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Mobilbetrieb mit Magnetfuß-Antennen


Man kann sich darüber streiten, ob Magnetfüße die optimale Basis für eine Mobilantenne sind - praktisch sind sie auf jeden Fall. Die folgenden Hinweise beruhen auf rund 100.000 km Erfahrung.

Magnetfuß-Antenne, die mechanische Seite

Magnetfüße haben einige entscheidende Vorteile:

  • Sie lassen sich völlig problemlos montieren und spurlos wieder entfernen. Eine wichtige Folge ist, dass man den Standort einer Magnetfuß-Antenne optimal wählen und ausprobieren kann. Spätestens wenn man mehrere Antennen am Auto montieren will, ist das ein wichtiger Aspekt: Eng benachbarte Antennen beeinflussen sich häufig stark - auch dann, wenn sie auf völlig unterschiedlichen Frequenzen arbeiten. Meine Kurzwellenantennen beeinflussen vor allem das SWR auf 70 cm.
  • Man kann mit der Antenne irgendwo hängen bleiben, ohne dass das Löcher ins Blech reißt. Das gilt vor allem bei steifen Antennen. Eine Diamond NR-770H ist da problemlos, trotz ihrer Länge von 1 m: Das Teil lässt sich zu einem Halbkreis biegen und federt wieder zurück. Eine Diamond NR-790 ist nur 50 cm länger, in den beiden unteren Segmenten aber absolut starr.

Auch wird man so manches Aha-Erlebnis ob der Blechstärken am Autodach haben: Am Rand, wo das Blech stark gewölbt ist und wohl häufig auch Versteifungen hat, ist es noch leidlich stabil. Aber in der Mitte bewegt sich das Blech doch ganz bedächtig und genau da möchte man die Antenne doch montieren. Die üblichen Einbaufüße sind dafür viel zu klein.

Der entscheidende Schwachpunkt von Magnetfuß-Antennen ist das Funktionsprinzip: Wenn der Fuß auch nur geringfügig vom Blech abhebt, sinkt seine Haftkraft durch den Luftspalt sofort entscheidend ab. Dadurch fliegt eine Magnetfuß-Antenne ohne Vorwarnung vom Dach. Da wackelt und quietscht im Vorfeld nichts, plötzlich zieht man die Antenne am Kabel hinter sich her.

Mechanisch problemlos sind sicher Strahler von vielleicht 50 cm Länge wie z.B. die Diamond MR-77. Wer mit dem Dienstwagen zur Arbeit führt, nimmt so eine Antenne und versorgt seine Kanalfunke aus dem Zigarettenanzünder mit Strom. Bis zum Stadtrelais funktioniert das häufig genug recht gut.

Mit den Koaxkabeln hatte ich noch nie Probleme. RG-58U passte bei mir noch immer durch die Türspalten. Da hat auch noch nie etwas gepfiffen. Wer extrem schmale Türspalten hat, wird einen Magnetfuß mit besonders dünnem Koaxkabel suchen müssen.

Wer sich auf eine Magnetfußantenne einlässt, sollte auch ein paar Kratzer im Lack einkalkulieren. Denn in den meisten Fällen wird man die Antenne regelmäßig auf- und wieder abbauen. Schließlich kann sie jederzeit ein Fremder vom Dach nehmen und das Koaxkabel lässt sich mit dem Taschenmesser kappen. Auch Korrosionsprobleme durch Feuchtigkeit wird man dadurch vermeiden wollen, dass man den Magnetfuß nach einer Regenfahrt abnimmt.

Alle 20.000 km flog mir ein Magnetfuß völlig unmotiviert vom Dach. Das passierte mir noch nie in irgendwie extremen Situationen, sondern bislang immer bei 100...120 km/h auf der Autobahn, ohne irgendwelche Erschütterungen oder sonstige Auslöser. Das passierte aber immer nur mit Antennen, die ein recht langes (>50 cm) steifes Unterteil besitzen. Der biegsame Strahler darüber kann dann ruhig über einen Meter lang sein. Deshalb setze ich die Magnetfüße jeweils etwas über die Dachmitte hinaus. Die Antenne bleibt dann an der Radioantenne hinten auf dem Dach hängen und bleibt auch die 10 km bis zum nächsten Parkplatz auf dem Dach liegen. Es rumpelt kurz und ich sehe die Antenne im Rückspiegel. Das war aber der Hauptgrund, mir doch noch einen Antennenfuß ins Dach einzubauen – eben für die steifen Antennen von oben.

Magnetfuß-Antenne, die elektrische Seite

Ein wichtiges elektrisches Problem einer Magnetfuß-Antenne ist der fehlende galvanische Kontakt zum Auto. Der Antenne fehlt so mehr oder weniger deutlich das Gegengewicht.

Auf 2m oder 70cm ist das noch kein ernsthaftes Problem, denn hier kann man mit unverkürzten Antennen arbeiten, die einen entsprechend hohen Strahlungswiderstand haben. Dem steht ein geringer Blindwiderstand der Koppelkapazität zum Blech gegenüber, den ein sinnvoll konstruierter Magnetfuß hat. Zudem gibt es hier gestockte, radial-less Antennen wie die Diamond NR-770H, die über ein Anpassglied hochohmig gespeist werden.

Wenn man auf niedrigeren Frequenzen mit einer Magnetfuß-Antenne arbeiten will, dann braucht dieser Magnetfuß vor allem zwei Eigenschaften:

  • Der Magnetfuß muss möglichst groß sein, damit er das Drehmoment einer z.B. 1,40 m langen Antenne aufnehmen kann. Je kürzer die Antenne ist, um so geringer ist der Strahlungswiderstand und um so niedriger muss der Blindwiderstand der Koppelkapazität vom Magnetfuß zum Blech sein.
  • Der Magnetfuß muss auf seiner Unterseite flächig mit einer Metallfolie, vorzugsweise aus Aluminium, belegt sein. Diese Folie bildet dann die eine Platte des Kondensators. mit dem der Antennenfuß geerdet wird. Auf jeden Fall lohnt ein genauer Blick auf die Unterseite des Magnetfußes: Der Spalt zwischen der Metallfolie und dem Autoblech muss so dünn wie irgend möglich sein.

Konstruktionen wie die Diamond K701M, die mehr wie ein Saugnapf denn ein Magnetfuß funktioniert, ist so betrachtet eine unbrauchbare Fehlkonstruktion – und ziemlich teuer auch noch. Diamond weiß offensichtlich, warum sie (für ebenfalls ziemlich viel Geld) zusätzliche Koppelmatten anbieten.

Im optimalen Fall erhöht der Magnetfuß lediglich die Resonanzfrequenz der Antenne etwas. Das sollte problemlos im Bereich des Einstellbereichs bleiben, wie das folgende (mit miniDIAS zuammenkopierte) Bild für eine Diamond HFC20L zeigt. Für die Messung wurde das Antennenkabel des Magnetfußes unmittelbar am Magnetfuß zu einer Mantelwellendrossel aufgewickelt, um den Einfluss der Ableitung auf die Messung zu minimieren.

Die Folie unter dem Magnetfuß erhöht die Koppelkapazität zur Karosserie
Die Gummimatte muss dünn sein und ist entsprechend empfindlich
SWR einer Diamond HFC20L auf Einbaufuß und Magnetfuß

Der Magnet darf auch mit der Metallfolie nicht direkt auf das Autoblech aufgesetzt werden – die Kratzgefahr ist zu groß. Deshalb haben viele Magnetfüße ein Gummituch zum Abschluss der Konstruktion nach unten. Leider sind diese Gummitücher recht empfindlich. Es gibt sie aber auch einzeln nachzukaufen – wenigstens für Sirio-Magnetfüße. Da sollte man beim Funkhändler seines Vertrauens nachfragen.

Ein wirklich unschönes Problem ergibt sich bei Regen: Ein Wasserfilm zwischen Blech und Magnetfuß verändert die Koppelkapazität. Das kann die Resonanzfrequenz der Antenne so stark verändern, dass kein Sendebetrieb mehr möglich ist. Ein trockener Lappen zum Abwischen des Daches hilft nur so lange, wie die Feuchtigkeit nicht unter das Gummituch des Magnetfußes gelangt.

Kampf den Funkstörungen

Das zweite entscheidende Problem sind die Störungen, die man sich von der Autoelektronik einfängt. Die entscheidende Maßnahme ist, alle unsymmetrischen Ströme (Mantelwellen) auf dem Antennenkabel zu unterdrücken, damit man sich keine Funkstörungen durch "Brummschleifen" einfängt. Das leistet eine hinreichend wirksame Mantelwellensperre.

Magnetfuß mit Mantelwellendrossel

Als ich einer 70 cm langen 10m-Antenne das Einfangen von Zündfunkenstörungen mit Klappferriten abgewöhnen wollte, ließ sich die Antenne anschließend nicht mehr abstimmen – bei dem kleinen Magnetfuß auch kein Wunder. Wer will, kann die Mantelwellensperre rund 2,5 m vom Antennenfuß entfernt anbringen und der Antenne so ein abgestimmtes Radial verpassen. Die Frage ist nur, wie man dieses Kabel außen um's Auto wickelt. Denn wenn man dieses Radial in den Innenraum führt, wird die ganze Funkanlage HF-technisch heiß. Da geht nur deshalb überhaupt was, weil auf 10m die Störungen durch die Autoelektronik schon ziemlich abgeklungen sind.

Umgekehrt gilt: Oberhalb von 40 m gehört eine Mantelwellendrosel unmittelbar an oder in den Magnetfuß. Der Magnetfuß ist ja nicht kalt, sondern über vielleicht 100 pF mit dem Blech gekoppelt. Die Ableitung bis zur Mantelwellendrossel am TRX wirkt auf den höheren Bändern leicht als λ/4-Strahler und deshalb effiziente Antenne, die am Magnetfuß niederohmig angekoppelt ist.

Die üblichen Klappferrite sind für VHF/UHF sicher gut genug. Aber auf Kurzwelle muss eindeutig bedeutend mehr Induktivität her. Die Bedeutung der Mantelwellen wurde mir einmal im Urlaub drastisch vor Augen geführt: Meine typische Urlaubsausrüstung ließ sich aus räumlichen Gründen nicht einsetzen. Aber wenigstens Deutsche Welle wollte ich hören können. Also versteckte ich vor dem Fenster ein paar Meter Draht und steckte den Bananenstecker in die PL-Buchse. Die unangenehme Überraschung: Das Schaltnetzteil, das sich bis dahin kaum je zu Wort gemeldet hatte, war selbst bei Rundfunksendern nicht mehr zu überhören. Zum Glück hatte ich Akkus für den FT-817 mit. Das Problem waren übrigens nicht irgendwelche Störungen, die das Schaltnetzteil abgestrahlt hätte: Sobald es abgehängt war, konnte ich das Schaltnetzteil nicht mehr hören – auch wenn es eingeschaltet war.

Noch ein Ansatz zu diesem Thema: Ich kann nur sehr selten Störungen durch die Elektronik anderer Autos bemerken. Osteuropäische LKW sind schon mal von einem Störnebel umgeben und ganz selten rauscht mal ein 2,5-Tonner mit an die 200 km/h an mir vorbei, den ich im Funk höre. Würde man sich die Empfangsstörungen vom eigenen Auto über die Antenne einfangen, dürften die Unterschiede längst nicht so groß sein. Schließlich ist der Motor auf der Nebenspur der Autobahn kaum doppelt so weit von der Antenne entfernt wie der eigene.

Fazit

Auf VHF/UHF sind Magnetfußantennen eine durchaus vollwertige Alternative zu fest montierten Mobilantennen. Aber auch Kurzwellenbetrieb ist mit gewissen Einschränkungen und vor allem einer hochwertigen Mantelwellendrossel möglich. Auch das Stromversorgungsproblem einer Kurzwellenstation lässt sich ohne große Strippenzieherei lösen.

Die mechanischen Betriebserfahrungen zeigen, dass eine Antennenlänge von 1,50 m oder auch noch etwas mehr auch bei heutigen Blechstärken kein wesentliches Problem sind – unter einer Voraussetzung: Der starre Teil der Antenne darf nicht länger sein als vielleicht 50 cm. Das gilt auch für Einbaufüße im Dach und für Geschwindigkeiten bis mindestens 140 km/h.

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Alexander von Obert * http://www.dl4no.de/thema/mobilbe0.htm
Letzte Änderung: 26.08.14 (Bild hinzugefügt)


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