Magic Spring Antenne
für Dachboden, Outdoor und SOTA

Eine kleine Kurzwellenantenne angefertigt aus Spielzeug, sehr klein beim Transport, bestmögliche Anpassung an den vorhandenen Platz!

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Ziel dieses Projektes ist es, stufenlos und variabel möglichst jede Location bestmöglich zu nützen!

Im Spielwarenhandel gibt es sogenannte Magic Springs, das sind Stahlfedern zum Jonglieren, die auch die Treppe runterlaufen können. So eine Feder passt in eine Schachtel mit 7 cm Kantenlänge und wiegt nur ein paar Dekagramm. Sie lässt sich auf max. 6 m Länge ausziehen!

Mit zwei solchen Federn bastelte ich eine Dipolantenne mit variabler Länge und max. 12 m Gesamtlänge, bei Platzmangel auch kürzer. Damit die Magic Spring Antenne nicht durchhängt, hat sie ein Tragseil bestehend aus Plastikschnur. Damit kann diese Antenne zwischen zwei Aufhängepunkten gespannt werden. Die mechanische Längenanpassung ergibt sich dabei automatisch während der Montage, die elektrische Anpassung muss ein Antennentuner übernehmen.

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Beschreibung

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Die Antenne besteht aus zwei Magic Spring Federn, einem Isolator in der Mitte, zwei Schrauben M4 und Muttern, ein paar Blockklemmen, Ableitung mit Hühnerleiter und zwei Haspeln mit je 20 Metern Plastikschnur. Die Abmessungen der Magic Spring Stahlfedern sind: Durchmesser 7 cm und flacher Querschnitt des Federstahls mit den Abmessungen 2 mm x 0,75 mm. Jede dieser beiden Federn lässt sich bis zu einer Länge von 6 Meter ausziehen. Am Isolator befinden sich die Anschlussklemmen für die Hühnerleiter. Ein Balun kann mit einem Kabelbinder mit dem Isolator verbunden werden, wenn man die Antenne lieber mit Koax-Kabel speisen will, damit dann keine Zugkräfte auf die Verbindungsleitungen wirken.

Die Aufhängung erfolgt mit Plastikschnur zwischen zwei Aufhängepunkten. Zusätzlich kann - muss aber nicht - die Isolatorplatte ebenfalls aufgehängt werden, wenn oberhalb ein Befestigungspunkt vorhanden ist.

Aufbau

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Zuerst muss der Mittelisolator angefertigt werden. Er besteht aus einer Plexiglasplatte. Die Abmessungen sind unkritisch, ich verwende ein Stück mit 26 x 92 mm, das ich von einem Plexiglasrest abgesägt habe. Das dürfte nach meiner Einschätzung auch das absolute Mindestmass sein. In diesen Streifen werden Löcher gebohrt.

Ergänzung: Die Tragschnur geht bei meinem Exemplar jetzt genau über das Aufhängeloch drüber, was nicht ganz günstig ist. Nehmen Sie bitte ein Plexistück mit 30 x 100 mm und bohren Sie das Loch für die obere Befestigungsschnur ausserhalb der Verbindungslinie zwischen den Löchern für die Tragschnur, etwas näher in Richtung Rand, damit die Tragschnur nicht genau über das Loch geht. Ich bau meine Antenne deshalb aber nicht mehr um.

  1. 2 Löcher Durchmesser 4 mm, 10 mm von den Enden nach innen, an beiden Enden der Plexiglasplatte, mittig, für die Befestigung der Magic Springs.
  2. 4 Löcher Durchmesser 4 mm, 27 mm von den Enden nach innen, 2 Löcher 8 mm von der unteren langen Kante entfernt und 2 Löcher 20 mm von der unteren langen Kante entfernt. Durch die Löcher mit 20 mm Abstand wird die Tragschnur durchgefädelt, in die Löcher mit 8 mm Abstand kommen die Klemmen für den Anschluss der Hühnerleiter.
  3. 2 Löcher Durchmesser 6 mm, in der Mitte, das untere 8 mm und das obere 24 mm von der unteren langen Kante entfernt, für den Kabelbinder zur Befestigung des Baluns und die Aufhängemöglichkeit nach oben hin.
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Die Löcher für die Tragschnur sind abgeschrägt. Sie sollten schräg durch die Plexiplatte gehen, damit die Tragschnur sich leichter durchziehen lässt und sich nicht verhakelt. Das kann man machen indem man die Plexiglasplatte in einen Schraubstock einspannt und dann die laufende Bohrmaschine langsam in 45-gradige Schräglage bringt. Wenn ein Schraubstock nicht zur Verfügung steht kann man diesen Arbeitsschritt auch weglassen, wird dann allerdings beim Verschieben des Mittelisolators auf der Tragschnur seine Mühe haben..

Das Foto rechts zeigt die Reihenfolge in der die Teile auf die Flügelschraube gegeben werden sollten. An die mit Magic Spring bezeichnete Ringöse kommen je 20 cm Litzenkabel die zu den Magic Springs führen und am anderen Ende Endhülsen haben. An die mit Hühnerleiter bezeichnete Ringöse kommt die Kabelverbindung für die Leitung zum Funkgerät.

Hier hat man die Auswahl:

  1. Ringösen auf die Hühnerleiter crimpen und direkt anschliessen,
  2. kurze Kabel mit Ringöse an einer Seite und Blockklemme auf der anderen Seite, wenn man die Hühnerleiter auch für andere Dinge verwenden will,
  3. kurze Kabel mit Ringöse an einem und Endhülsen am anderen Ende wenn die Blockklemme an der Hühnerleiter schon vorhanden ist, oder
  4. kurze Kabel mit Ringösen an beiden Enden zum Anschluss eines Baluns.

Bei meinem Exemplar wählte ich die dritte Möglichkeit. Bei der Blockklemme bitte von einem Block ein Stück mit 3 Einzelklemmen abschneiden. Bei der mittleren Klemme die Schrauben rausdrehen und entfernen, dann noch die Klemme selbst aus dem Plastik schieben. Die verbleibenden 2 äusseren Klemmen haben einen Abstand, der etwa der Breite des Hühnerleiterkabels entspricht und es wird vermieden dass die die mittlere Klemme die parasitäre Kapazität erhöht.

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Das ist die Luxusversion, die ermöglicht, ohne Werkzeug die Kabelverbindungen jederzeit zu ändern. Wer das nicht benötigt kann gewöhnliche Zylinderkopf- oder Sechskantschrauben verwenden. Flügelschrauben haben aber den Vorteil dass man sie ohne Werkzeug mit der Hand festziehen kann. Wegen der normalen Mutter in der Mitte kann die Ringöse mit der Verbindung zum Funkgerät auch heruntergenommen werden, ohne dass der Rest auseinanderfällt. Wenn hier nichts mehr geändert werden soll dann kann man auch nur eine Zylinderkopfschraube und eine normale Mutter nehmen und alles fest verschrauben. Letzten Endes habe ich es dann auch so gemacht.

Auf die Schrauben kann man ganz verzichten, wenn man die Kabel von den Magic Springs direkt zur Blockklemme oder zum Balun führt und die Blockklemme oder den Balun mit einem Kabelbinder oder einem Stück Schnur am unteren, mittigen Loch anbindet und damit zugentlastet.

Jetzt wird die Befestigung der Magic Springs an der Isolatorplatte und an den äusseren Enden vorbereitet. Dazu werden 4 x 50 cm Plastikschnur von einer der Haspeln abgeschnitten und mit einer Feuerzeugflamme an den Enden angeschmolzen damit sie nicht ausfransen.

Auch das verbleibende Schnur-Ende auf der Haspel bitte anschmelzen. Machen Sie dann einen Knoten mit Schlaufe in das Schnur-Ende, sichern Sie den Knoten mit Nagellack und legen Sie die Haspel vorläufig zur Seite. Diese Schnur wird später die Hilfsschnur. Für die Tragschnur nehmen Sie bitte die andere Schnur, weil diese jetzt um 2 Meter länger ist!

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Fädeln Sie zwei 50 cm Schnurstücke durch die beiden Löcher an den Enden des Isolators und verknoten Sie sie so, dass beide Enden gleich lang sind. Den Knoten mit Nagellack sichern, sonst lockert er sich wieder. Wenn der Nagellack trocken ist, bitte das Teil umdrehen und an der Unterseite des Knotens - jetzt oben - noch einmal Nagellack anstreichen. Das gilt übrigens für jeden Knoten in diesem Projekt

Der Stahl aus dem die Federn bestehen lässt sich nicht biegen, er bricht beim Versuch sofort. Auch löten lässt er sich nicht. Die elektrische Verbindung erfolgt daher mit Blockklemmen. Auf beide Enden jeder Feder kommen je zwei Blockklemmen. Eine am inneren Ende ist für die elektrische Verbindung, diese ist deshalb etwas grösser weil die Endhülse auch noch mit rein muss.

Alle anderen Blockklemmen sind lediglich Anknüpfpunkte für die Halteschnüre, damit diese auf der Feder nicht verrutschen und müssen grad nur auf die Feder passen. In die grosse Klemme wird das Kabel eingeklemmt, das von der Plexiglasplatte kommt. Mit den beiden Schnüren werden die Blockklemmen angebunden. Bitte auf gleiche Länge achten.

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Für die äusseren Enden der Federn nehmen Sie bitte die zwei restlichen 50 cm Stücke Schnur und machen in der Mitte einen Knoten mit Schlaufe. Die Schnüre an die äusseren Blockklemmen anbinden.

Nehmen Sie bitte als nächstes die andere Haspel, von der Sie vorhin nicht die 2 Meter Schnur abgeschnitten haben. Fädeln Sie die Tragschnur durch:

  1. äussere Schlaufe an einem Ende,
  2. Feder
  3. Plexiglasisolator in der Mitte
  4. andere Feder
  5. an der anderen äusseren Schlaufe festbinden und mit Nagellack sichern.
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Für eine rasche und werkzeuglose Montage beim Portable-Betrieb werden noch drei kleine Plexiglasteile benötigt:

Sie können dafür auch Aluminiumblech mit 2 mm Stärke oder mehr dafür verwenden. Bitte achten Sie dann aber besonders darauf, nach den Arbeiten alle Grate sorgfältig zu entfernen und alle Ecken und Kanten mit einer Feile 45 Grad abzuschrägen, damit später im Einsatz die Schnur nicht beschädigt wird.

Falls Sie die Magic Spring Antenne fix montieren wollen (z.B. auf dem Dachboden), benötigen Sie keine Plexiglasteile. In diesem Fall binden Sie die Schnüre mit einem Knoten an den Aufhängepunkten an, verknoten Trag- und Hilfsschnur einfach und anstatt Plexiglasteil Nr.3 machen Sie an der gewünschten Stelle einen Knoten in die Tragschnur und befestigen das bewegliche Ende der Antenne mit einem Kabelbinder.

Teil Nr.1 für die Befestigung beider Schnüre an den beiden Befestigungspunkten.
Grösse: 60 x 25 mm
Loch Durchmesser: 1 x 4mm und 1 x 6mm
beim 4mm Loch seitlich zum Durchziehen der Schnüre einen Schlitz sägen.
Es werden jedenfalls 2 Stk. benötigt. Wenn Sie den Mittelisolator ebenfalls aufhängen wollen, dann benötigen Sie insgesamt 4 Stk. (zusätzlich eines oben am Haltepunkt und eines beim Mittelstück, da Sie wahrscheinlich diese Schnur nicht ständig am Mittelstück hängen haben wollen)
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So wird Teil Nr.1 verwendet:
Schlaufe in die Tragschnur machen und durch das 6 mm Loch fädeln. Schlaufe am Aufhängepunkt einhängen. Schnur wie gewünscht spannen und die beiden Schnüre durch den Schlitz ziehen und im 4 mm Loch einhängen. Die nicht benötigte Länge der Schnur bleibt auf der Haspel aufgewickelt und hängt nach unten (Die Haspel ist auf dem Bild nicht sichtbar).

Teil Nr.2 um zwei Schlaufen zu verbinden:.
Grösse: 20 x 15 mm
an den Langseiten 2 halbrunde Kerben feilen und diese so rund feilen, dass die Schnur nicht durch scharfe Kanten beschädigt wird.
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So wird Teil Nr.2 verwendet:
Eine Schlaufe durch die andere Schlaufe durchziehen und den Teil Nr.2 einsetzen wie auf dem Bild gezeigt.

Teil Nr.3 hält den beweglichen Teil der Antenne an der Tragschnur fest:.
Grösse: 40 x 20 mm
2 Löcher 4 mm bohren, Abstand von den kurzen Kanten je 10 mm, somit Abstand der Löcher voneinander 20 mm. Löcher "schräg machen" wie beim Mittelisolator. Von der Seite 2 Schlitze sägen, durch die Sie dann die Schnur einfädeln können.
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So wird Teil Nr.3 verwendet:
Diesen Teil an der gewünschten Stelle auf die Tragschnur klemmen, so dass die Schlaufe am beweglichen Ende der Antenne an der Tragschnur festgehalten wird und dort bleibt wo Sie sie haben wollen.

Montage

Falls Sie die Plexiglasteile noch nicht haben oder nicht anfertigen wollen, sind in der Montageanleitung auch Möglichkeiten angeführt, wie Sie die Antenne ohne die Plexiglasteile montieren können. Es ist allerdings dann nicht so bequem und auch die Schnur wird auf die Dauer nicht besser davon.

Eine Montage ist zwar auch auf einer Länge von weniger als drei Meter möglich, aber funkbetrieblich wohl sinnlos. Mindestens drei Meter Länge (rate ich jetzt mal) sollten schon zur Verfügung stehen, damit Versuche anfangen eine Chance zu haben. Die Antenne lässt sich auf max. 12 Meter auseinander ziehen. Liegen die Montagepunkte weiter auseinander, dann überbrücken die grosszügig dimensionierten Längen der Schnüre die Distanz.

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Wenn Sie die Magic Spring Antenne fertig aufgebaut haben, haben Sie folgende Bauteile:

  1. Die Antenne selbst mit der zugehörigen Tragschnur auf der Haspel. Diese Schnur wird in der folgenden Anleitung als Tragschnur bezeichnet,
  2. Eine Haspel mit Schnur und einer Schlaufe am Ende, im folgenden als Hilfsschnur bezeichnet,
  3. Das Hühnerleiterkabel bzw. den Balun mit Koax-Kabel
  4. Plexiglasteil Nr.1 - bei den Befestigungspunkten, 2 Stk., 60 x 25 mm
  5. Plexiglasteil Nr.2 - beim fixen Ende der Antenne, 1 Stk., 20 x 15 mm
  6. Plexiglasteil Nr.3 - beim beweglichen Ende der Antenne, 1 Stk., 40 x 20 mm

Suchen Sie bitte 2 Aufhängepunkte im Abstand von 3 - 35 Metern. Falls die gewählten Aufhängepunkte weiter als 12 Meter auseinander liegen, überlegen Sie sich auch bitte, an welcher Stelle die Antenne sein soll und welche Teile der Strecke lediglich durch die Schnur überbrückt werden sollen. Die Antenne selbst lässt sich auf maximal 12 m Länge auseinander ziehen.

Wenn Sie die Antenne zwischen zwei Punkten montieren wollen die 12 Meter oder weniger voneinander entfernt sind, benötigen Sie die Hilfsschnur nicht unbedingt, soferne eine Möglichkeit besteht, die Schlaufe am fixen Ende der Antenne zu befestigen (z.B. ein Nagel, Haken o.ä.).

Wickeln Sie bitte zuerst von der Hilfsschnur so viel ab, wie Sie vom ersten Montagepunkt bis zum einen Ende der Antenne benötigen. Hängen Sie die Haspel mit der restlichen Schnur an diesen Befestigungspunkt. Verwenden Sie dazu den Plexiglasteil Nr.1 oder befestigen Sie die Schnur mit einem Seemannsknoten. Fädeln Sie jetzt die Schlaufe am Ende der Hilfsschnur durch die Schlaufe am Ende der Tragschnur und verbinden Sie die beiden Schnüre mit dem Plexiglasteil Nr.2 oder einem quer durchgesteckten Nagel oder Holzstück.

Gehen Sie, während Sie die benötigte Länge Tragschnur von der Haspel abwickeln, zum anderen Befestigungspunkt. Befestigen Sie die Tragschnur dort unter Verwendung eines zweiten Plexiglasteils Nr.1 oder mit einem Seemannsknoten dort. Jetzt ist die Schnur gespannt und das ganze Federnzeugs hängt beim Verbindungspunkt der beiden Schnüre auf der Tragschnur.

Schieben Sie jetzt den Mittelisolator bis zu dem Punkt auf der Tragschnur, an dem Sie ihn haben wollen. Dabei halten Sie bitte mit der anderen Hand die Tragschnur fest und schieben den Mittelisolator in Richtung dieser Hand (anders lässt er sich nicht schieben). Gehen Sie dabei höchstens 6 Meter weit. Wenn Sie die Magic Spring weiter als 6 Meter ausdehnen wird sie möglicherweise überdehnt und wird sich nach dem Abbau nicht mehr ganz zusammenziehen. 6 Meter geht, das habe ich ausprobiert.

Anschliessend gehen Sie bitte mit dem beweglichen Ende der Antenne zu dem Punkt an der Tragschnur, wo Sie dieses Ende haben wollen. Dort klemmen Sie bitte einen Plexiglasteil Nr.3 so auf die Tragschnur, dass die bewegliche Schlaufe der Antenne dort festgehalten wird und die Feder nicht zurückschnellen kann, oder benützen Sie eine Wäscheklammer oder ein Drahtstück stattdessen. Machen Sie dabei eine Schlaufe in die Tragschnur und wickeln Sie diese um die Wäscheklammer, Drahtstück oder was immer Sie verwenden. Bezüglich der 6 Meter gilt das selbe wie oben.

Falls Sie die Antenne dauerhaft montieren und nicht mehr abbauen und transportieren wollen und z.B. am Dachboden genug Platz haben, dann können Sie die Federn auch weiter ausziehen. In diesem Fall ist es nicht wichtig ob sich die Federn nach einem Abbau wieder ganz zusammenziehen.

Falls oberhalb des Plexiglas-Mittelstücks ein Befestigungspunkt vorhanden ist, so kann das Mittelstück dort mit einer weiteren Schnur aufgehängt werden, damit die Antenne nicht durchhängt.

Verbinden Sie Ihr Antennenkabel mit den Klemmen am Mittelisolator und verlegen Sie das Kabel bis zu Ihrem Antennentuner bzw. Funkgerät.

Die Antenne kann auch als Inverted Vee mit dem GFK-Mast und dem Bodendübel aus den anderen Antennenprojekten kombiniert und aufgestellt werden. Praktische Erfahrungen liegen aber noch nicht vor.

Abhängig von der Aufbaulänge der Magic Springs Antenne können sich vollständig unterschiedliche Resonanzen und Frequenzcharakteristiken ergeben. Messen Sie nach jedem Aufbau bitte mit einem Stehwellenmessgerät. Falls die Antenne auf einem Band nicht abstimmbar sein sollte, ändern Sie bitte die Länge durch Verschieben des Mittelisolators und/oder des beweglichen Endes der Antenne auf der Tragschnur.

Jetzt ist die Antenne wieder abgebaut, und das sind die Teile:
Zum Grössenvergleich, die Fliesen haben eine Seitenlänge von 25 cm.
Gewicht der Antenne: weniger als 1 kg.
Das Kabel ist 7,2 m lang.
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Für den Transport passen alle Teile der Antenne ausser dem Kabel locker in eine Miraplast-Haushalts-Plastikdose mit den Abmessungen 38 x 19 x 10,5 cm (Aussenmass incl. Griff, Innenmass ist etwas kleiner). Leider habe ich keine quadratische Dose mit 25-30 cm Seitenlänge und etwas mehr Höhe bekommen. Dann wäre das Kabel auch noch mit hineingegangen.

Auf dem Foto sieht man rechts unten in der Dose noch eine kleine runde Dose, da sind die Plexiglas-Teile drinnen, damit sie nicht so leicht verloren gehen können.

Experimentieren Sie mit unterschiedlichen sowie symmetrischen und unsymmetrischen Längen der beiden Magic Springs!
Über Erfahrungsberichte freue ich mich sehr, Mail bitte an oe1vfw@oe1vfw.at.


Hier sind noch ein paar Bilder von diversen Versuchen während des Aufbaus

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Aus solchen anfänglichen Problemen hat sich die Idee entwickelt, einige hilfreiche Plexiglas-Teile anzufertigen. Hier wollte ich keine Knoten in die Schnur machen, die ich nachher lästig und umständlich wieder aufmachen muss - im späteren Einsatz dann womöglich irgendwo im Freien während es zu regnen anfängt...

Hier sieht man ein Problem, das ich inzwischen gelöst habe: Wie mache ich die bewegliche Schlaufe an der Tragschnur so fest dass sie nicht nach innen rutscht? Deshalb hatte ich vorläufig eine Gummispinne zu Hilfe genommen. Einen Knoten mit Schlaufe in die Tragschnur machen wollte ich nicht weil ich dann bei jeder Montage und Demontage zu viel herumfädeln muss. Die Tragschnur wird davon auch nicht besser.

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Diese Anleitung entstand live während der Arbeit an der Antenne, indem ich jeden Arbeitsschritt nebenbei fotografiert und beschrieben habe! Deshalb hoffe ich, dass ich auch nichts Wichtiges vergessen habe ;-)