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DVB-T ermöglicht theoretisch überall den Empfang von digitalem Fernsehen. Jedoch wird dafür eine oft teure aktive DVB-T-Antenne benötigt. Es gibt aber auch sehr gute Eigenbau-Alternativen, welche nur 5,- € an Material kosten und nahezu die gleiche Empfangsqualität bietet. Der Vorteil von DVB-T Antennen der Marke Eigenbau liegt darin, dass diese im Vergleich zu Antennen von der Stange individuell auf die in ihrer Region genutzten DVB-T Frequenzen angepasst werden können. In diesem Workshop stellen wir ihnen daher vor wie eine sogenannte Doppel-Quad-Antenne gebaut wird.

 Schritt 1: Frequenzen herausfinden

Zu Beginn ist es erforderlich die Frequenzen zu ermitteln auf welchen, in der Einsatzregion der Antenne, DVB-T ausgestrahlt wird. Informationen dazu befinden sich auf der Webseite www.ueberallfernsehen.de. Wichtig für eine Doppel-Quad-Antenne sind die höchste und die niedrigste Frequenz. Für unsere Region (Dortmund) haben wir als niedrigste Frequenz 506 MHz und als höchste 746 MHz ermittelt. Für die spätere Ausrichtung ist auch die Polarisation wichtig, welche in unserem Fall vertikal ist.

Schritt 2: Berechnung der Mittelfrequenz

Die Doppel-Quad-Antenne besteht aus zwei übereinander liegenden Quadraten, welche eine genau bestimmte Kantenlänge benötigen. Für die Berechnung dieser wird zuerst die Mittelfrequenz unserer Region berechnet. Dazu wird von der höchsten Frequenz die niedrigste abgezogen. In unserem Fall ziehen wir von 746 MHz 506 MHz ab und erhalten 240 MHz. Dieser Wert wird durch zwei geteilt und es ergibt sich 120 MHz. Jetzt addieren wir diesen Wert 120 MHz auf die niedrigste Frequenz 506 MHz und erhalten damit unsere Mittelfrequenz 626 MHz.

Schritt 3: Berechnung der Kantenlänge

Aus der Mittelfrequenz 626 MHz ist es nun erforderlich die Wellenlänge zu berechnen. Dies ist notwendig, da die ausgestrahlte DVB-T-Welle später in unsere Antenne passen muss. Die Wellenlänge kann berechnet werden, indem die Lichtgeschwindigkeit 299.792 km/s durch die Mittelfrequenz 626 MHz geteilt wird. Damit errechnen wir einen Wert von 478,9 mm, dies entspricht 47,8 cm. Die Kantenlänge ist jedoch viel zu groß. Jedoch kann die Kantenlänge aufgrund der Physik durch einen geraden Teiler geteilt werden und liefert dennoch sehr gute Empfangswerte. Wir teilen unseren Wert durch vier und erhalten somit eine Kantenlänge von 11,95 cm.

Schritt 4: Berechnung der Seitenlänge

Da sich Funkwellen im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, in Luft oder Kabeln jedoch langsamer, ist es für die korrekte Berechnung der Seitenlänge wichtig den Verkürzungsfaktor mit einzuberechnen. Dazu wird unsere Kantenlänge 11,95 cm mit dem Verkürzungsfaktor 0,97 multipliziert und wir erhalten als finale Kantenlänge den Wert 11,6 cm. Mithilfe dieses Wertes können wir die Gesamtlänge des benötigten Kupfer-Drahtes ermitteln. Dazu multiplizieren wir die Kantenlänge mit acht, da eine Doppel-Quad-Antenne über insgesamt zwei Quadrate mit vier Seiten verfügt und erhalten als Gesamtlänge 92,8 cm.

Schritt 5: Benötigtes Material & Werkzeug

Für den Eigenbau der DVB-T Antenne wird Kupferdraht mit einem Durchmesser von 2,5 mm in der von uns berechneten Länge benötigt. Besonders geeignet ist ein Elektroherd-Anschlusskabel, welches wir für unseren Workshop verwendet haben.. Um die Isolierung zu Entfernen wird ein Cuttermesser und ein Abisoliergerät benötigt. Es werden außerdem noch ein Lötkolben samt Lötzinn, ein Maßband, ein Seitenschneider, ein Stift, ein männlicher IEC Stecker und ein Koaxkabel benötigt. Für die spätere Aufhängung der Antenne können Reißzwecken verwendet werden.

Schritt 6: Kabel abisolieren

,Falls ein Herd-Anschlusskabel verwendet wird ist es erforderlich die Isolierung zu entfernen, da ansonsten die Empfangsleistung stark abgeschwächt wird. Zunächst wird das gesamte Kabel mithilfe eines Cuttermessers aufgetrennt. Für unsere Doppel-Quad-Antenne benötigten wir nur einen der fünf Kupferstränge. Die Isolierung von diesem Kupferstrang kann mit einem Abisolierwerkzeug entfernt werden, damit die Empfangsleistung nicht beeinträchtigt wird.

Schritt 7:  Kantenlängen einzeichnen

Im ersten Schritt des Antennen-Baus markieren wir siebenmal die Kantenlänge von 11,6 cm an unserem abisolierten Kupferstrang. Für die Markierungen kann ein handelsüblicher Filzstift verwendet werden.

Schritt 8: Antennenbau

An jeder Markierung wird das Stück Draht in einem 90-Grad-Winkel gebogen, sodass zwei Quadrate entstehen. Am Einfachsten ist es mit dem Biegen in der Mitte des Quadrates zu beginnen.  Als Biegehilfe kann jede 90-Grad-Kante, beispielsweise von einem Schreibtisch, verwendet werden. Der restliche Draht kann ab gekappt werden, jedoch sollten die Ende ein wenig überlappen.

Schritt 9: Antenne löten

Die beiden Enden können nun zusammen gelötet werden. Beim Löten sollte besonders sorgfältig gearbeitet werden, denn eine Lötstelle von schlechter Qualität kann den Empfang negativ beeinflussen. Als Tipp: Der Lötzinn sollte nicht zu lange erhitzt werden und die Lötstelle sollte nach dem Auskühlen glänzend sein. Außerdem ist es hilfreich das Kupferkabel vor dem Löten etwas aufzurauen.

Schritt 10: Kabel

An dem Koaxkabel wird der männliche IEC Stecker montiert und auf der anderen Seite ca. 1,5 cm von der äußerer Isolierung entfernt, worunter ein Drahtgeflecht zum Vorschein kommt. Dieses wird zurückgeschoben und zu einem Kabel verdrillt. Unter dem Drahtgeflecht befindet sich die innere Isolierung, welche auf einer Länge von knapp 5 mm entfernt wird. Darunter kommt ein blanker Kupferleiter zum Vorschein. Das Koaxkabel wird in der Mitte der Doppel-Quad-Antenne befestigt. Dabei wird der innere Kupferleiter auf der einen und das verdrillte Drahtgeflecht auf der anderen Seite angelötet. Wichtig ist, dass sich das Drahtgeflecht und der Kupferleiter nicht berühren.

Schritt 11: Ausrichtung und Empfangsleistung

Unsere Eigenbau-Doppel-Quad-Antenne kann mit Reißzwecken an der Wand befestigt werden und sollte so ausgerichtet werden, dass sie in Richtung des DVB-T Sendeturms zeigt. Für vertikale Polarisation wird die Antenne horizontal aufgehangen. Für horizontale
Polarisation kann die Antenne um 90 Grad gedreht werden. Durch eine leichte Neigung kann der Empfang eventuell verbessert werden. Ebenso kann eine andere Position im Raum den Empfang verbessern. Unsere Antenne bietet dank der individuell angepassten Abmaßen eine Empfangsleistung von 100 %.

Schritt 12: Einsatz als WLAN-Antenne und Anpassung bei aktiver Antennenspeisung

Die Doppel-Quad-Antenne kann auch auf die WLAN-Frequenz von 2400 MHz angepasst werden und als WLAN-Empfänger oder Sender verwendet werden. Die Kantenlänge würde 3 cm betragen. Ansonsten ist der Aufbau identisch. Einige Receiver verfügen über eine aktive Antennen-Speisung oder einen Antennen-Verstärker, in diesem Fall ist es erforderlich zwischen den Innenleiter des Antennenkabels und der Antenne einen Keramikkondensator (~ 30 Cent) zu befestigten. Dieser sollte eine Kapazität von 220 Pikofarad und eine Spannungsfestigkeit von 500 Volt besitzen.