, der 25.11.2024

Bei der Rahmenantenne handelt es sich um eine selektive, schmalbandige Magnetantenne mit einachsiger Richtcharakteristik, welche im Wesentlichen aus einem elektrischen Schwingkreis besteht.

Sie wird in Ihrer typischen offenen Bauform überwiegend für Frequenzen unterhalb 1,6 MHz eingesetzt. Sonderformen der Rahmenantenne sind Ferritantenne und Loop. Letztgenannte wird konstruktionsbedingt auch bis in den MHz-Bereich eingesetzt.

Stellen wir uns folgendes Beispiel vor: Sie sitzen in der Berliner Innenstadt und möchten gerne auf 531 kHz die Fäeröer-Inseln hören. Auf der selben Frequenz sendet jedoch auch eine Schweizer Station mit wesentlich stärkerem Signal.

Dies hat zur Folge, dass Sie die Station der Fäeröer-Inseln mit einer Langdrahtantenne höchstwahrscheinlich nicht ungestört hören werden können, da eine Langdrahtantenne nur eine gewisse Richtwirkung aufweist und somit stets beide Signal gleichzeitig empfängt. Weitere Probleme stellen elektrische Störungen aus der näheren Umgebung dar.

Ein kleiner Trick schafft Abhilfe: Von Berlin aus betrachtet kommt das Schweizer Signal geographisch betrachtet etwa aus Richtung 7 Uhr und das der Fäeröer-Inseln aus Richtung 10 Uhr (vgl. obenstehende Karte). Zwischen den Signalen liegt auf der Landkarte also ein Winkel von etwa 90° - geradezu ideal, um mit einer Richtantenne zu arbeiten.

Denn: Eine Richtantenne empfängt Signale auf einer bestimmten Achse. Signale aus anderen Richtungen/Achsen werden weitestgehend, im Falle eines Winkels von von 90° sogar vollständig ausgeblendet. Mit einer Richtantenne könnten wir also die Insel hören und die Schweizer Station vollständig ausblenden.

Die Rahmenantenne stellt, wie auch die Ferritantenne, eine Sonderform unter den Antennen dar. Zunächst handelt es sich um eine sogenannte magnetische Antenne. Dazu folgende grundlegende Betrachtung.

Eine hochfrequente Schwingung besteht aus elektrischen und magnetischen Feldlinien. Eine Teleskopantenne gehört, wie auch eine Langdrahtantenne oder ein klassischer Dipol, zu den Antennen, welche auf die elektrischen Feldlinien der hochfrequenten Schwingung (HF) reagieren. Anders bei den magnetischen Antennen, zu denen Loop, Ferritantenne und Rahmenantennen gehören: diese empfangen vom ausgestrahlten Signal die magnetische Komponente. Dies hat einen entscheidenden Vorteil: magnetische Antennen reagieren unempfindlicher auf Störungen aus der Umgebung (Computer, Netzteile etc.) als elektrische. Ein weiterer Vorteil der Rahmenantenne ist bauartbedingt: Sie weist eine starke Richtwirkung auf. Einziger Haken dieser Antennenform: Sie muss auf die Empfangsfrequenz eingestellt und bei jedem größeren Frequenzwechsel nachgestellt werden. Daran gewöhnt man sich aber sehr schnell, denn die Vorteile der Rahmenantenne überwiegen bei Weitem.

Aus der Schaltung in der Abbildung erkennen wir, dass eine solche Antenne nichts weiter als einen Parallelschwingkreis aus Spule und Kondensator darstellt.

Der Kondensator ist dabei als Drehkondensator (=Drehko) ausgeführt, um den Schwingkreis auf die entsprechende Frequenz einstellen zu können. Die magnetischen Feldlinien des Signals durchsetzen die Windungen der Spule und erregen im Resonanzfall den Schwingkreis (wenn f Sendefrequenz = f Resonanzfrequenz. Oder einfacher: wenn wir mittels des Drehkos die richtige Frequenz eingestellt haben). Dadurch baut sich ein Spannungsfeld auf - unser Schwingkreis ist nun in Resonanz und 'arbeitet'. Diese (relativ schwache) Energie können wir nun einem Empfänger zuführen.

Besonders zu den Anfängen der Radiozeit war die Rahmenantenne sehr populär. Im Zuge der Einführung des flächendeckenden UKW-Rundfunks in den ausgehenden 50-er Jahren ist sie jedoch in Vergessenheit geraten. Dem anspruchsvollen Mittelwellen-Hörer sei sie jedoch an dieser Stelle ans Herz gelegt, da ihre Empfangseigenschaften außergewöhnlich gut sind.

Eine optimale Form der Spule einer magnetischen Antenne wäre ein Kreis. Da sich dies in der geforderten Größenordnung jedoch kaum bewerkstelligen ließe, begnügen wir uns mit einem Rechteck.

Für einen ersten Versuchsaufbau benötigen wir neben einem Kofferempfänger mit MW-Teil noch ca. 20 Meter isolierte Drahtlitze und einen Drehkondensator von mindestens 500 pF Kapazität, sowie einen Schuhkarton. Man lege den Karton flach auf den Tisch und wickle nun um dessen Längsseiten Windung für Windung und eng an eng den Draht 20 mal um denselben. Anfang und Ende der Litze verbindet man nun mit jeweils einem der Anschlüsse des Drehkos. Der Wickelsinn der Spule ist unerheblich; die Anschlüsse des Kondensators können beliebig vertauscht werden.

Nun richten wir den Karton auf und stellen ihn unmittelbar an das Kofferradio. Stellen Sie einen Ortssender ein, und drehen Sie am Drehko. Sie werden feststellen, dass der Sender auf einer bestimmten Drehposition plötzlich deutlich lauter wird. Wiederholen Sie den Vorgang mit einer schwächeren Station auf einer anderen Frequenz. Auch hier werden Sie feststellen, dass der Sender plötzlich lauter wird.

Durch Drehen des Drehkondensators verändern Sie die dessen Kapazität. Folgerichtig verschiebt sich dadurch die Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises. An der lautesten Stelle stimmt die Resonanzfrequenz des Rahmens mit der Empfangsfrequenz der Station überein; man sagt, die Rahmenantenne hat hier Ihren 'Dip'. Durch die Resonanz des Schwingkreises entsteht um die Rahmenantenne herum ein magnetisches Feld, welches induktiv auf die im Kofferempfänger eingebaute Ferritantenne wirkt. Der Signalpegel der Station steigt an, und das S-Meter schlägt weiter aus. Dreht man nun die Antenne mit dem Kofferradio um die eigene Achse, so wird der Sender sogar noch stärker, oder aber das Signal schwächer. Hier zeigt sich die besondere Richtwirkung dieser Antennenform.

Nun haben jedoch die meisten Stationsempfänger keine interne Ferritantenne. Eine lose induktive Ankopplung, wie im vorigen Beispiel, ließe sich hier somit nicht bewerkstelligen. Was wir benötigen, ist eine Rahmenantenne mit Koaxanschluss für den Empfängereingang. Eine solche Antenne habe ich mir im Winter 2003/4 selber gebaut; der Aufbau und auf was man besonders zu achten hat, finden Sie im Artikel Bauanleitung Rahmenantenne.