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Antennen-Upgrade beim Systemzentrum 24

Antennen-Upgrade beim Systemzentrum 24

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Klein, High-Tech und gut zu händeln: das muss moderne Hardware bieten. Wenn dann noch alles top getestet wird, wie die durchoptimierte Breitbandantenne der Fachgruppe Bodenkommunikation, dann geht der begehrte „Strahlemann“ im Frequenzbereich von 100 bis 400 MHz sogar als Kleinserie an die Auftraggeber im Einsatzführungsdienst.

Stabsfeldwebel Christian Bürth testet mit einem Messgerät die Breitbandantenne VU014.

Qualitätskontrolle: Stabsfeldwebel Christian Bürth testet die Breitbandantenne VU014

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Außen wie ein „Sputnik“ – innen „Antenne 2.0“

„Eigentlich sieht die Antenne ja aus, wie ein kleiner Satellit aus den 50er Jahren“, könnte man denken. Ein wuchtiger Doppelkegel aus Aluminium und je sechs Strahler und Radiale, die im spitzen Winkel nach oben und unten von den an der Spitze verbundenen Kegeln ausgehen – wie ein Stachelkranz. Über den Sputnik-Vergleich kann Stabsfeldwebel Marco Matthes vom Systemzentrum 24 (SysZ 24) nur schmunzeln. Er saß bis zuletzt über den Konstruktions- und Schaltplänen und auch jetzt in der Produktionsphase begleitet er penibel die fünf Fertigungsschritte in den befassten Fachgruppen seines Trollenhagener SysZ 24. Neueste Messreihen und technische Verbesserungen aus dem Bereich Nachrichtentechnik sind in die Neukonstruktion der Anlage mit der korrekten Bezeichnung „Breitbandantenne VU014“ eingeflossen.

„Herausgekommen ist ein starkes Stück Antennentechnik, das die Erwartungen aller Nutzer, gerade im Einsatzführungsdienst, erfüllen kann“, ergänzt Stabsfeldwebel Christian Bürth. Konzipiert ist sie für den Bereich von etwa 100 MHz bis 400 MHz. Zum Vergleich:  UKW-Rundfunksender senden elektromagnetische Wellen im Bereich unter und um 100 MHz. Im Bereich von 118-140 MHz arbeitet die Flugsicherung. Der taktische Flugfunk spielt sich im Bereich von 225-380 MHz ab. Optimiert sind der flexible Innenleiter, eine Spule als Blitzschutz und schließlich die HF-Buchse (Hochfrequenzeingang für das angeschlossene Funkgerät). Alle drei sind um die Längsachse der Antennenbasis in ihrem Fuß angeordnet. Hinzu kommt die einfache Demontierbarkeit der Hauptbaugruppen dieser Mehrbereichsantenne. Schließlich reduziert die äußere Form die Angriffsfläche für Wind (geringere Windlast) im Vergleich zu bisher eingesetzten Antennentypen noch einmal erheblich. 

Und last but not least ist dieser Antennentyp für den gebündelten Einsatz zusammen mit anderen Modellen auf einer bereits definierten Trägerplattform, ähnlich einem Teller, einsetzbar. Kein Wunder also, dass sie nach eingehenden Tests schon samt Antennenadapter und präziser Nutzeranleitung in der Versandverpackung zu ihren Empfängern steckt. Sie benötigen die Antenne im Bereich der Flugsicherung, des Einsatzführungsdienstes sowie generell bei Projekten im Bereich Flugfunk, bei denen es um die Übermittlung von Sprache oder Daten geht. Kurzum: Ihre Verwendungsbreite reicht von taktischem Truppen- bis hin zu Datenfunk und dem Einsatz in Funknetzwerken. 

Der Prototyp der Breitbandantenne VU014 ist silber und aus Metall.

So sieht der Prototyp der Breitbandantenne VU014 mit Antennenadapter aus

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Wie kommt das Know-How in die Antenne?

Bevor es überhaupt an die Herstellung der Antenne gehen konnte, standen für Stabsfeldwebel Marco Matthes umfangreiche Planungs- und Vorarbeiten an. Wie muss die Grundform der Doppelkegelantenne verändert und ausgestattet werden, um die Anforderungen der Nutzer zu erfüllen? Fachbücher über Funk- und Antennentechnik musste er wälzen, sich mit Materialkunde beschäftigen und schließlich die effiziente Fertigungsabfolge festlegen. Der Grundtypus dieser Antenne ähnelt stark dem Grundmuster einer Discone-Antenne, einer breitbandigen Rundstrahlantenne. Diese haben die Stabsfeldwebel Matthes und Bürth nun noch einmal rundherum optimiert: Die Leitfähigkeit der Oberfläche verbessert und Zwischengewinde für die Strahler und Radiale in die Antennenbasis einschraubt.

Stabsfeldwebel Marco Matthes gleicht das Werkstück aus zwei Kegel-Elementen mit der Zeichnung ab.

Stabsfeldwebel Marco Matthes gleicht das Werkstück und der Konstruktionszeichnung ab

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Der richtige Dreh für Strahlerkegel und Antennenfuß 

Aus dem vollen Aluminium-Rundblock dreht Techniker Uwe Müller aus der Metallbearbeitung die beiden Rohlinge der Antennenbasis. Unter seinen Händen entsteht so zunächst der später oben befindliche Strahlerkegel und der Antennenfuß. Beide kegelförmigen Baugruppen werden anschließend in der Mitte durch den Isolator voneinander getrennt und der Strahlerkegel erhält nach oben hin seine linsenförmige Abdeckung. Bevor es soweit ist, erhalten die beiden Kegel-Elemente ebenfalls in der Metallbearbeitung bei Daniel Rakow die insgesamt zwölf Bohrungen und Innengewinde für die Strahler und Radiale. 

Uwe Müller dreht aus einem vollen Stück Metall die Kegel-Elemente für die Antenne.

Uwe Müller dreht die Kegel der Antennenbasis aus dem vollen Stück

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Daniel Rakow bringt die Bohrungen für die Gewinde an

Daniel Rakow bringt die Bohrungen für die Gewinde an

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Tarnung muss sein

Nachdem die beiden kegelförmigen Elemente der Antennenbasis „aus dem Vollen“ gedreht worden und im Strahler- und Radialbereich mit je sechs Innengewinden ausgestattet sind, können die Stücke grundsätzlich noch eine hauchdünne Silberbeschichtung erhalten. Dabei geht es gar nicht so sehr um den Schutz des Aluminiums, welches durchaus als unedles Metall gilt und sich selbst durch Aluminiumoxid abschirmt. Die Silberbeschichtung birgt vielmehr die Option, sich die hohe Leitfähigkeit des Edelmetalls zu Nutze zu machen. In Tests beim Prototypenbau der VU014 hatte sie sich bewährt. Die Leistung der Serienantenne ist jedoch auch ohne sie äußerst zufriedenstellend. Was noch fehlt, sind der Oberflächenschutz und die nötige Tarnung. Und dafür sorgt die aufgesprühte Lackierung. Khaki wird in dieser Serie gefordert.  

Ronny Dreger lackiert die Kegel-Elemente der Antenne mit einer Sprühpistole sandfarben

Ronny Dreger bringt die Farblackierung auf die blanken Antennenkegel auf

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Endlich Endmontage 

Die Doppelkegel der Breitbandantenne haben die Metall- und Oberflächenbearbeitung verlassen. Jetzt kann Stabsfeldwebel Christian Bürth die Elektrotechnik in die Antenne einbauen. Das sind im Wesentlichen drei Elemente: Ein flexibler Innenleiter speist den Strahlerkegel über die HF-Buchse im Antennenfuß. Dort wird auch die Spule verbaut. Durch ihre Dimensionierung werden die Funkimpendanz und das Stehwellenverhältnis günstig beeinflusst und sie entkoppelt die Hochfrequenzen zwischen Strahlerkegel und Antennenfuß. 

Stabsfeldwebel Christian Bürth montiert Innenleiter, Spule und die HF-Buchse.

Stabsfeldwebel Christian Bürth montiert Innenleiter, Spule und die HF-Buchse

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Check, recheck, double check!

Auch, wenn die Prüfwerte als Sollparameter schon der Konstruktion zugrunde gelegen haben, so testen die beiden Stabsfeldwebel Matthes und Bürth jede einzelne Antenne ihrer Kleinserie noch einmal penibel mit dem Antennenmessgerät. Unter den Messwerten: Das Stehwellenverhältnis. Es beschreibt das Verhältnis der vor- und der zurücklaufenden Welle (idealerweise von 1:1) auf näherungsweise verlustlosen Leitungen. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Es liegt bei einem stolzen Verhältniswert (VSWR, voltage standing wave ratio) von unter 2.1 – Keine Übertreibung also, wenn der ‚Strahlemann‘ zur Antennengeneration 2.0 gehören möchte.

Die beiden Stabsfeldwebel Bürth und Matthes prüfen jede einzelne Antenne mit einem Messgerät nach.

Stabsfeldwebel Bürth und Matthes prüfen mit dem Messgerät jede einzelne Antenne nach

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von Frank Paehr