Experimente mit einem Erd-Dipol

Ein Erd-Dipol besteht aus zwei Erdungsstäben die in einem gewissen Abstand eingeschlagen werden und aus zwei Kabel die diese Erdungsstäbe über ein Antennenanpassgerät mit dem Empfänger oder Sender verbinden. 

Ich habe mich dabei gefragt, wie groß wohl der Einfluss der Kabel dabei ist. Denn vorhergehende Versuche hatten gezeigt, dass Stationen auch ohne Erdungsstäbe empfangen werden können (wenn auch schwächer). Daher habe ich ein abgeschirmtes Kabel verwendet (75 Ohm-TV-Koax) und den Schirm in der Mitte des Erddipols geerdet, um zu prüfen wie groß der Einfluß der Erder b.z.w. des Kabels beim Empfang ist. 

Ich wollte auch herausfinden, ob die gemessene Spannung die vom Sender erzeugte Schrittspannung ist.

 

Ausgerichtet und abgestimmt habe ich die Anordnung auf den Sender "Coltano" (bei Pisa / 657kHz) der mit 110 kW Sendeleistung über eine 130m hohe Marconi-Antenne sendet.

Als Empfänger habe ich einen Hirschmann "RPM 2000" verwendet. Dieser zeigt den Pegel ab 10 dBµV an.

Resultate:

Ohne Erdungsstäbe: Station hörbar; Signalstärke unter 10 dBµV

Mit Erdungsstäben kurz (25cm) auf Boden liegend: Station stärker hörbar; Signalstärke ca. 10 dBµV 

Mit Erdungsstäben lang (1m) auf Boden liegend: Station gleichstark hörbar; Signalstärke ca. 11 dBµV 

Mit Erdungsstäben kurz (25cm) eingeschlagen: Station stärker hörbar; Signalstärke ca. 15 dBµV 

Mit Erdungsstäben lang (1m/0,5m tief eingeschlagen): Station gleichstark hörbar; Signalstärke 16 dBµV 

Unter der Annahme, dass ich die Schrittspannung zwischen den zwei Erdungsstäben gemessen habe, entsprechen 16 dBµV an 50 Ohm einer Spannung von 6,3 µV. Diese werden von der Sendestation mit ca. 47 Ampere Erdstrom bei einem durchschnittlichen spezifischen Erdwiderstand von ca. 1500 Ohmmeter erreicht - ein durchaus realistischer Wert.

 

Fazit:

Das Koaxialkabel schirmt, wahrscheinlich wegen kapazitiver Kopplung, nicht komplett ab. Durch Anbringen zweier Kapazitäten (Erdungsstäbe liegend) steigt das Signal. Durch Einbringen der Erder steigt das Signal noch mehr.

Es scheint, als ob die Formeln zur Berechnung der Schrittspannung auch für die Ausbreitung von Radiowellen im Erdreich für den Längst- / Lang- und Mittelwellenbereich benutzt werden können.