Empfangsantennen auf Schiffen

Funkempfänger für die unterschiedlichsten Aufgaben gehören heute zur Grundausstattung der meisten seegehenden Schiffe.

Dass jeder Empfänger – auch wenn er noch so hochwertig ist – nur so gut arbeiten kann wie die angeschlossene Antenne arbeitet, wird in vielen Fällen zu wenig beachtet.

Worauf sollte man bei der Auswahl der Antenne achten:
– Der Frequenzbereich muss dem Frequenzbereich des Empfängers, zumindest aber dem tatsächlich genutzten Bereich entsprechen.
– Die Ausgangsimpedanz der Antenne muss mit der Eingangsimpedanz des Empfängers übereinstimmen.
– Die Antenne und ihre Zuleitung zum Empfänger soll möglichst wenig örtliche Störungen an den Empfänger liefern. Dazu gehört auch eine ordnungsgemäße Erdung von Empfangsanlage und Antenne.

Im Marinebereich eingesetzte Empfänger sind meist für einen Bereich von 100 kHz bis 30 MHz – also vom mittleren Langwellenbereich bis zum oberen Kurzwellenbereich – konzipiert. Dies entspricht einer Wellenlänge von ca. 3.000 bis 10 Meter, also einem sehr großen Bereich. Da die Länge einer angepassten Antenne immer einem festen Verhältnis zur Wellenlänge entspricht, ist es verständlich, dass eine Drahtantenne mit einer bestimmten Länge nur bei einer einzigen Frequenz richtig angepasst sein kann. Bei Verwendung einer Drahtantenne (z.B. isoliertes Achterstag) soll daher immer eine geeignete Anpassung zwischen Antenne und Empfängerzuleitung geschaltet werden. Es gibt solche Einheiten (z.B. Marine Balun), die die Anpassung zwischen einer Drahtantenne und einer geschirmten Zuleitung zum Empfänger über einen großen Frequenzbereich zufriedenstellend lösen.

Die Antenne soll möglichst hoch und mit so weitem Abstand als möglich von allen lokalen Störeinflüssen montiert werden. Fast alle elektronischen Geräte an Bord senden Störfrequenzen aus, welche nicht über die Antenne und deren Zuleitung ins Gerät gelangen sollten. Geräte mit entsprechender Zulassung bzw. mit CE Kennzeichnung sind weitestgehend störungsfrei konzipiert und aufgebaut. Problematisch sind Mobiltelefone.

Die Zuleitung von der Antenne zum Empfänger muss über ein verlustarmes, gut abgeschirmtes Koaxialkabel mit der gleichen Impedanz wie der Empfängereingang erfolgen. Diese muss meist parallel zu anderen (störenden) Leitungen und in der Nähe anderer elektrischer/elektronischer Geräte verlegt werden. Eine schlecht geschirmte Zuleitung nimmt lokale Störungen auf und leitet diese an den Empfänger weiter. Der Empfänger sollte auf möglichst kurzem Weg mit einer guten Erdung (Erdschwamm) verbunden sein.

Eine in optimaler Position montierte (passive) Drahtantenne mit geeigneter Anpassungseinheit und geschirmter Zuleitung ermöglicht meist eine zufriedenstellende Empfangsqualität.

Alternativ kann eine Aktivantenne eingesetzt werden. Der Eingangswiderstand einer Aktivantenne ist sehr hoch, so dass ein relativ kurzer Stab verwendet werden kann. Der Ausgangswiderstand des Verstärkers ist über den gesamten spezifizierten Frequenzbereich rund 50 Ohm, so dass ein entsprechendes Koaxialkabel mit ebenfalls 50 Ohm das Antennensignal ohne weitere Anpassungsverluste an den Empfängereingang weiterleitet. Die Schwierigkeit bei der Realisierung einer guten Aktivantenne besteht darin, dass der eingebaute Verstärker und der Impedanzwandler möglichst linear sind, nicht durch starke Signale von in der Nähe befindlichen Sendestationen übersteuert werden und dadurch zusätzliche, selbst generierte Störsignale an den Empfänger weitergeleitet werden. Da dies in der Regel nur mit leistungsfähigen Verstärkern mit entsprechend hoher Stromaufnahme möglich ist, ist dies die größte Anforderung an den Entwickler. Er muss eine gute Lösung zwischen höchster Linearität und minimaler Stromaufnahme finden.

Aufgrund der kleineren Abmessungen einer Aktivantenne ist es leichter, einen geeigneten Montageplatz, fern von störenden Einflüssen, zu finden. Bei Verwendung einer qualitativ hochwertigen aktiven Antenne wird meist ein optimaler Empfang erreicht.

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