅ Antennenausrichtung und Bauarten

• Magnetische Loop-Antennen sind weniger anfällig für Störungen aus der Umgebung.
• Endgespeiste Drahtantennen mit guter Erdung reduzieren statische Aufladungen.

✅ Technische Hilfsmittel zur Rauschunterdrückung

• Noise Blanker in modernen Transceivern helfen, impulsartige Störungen auszublenden.
• DSP-Filter (Digitale Signalverarbeitung) verbessern die Verständlichkeit von schwachen Signalen.
• Phasenverschiebungstechniken können gezielt Störsignale auslöschen.

Zukunftsperspektiven: KI-gestützte Rauschunterdrückung

🔮 Mögliche Entwicklungen:

• KI-gestützte adaptive Filter könnten automatisch Störsignale erkennen und eliminieren.
• Machine Learning für Signalverarbeitung könnte die Effizienz von DSP-Systemen weiter verbessern.
• Intelligente Antennensysteme könnten sich dynamisch an Störquellen anpassen.

Fazit

Die Reduzierung des Rauschpegels auf Kurzwelle erfordert eine Kombination aus technischen Maßnahmen, Antennendesign und modernen Signalverarbeitungstechniken. Während klassische Methoden wie Filter und Abschirmung weiterhin effektiv sind, könnten KI-gestützte Systeme in Zukunft eine noch bessere Störunterdrückung ermöglichen.

1. Einführung

Erdung und Potentialausgleich sind essenzielle Schutzmaßnahmen im Amateurfunk. Sie verhindern gefährliche Spannungsdifferenzen, leiten Blitzströme kontrolliert ins Erdreich ab und verbessern die elektromagnetische Verträglichkeit der Anlage. Gleichzeitig reduzieren sie Störgeräusche und erhöhen die Empfangsqualität auf Kurzwelle und UKW.

2. Begriffsdefinitionen

2.1 Erdung

Unter Erdung versteht man die elektrische Verbindung eines Punktes einer Anlage mit der Erde, um ableitbare Ströme sicher ins Erdreich zu führen. Elektrofachkräfte sprechen von Erdung, wenn ein Leiter direkt mit einem Erder (z. B. Fundament- oder Tiefenerder) verbunden wird.

2.2 Potentialausgleich

Als Potentialausgleich wird eine leitfähige Verbindung zwischen verschiedenen Metallteilen (Antennenmast, Koaxschirm, Gerätegehäuse) bezeichnet, um Potentialunterschiede auszugleichen und Berührungsspannungen zu vermeiden. Diese Maßnahme ist in der Norm DIN V VDE V 0800-2:2011-06 beschrieben.

3. Normative Grundlagen

Wichtige VDE-Normen im Funkbereich:

• VDE 0100-410: Schutz gegen elektrischen Schlag
• VDE 0100-540: Erdungsanlagen und Schutzleiter
• VDE 0855-300 (Entwurf E DIN VDE 0855-300:2025-01): Antennenerdung und Sicherheitsanforderungen für Anlagen bis 1 kW
• VDE 0185-305-3: Blitzschutz – Schutz von Gebäuden und Personen
• DIN V VDE V 0800-2:2011-06: Potentialausgleich und Erdung in der Informationstechnik

4. Arten der Erdung im Amateurfunk

4.1 Fundamenterder (Ringerder)

• Beschreibung: Kupferband oder verzinkter Stab im Fundamentring
• Vorteile: höchste Zuverlässigkeit, integriert in Bauwerk, geringe Impedanz
• Nachteile: Baufachgerechte Ausführung nötig, teuer, Nachrüstung kaum möglich

4.2 Tiefenerder

• Beschreibung: Stab oder Band, mehrere Meter tief in den Boden gerammt
• Vorteile: sehr niedriger Erdungswiderstand, unabhängig von Beton
• Nachteile: Bodenbeschaffenheit kann Einbringung erschweren, Genehmigung in Siedlungsgebieten oft erforderlich

4.3 Potentialausgleichsschiene (PAS)

• Beschreibung: innerhalb des Shacks montierte Sammelschiene
• Vorteile: klare Anschlussstelle für Maschinschirm, Geräte und Rohrleitungen
• Nachteile: muss fachgerecht mit Haupterdungsschiene verbunden werden

4.4 Blitzschutz-Erdung

• Beschreibung: Verbindung der Antenne an das äußere Blitzschutzsystem
• Vorteile: kontrollierte Ableitung hoher Blitzströme, Minimierung von Brandgefahr
• Nachteile: erfordert Einbindung in behördlich beaufsichtigtes Blitzschutzsystem, Querschnitt ≥ 16 mm² Cu nötig

5. Potentialausgleich im Detail

5.1 Hauptpotentialausgleich

Verbindet alle metallenen Fremdleiter (Heizungsrohre, Wasserleitungen) und Schutzerder mit der Haupterdungsschiene. Querschnitt der Potentialausgleichsleiter mindestens halb so groß wie der Schutzleiter, jedoch ≥ 6 mm² Cu empfohlen.

5.2 Zusätzlicher Potentialausgleich

Erforderlich in Bereichen mit erhöhter Gefährdung (Bäder, explosionsgefährdete Bereiche). Leiterquerschnitt ≥ 4 mm² Cu, Verbindung zu ortsnahen Erdern und PAS.

5.3 Koaxial-Potentialausgleich

Jedes Koaxialkabel wird am Mastfuß mit Schalterschrauben, Blitz- oder Erdungsklemmen niederohmig mit der PAS verbunden. Bei Kabellängen > 20 m empfiehlt sich ein Koax-SPD im Shack.

6. Blitzschutz und Antennenmasten

• Antennen oberhalb des Daches sind bevorzugte Einschlagspunkte und müssen nach VDE 0185-305 in das Blitzschutzsystem eingebunden werden.
• Fangleitungen (Blitzschutzableiter) leiten Blitzströme kontrolliert ab.
• Downconductor-Querschnitt ≥ 16 mm² Cu oder ≥ 25 mm² Al.
• Trennungsabstand „s“ zwischen Antenneninstallationen und stromführenden Leitungen muss nach DIN EN 62305-3 berechnet werden; typische Werte 30 … 70 cm.

7. Empfangsvorteile durch richtige Erdung und Potentialausgleich

• Kurzwelle: Tiefer Bodenwiderstand senkt das Systemrauschen, verbessert Signal-zu-Rausch-Verhältnis.
• UKW/VHF/UHF: Stabiles Ground-Plane reduziert Reflexionen, verbessert Antennenimpedanz und Bandbreite.
• Rauscharmut: Potenzialangleich minimiert Störspannungen, verringert Radiointerferenzen im Shack.

8. Anekdoten und Missverständnisse

Ein Funkamateur berichtete von dauerhaftem Geknister im Kopfhörer, bis eine zusätzliche Erdung des Koaxschirms sein Rauschen um 8 dB senkte. Viele verwechseln Haus- und Funk­erdung – beides gehört zusammen: Die Schutzerdung schützt vor elektrischen Schlägen, die Antennenerdung vor Blitzschlag, und der Potentialausgleich beseitigt Spannungsdifferenzen.

9. Fazit

Erdung und Potentialausgleich sind unverzichtbar für Sicherheit, Haftungsminimierung und optimalen Empfang. Die Normen VDE 0100, VDE 0855 und VDE 0185 geben klare Vorgaben. Fachgerechte Planung, Ausführung und regelmäßige Kontrolle garantieren, dass Blitz- und Funkanlagen zuverlässig geschützt sind und ihre volle Funktionsfähigkeit entfalten.

Funktionsweise eines Noise Blankers

Ein Noise Blanker ist eine elektronische Schaltung in Funkgeräten, die impulsartige Störungen aus dem Empfangssignal entfernt. Diese Störungen entstehen häufig durch Zündanlagen von Fahrzeugen, elektrische Geräte oder atmosphärische Entladungen.

Die grundlegende Funktionsweise:

1. Erkennung von Störimpulsen: Ein separater Schaltkreis überwacht das Eingangssignal und identifiziert plötzliche, starke Amplitudenspitzen.
2. Austastung der Störung: Sobald ein Störimpuls erkannt wird, wird das Empfangssignal für eine sehr kurze Zeit unterbrochen.
3. Signalwiederherstellung: Nach der Austastung wird das Signal ohne die störenden Impulse weitergeleitet.

Diese Technik ist besonders effektiv bei Kurzwellen- und UKW-Funkbetrieb, wo impulsartige Störungen die Verständlichkeit erheblich beeinträchtigen können.

Effektivität und Grenzen eines Noise Blankers

✅ Effektivität:

• Besonders wirksam gegen kurze, impulsartige Störungen wie Zündfunken oder elektrische Schaltvorgänge.
• Verbessert die Sprachverständlichkeit und reduziert störendes Knacken im Empfangssignal.
• Funktioniert gut bei AM- und SSB-Signalen, da diese anfälliger für Impulsstörungen sind.

❌ Grenzen:

• Weniger effektiv gegen breitbandiges Rauschen oder kontinuierliche Störungen.
• Kann bei starken Störsignalen auch Nutzsignale beeinflussen.
• Nicht geeignet für digitale Betriebsarten, da die Austastung zu Datenverlust führen kann.

Noise Blanker auf Kurzwelle vs. UKW

Kurzwelle (KW) ✅ Ideal für DX-Verkehr, da Störungen durch atmosphärische Entladungen häufig auftreten. ✅ Reduziert Störungen durch elektrische Geräte in urbanen Gebieten. ❌ Weniger wirksam gegen breitbandiges Rauschen durch Sonnenaktivität.

Ultrakurzwelle (UKW) ✅ Hilft gegen Zündstörungen von Fahrzeugen, besonders im mobilen Betrieb. ✅ Reduziert Störungen durch industrielle Maschinen. ❌ Weniger relevant für FM-Signale, da diese weniger anfällig für Impulsstörungen sind.

DSP und Noise Blanker: Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Digitale Signalverarbeitung (DSP) ist eine moderne Alternative zur klassischen Noise-Blanker-Technik.

Gemeinsamkeiten:

• Beide Systeme entfernen unerwünschte Störsignale aus dem Empfangssignal.
• Beide verbessern die Sprachverständlichkeit und reduzieren störende Geräusche.

Unterschiede:

• Noise Blanker arbeitet auf analoger Basis, indem er Störimpulse austastet.
• DSP nutzt digitale Algorithmen, um Störungen gezielt herauszufiltern.
• DSP kann auch breitbandiges Rauschen reduzieren, während Noise Blanker nur impulsartige Störungen entfernt.

Bau eines einfachen Noise Blankers

Ein einfacher Noise Blanker kann mit wenigen Komponenten realisiert werden:

Benötigte Bauteile:

• Hochfrequenz-Diode zur Erkennung von Störimpulsen.
• Transistor-Schaltung zur Austastung des Signals.
• Kondensator und Widerstand zur Steuerung der Austastzeit.

Funktionsweise:

1. Die Diode erkennt plötzliche Spannungsspitzen.
2. Der Transistor unterbricht das Signal für eine kurze Zeit.
3. Das gefilterte Signal wird weitergeleitet.

Diese Schaltung kann in ältere Funkgeräte integriert werden, die keinen eingebauten Noise Blanker besitzen.

Fazit

Ein Noise Blanker ist ein unverzichtbares Werkzeug im Amateurfunk, um impulsartige Störungen zu eliminieren. Während er auf Kurzwelle für DX-Verkehr besonders nützlich ist, hilft er auf UKW gegen mobile Störungen. Moderne DSP-Techniken bieten eine noch bessere Filterung, insbesondere gegen breitbandiges Rauschen.