Fuchs Antenne auf Wickeltrommel

Im Herbst 2020 habe ich eine geniale Bauform einer Fuchs Antenne am Aktivitätstag mit den IC705 kennen gelernt. Es handelt sich um eine kleine Kabeltrommel, ursprünglich für Telefonkabel konzipiert. Das Herzstück hat OE1WBS ersetzt durch ein 3D Druckteil das eine PL Buchse trägt unter der sich die Fuchskreis Anpassung für die Antenne befindet.
Neumodischer Name für die Antenne ist High Z EndFed, der Erfinder der Antenne wird heutzutage leider oft Tod geschwiegen.


Fuchs Antenna on Wire Drum

În autumn 2020 during an activity day with the new IC705 I learned about this Fuchs Antenna. It is housed in a cable drum which was initially used for phone wire. The hart of the drum was redone by OE1WBS as a 3d printed part. It has a PC connector and the Fuchs circuit is underneath it.
The new name for that antenna is High Z EndFed, unfortunately the inventor of this concept is often not named.

Kabeltrommel
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Kabel Trommel

Kabeltrommel

Kabel Trommel

 
Der Aufbau der Antenne mit der Kabelbox ist in einem Foliensatz von OE1WBS dokumentiert. Hier mein Baubericht:

Zunächst habe ich den Ringkern mit Teflonband isoliert um allfälligen Beschädigungen des Kupferlacks vorzubeugen. Die Spannungen im Fuchskreis können sehr hoch werden. Die Antenne ist Endgespeist, also im Spannungsbauch.
Assembly of this antenna is documented in a slide deck of OE1WBS. Here is the report of my assembly:

First of all I insulated the core with teflon tape. It should avoid shortcuts if the wire insulation gets damaged. Voltage in the Fuchs circuit is usually high. The end fed antenna is connected at the voltage high.

kern
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Kern mit Teflon Band umwickelt

Kern

Kern mit Teflonband

 
OE1WBS hat einen Teilesatz vorbereitet, der das zusammensammeln der Zeile erspart. Insbesondere die Trommel und der 3D Druck Teil.
OE1WBS offers a part set. This saves a lot of time to search for the parts especially the drum and the 3D printed hart.

Teilesatz
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Teilesatz

Teilesatz

Teilesatz

 
Die Schaltung ist ein Klassiker, ein Transformator am Kern 64:1 Impedanz Konvertierung um die hohe Impedanz anzupassen. Die Impedanztransformation erfolgt nach dem Quadrat der Windungsverhältnisse hier 2:16 ->1:8. Eine Endgespeiste Antenne in λ1/2 oder λ12/3 hat üblicherweise etwa 2kΩ. Der Kondensator bewirkt einen breiteren niedrigen SWR Verlauf. Der Kondensator sollte zumindest 1kV Spannungsfestigkeit haben.
The circuit is a classic design. The transformer on a core offers 64:1 impedance transformation. The transformation follows the power of the winding ratio. Here 2:16 -> 1:8. An end fed antenna usually in λ1/2 or λ2/3 has an impedance of 2kΩ. The small capacitor gets you a wider usage with low SWR. The Capacitor should have at least 1kV rating.

Schaltung
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Fuchskreis Schaltung

Schaltung

Fuchskreis Schaltung


Teilesatz
X

Fuchskreis

Teilesatz

Fuchskreis

 
Der Kern mit dem Kondensator wird hinter der PL Buchse festgelötet und mit 2 Kabelbindern in Löchern des 3D Teils befestigt.
The toroid with the capacitor is soldered behind the PL socket. 2 zip ties mount it securely on the 3D printed part.

montiert
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Montierter Ringkern an der PL Buchse

montiert

Montierter Ringkern an der PL Buchse

 

Theorie

Drahtantennen funktionieren gut wenn die Sache in Resonanz kommt. Antennen sind nicht nur exakt in der vollen Schwingung resonant, sondern auch bei 1/2 oder 1/4 und auch bei ganzzahligen Vielfachen. So kann man eine 42m Antenne für das 80,40,20,10m Band gut betreiben. man sieht das im nachfolgenden Diagramm gut. Für die WARC Bänder eignen sich diese Antennen nicht wirklich gut .

Basic Information

Wire Antennas work good if they are resonant.
Antennas also work good if they have the full wave length they also work on 1/2 or 1/4 length as well as on multiplies. This means a 42m antenna works for 80,40,20,10m. Unfortunately this does not include the WARC bands.

Baender
X

Spannungsverlauf im Vergleich

Baender

Vergleich der Bänder

 
Wie lange soll nun der Draht für die Antenne sein?
Die Strahler lange kann einfach nach folgender der Formel berechnet werden: Drahtlänge in m = 150 x (Anzahl Halbwellen-0,05) / Frequenz in MHz
Zusätzlich noch keinen Verkürzungsfaktor von 0,95 annehmen. Man kann für jedes Band einen separaten Strahler bauen oder die Drahtlänge für Mehrbandbetrieb auslegen. So ergibt sich mit einer Drahtlänge von ca. 41-42m Resonanz auf den Bändern 80m bis 10m.

Nachfolgend eine Liste mit den errechneten Längen für verschiedene Bänder
What is the best length of the wire?
The radiator length is calculated by the following formula:
Wire length in m = 150 x (number of halfperiods-0,05) / frequency in MHz.
Additionally apply a correction factor of 0,05. This allows to calculate the ideal wire length for each band. A wire with 41-42m is ideal for the classic bands 80 - 10m.

The following table lists the calculated length
 
Band Frequenz Länge
80m 3,5 MHz 40,71 m
40m 7,0 MHz 20,36 m
30m 10,1 MHz 14,11 m
20m 14,0 MHz 10,18 m
17m 18,1 MHz 7,87 m
15m 21,0 MHz 6,79 m
12m 24,9 MHz 5,72 m
10m 28,0 MHz 5,09 m
 

Als Erweiterung des Antennenkonzepts von OE1WBS habe ich eine Bananenbuchse an der Trommel angebracht. Meine Idee ist im Draht Abgreifpunkte einzubauen um eine verkürzte Bauform in Betrieb nehmen zu können. Mit einer Krokoklemme kann man den Anfang der Antenne bis zu der Stelle im Draht überbrücken. Damit wird der nicht abgewickelte Teil gebrückt und man kann bei Platzproblemen eine kleinere Antenne in benutzen.

As an extension to the antenna concept of OE1WBS I mounted a banana socket on the box. The idea is to mount contacts on the antenna wire. An alligator clip connects the beginning of the antenna to the wire. This bridge shortcuts the wire which is left in the box. Let's see if that works.

Bananenbuchse
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Bananenbuchse

Bananenbuchse

Bananenbuchse

 
Hab' endlich einen Antennendraht bekommen, und gleich gute 10m auf die Trommel gewickelt. Es handelt sich um einen speziellen Antennendraht von DX Wire mit der Bezeichnung DX-WIRE "UL".

Der Draht hat 7 Liezen und eine spezielle Kunststoffseele die aus reißfestem Material bestehen. Damit ist der Draht sehr leicht aber dennoch reißfest.
 
Finally I got my wire. I did about 10m into the box. It is a special wire from DX Wire with the name DX Wire "UL".

The Wire has 7 wires and a special fiber stuff. It offers special strength. So the antenna is light but allows quite a force.


 

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published on: 2020 10 21