Wie können Windgeräuschen von Antennen reduziert werden?

(Antennen, Anpassung, HF-Leitungen..)
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dg4ian
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Registriert: Di 30. Mai 2006, 11:56

Wie können Windgeräuschen von Antennen reduziert werden?

Beitrag von dg4ian »

Hallo allerseits,

hatte!!! eine Vertikalantenne für 20 bis 10m,(Antenne Fa. PKW KW3), Länge ca. 5,30m, auf dem Dach montiert. Die Windgeräusche waren so stark das auf ausdrücklichen „WUNSCH“ der XYL die Antenne abgebaut wurde. Die Geräusche waren von der Intensität durchaus vergleichbar mit vorbeifahrenden Motorrädern die beschleunigen.
Die Antenne wurde im Mai aufgebaut und war bis September nicht abgespannt. Da ich mir durch das Abspannen der Antenne eine Besserung der Geräuschkulisse versprochen hatte wurde diese im September ausgeführt. Weit gefleht, jetzt surrte die Abspannung im Chor mit der Antenne!
Und nun liegt sie im Garten.
Mit der Vorgängerantenne, auch Vertikal, hatte ich ähnlich Probleme.
Da ich die Antenne gerne aufstellen möchte suche ich nach einer Lösung wie die Antenne technisch so verändert werden kann das die Geräusche minimiert oder sogar eliminiert werden.

Das Problem ist die Antenne an sich nicht die Verbindung Haus-Antenne.

Ein OM hat mir von kommerziellen Antenne berichtet in denen dünne Seile (Kunststoff) eingezogen waren um das Gebilde am schwingen zu hindern.

Wer hat Erfahrung mit diesem System oder kann mir von einer Methode berichten die zum Erfolg führt?
Ich möchte die Antenne wieder aufbauen, da ich sehr zufrieden mit ihr bin!
73 de DG4IAN, Heinz
1571017

Re: Wie können Windgeräuschen von Antennen reduziert werden?

Beitrag von 1571017 »

dg4ian hat geschrieben:
Ein OM hat mir von kommerziellen Antenne berichtet in denen dünne Seile (Kunststoff) eingezogen waren um das Gebilde am schwingen zu hindern.
ja, mechanischen Vibrieren wird dadurch bedämpft.
Dünn ist aber relativ, so 6-8mm dick sollten die Seile schon sein
Ob das in Deinem Fall hilft wenn sogar die Abspannung noch zu hören ist bezweifle ich aber.

73
Peter
dk9nw

Antenne akustisch bedämpfen

Beitrag von dk9nw »

Hallo Heinz,

War eine Weile in der Luftfahrttechnik mit der Wartung von Luftfahrzeugen
betraut. Dort tritt ein ähnliches Problem bei Vertikalantennen auf.

Die Gewindigkeiten sind naturgemäß enorm. Deshalb werden hier fogende
Maßnahmen getroffen: Aerodynamische Verkleidung.

Schau dir die cw Werte eines Rundstabes im Vergleich zu einem aerodynamischen Profil an.
NACA2415 zum Beispiel. Spanndrähte bei Doppeldeckern flattern,
machen Geräusche und neigen zur Materialermüdung wenn sie nicht
verkleidet werden.

Meines Erachtens bekommst du die Windgeräusche einfach in den Griff,
indem du deine runde Antenne aerodynamisch verkleidest und drehbar
lagerst. Das geht mit etwas GFK- Laminat und Hartschaum. Du klebst den
Hartschaum auf den Alustab und fomst damit ein symmetrisches Profil.
Anschliessend eine Lage feinen Fiberglas mit Epoxyharz auflaminiert.
Mit Filler verspachtelt und lackiert.

Material zum Beispiel:
http://www.aircraftspruce.com/menus/cm/fiberglass.html
oder hier:
http://shop.ezentrum.de/4DCGI/ezshop?hid=27&sprachnr=1

Frage einfach einen guten Modellbauer in deiner Nähe. Die erklären
dir sicher gerne die Details.

Die Lagerung am Boden würde ich im vorderen Bereich des Profils anbringen.
Damit die Vertikalantenne immer schön in den Wind dreht.
Unten Axiallager darüber Radiallager. Nicht abspannen ! Freitragend
konstruieren! Eventuell die Profilsehne unten stärker ausführen und
nach oben hin verjüngen.

73 de DK9NW Bernhard
dk9nw

aerodynamsche Verkleidung

Beitrag von dk9nw »

Hallo Heinz,

Noch ein Nachtrag zur aerodynamischen Verkleidung. Für dein Rohr kannst du auch ein etwas dickeres Profil verwenden. Beispiel 21 % Profildicke
http://www.ds-cats.com/~kurisawa/aerona ... 58_A00.jpg
Davon verwende nur die Oberseite und diese nach unten gespiegelt ergibt ein symmetrisches Profil.

Nur mal so als Rechenbeispiel:
Ein Rohr hat einen cw Wert con ca 0.40 Ein Profil wie dieses liegt bei ca 0.07

Es gilt folgende Formel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Str%C3%B6m ... oeffizient

Nehmen wir einen Stab von 6cm Durchmesser und 1m Länge und montieren ihn aufs Autodach.
Bei Tempo 160 km/h wird dieser mit 370N oder anschaulich rund 37 kg zurückgezogen.
Bei einem aerodynamschen Profil sind es dann mur noch knapp über 6 kg.

Das Ganze nun über die ganze Stablänge von 5m bei unterschiedlichen Duchmessern verteilt, gibt enorme Kräfte und endet üblicherweise mit Abknicken.

Wenn man also eine freitragende Vertikalantenne errichten möchte, lohnt es sich meines Erachtens durchaus, über Aerodynamik und Statik nachzudenken.

Und noch eine Idee: Wenn du deine Vertikalantenne nicht verändern möchtest. Also nicht drehbar lagern möchtest, weil du zum Beispiel ein Aufdrillen des Speisekabel befürchtest,
könntest du auch nur die Profilverkleidung rotierend anbringen. Dann sollten aber mehrere Kunstoff-Lager zwischen Verkleidung und Antennenrohr angebracht werden.
Das wird das Alurohr aerodynamisch entlasten und die Vibrationen dämpfen.

73 de DK9NW Bernhard
dg4ian
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Beitrag von dg4ian »

Hallo Bernhard,

eigentlich wollte ich an der Form der Antenne (Rohr) nicht sehr viel verändern. In meinem Studium hatten wir auch mal Hydraulik daher sind mir die Eigenschaften symmetrisch angeströmter Flächen bekannt. Den Bau eines Flügels ist in meinem Fall unmöglich. Letztendlich scheitert es sicherlich an guter Nachbarschaftsbeziehung! Im Kaminbau (Stahl) werden im oberen Bereich „Windbrecher“ in Schlangenform angebracht, so etwas habe ich mir eigentlich vorgestellt.
Eine Antenne die schwingt ist noch immer besser als gar keine Antenne!

Hallo Peter,
wie ist das mit den Seilen müssen die gespannt sein oder können die lose in der Antenne hängen?
73 de DG4IAN, Heinz
1571017

Beitrag von 1571017 »

dg4ian hat geschrieben: wie ist das mit den Seilen müssen die gespannt sein oder können die lose in der Antenne hängen?
Die können lose hängen

73
Peter
dc4ask
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Wie können Windgeräuschen von Antennen reduziert werden?

Beitrag von dc4ask »

ich hatte ähnliche schwierigkeiten hinsichtlich "schwingen" der Antenne.
Bei mir habe ich einfach die Antenne etwas Richtung Heck des Fahrzeuges geneigt. Absolut vertikal waren die Geräusche unerträglich.
Bei mir handelte es sich einmal um eine ATAS100 und um einen 2,5m BW-Antennenstab mit tuner; beides hatte ich auf einem Dachgepäckträger.

55 es 73 de DC4ASK / André
dg4ian
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Beitrag von dg4ian »

Hallo Peter,

habe 4 Stück Kunststoffseil mit einem Durchmesser von 6mm in die Antenne eingebaut. Im oberen Rohr sitzen die Seile relativ stramm in den unteren beiden hängen sie lose. Werde die Antenne heute (falls es die Witterung) erlaubt aufbauen.
Die Fußplatte des Antennerohrs (Mast) habe ich zusätzlich auf eine relativ weiche Gummimatte gestellt. Mal schauen ob es was bringt!
Werde Euch auf dem Laufenden halten.
73 de DG4IAN, Heinz
dk9nw

Geräuschdämmung bei Vertikalantennen

Beitrag von dk9nw »

Hallo Andre,

Die Antenne aus dem Wind nehmen. Das ist eine der möglichen Methoden.
Deshalb sehen zum Beispiel Vertikalantennen, die bis 250KTS = 460 km/h zugelassen sind auch so aus:
https://www.siebert.aero/secure/index.c ... 457:381691

Ein andere Methode ist die von mir vorher erwähnte aerodynamische Verkleidung. Das sind keine "Flügel" .
Das ist eine federleichte Verkleidung, die über die Antenne "gestülpt" wird. Wiegt nur ein paar Gramm.
Nimmt aber die mechanische Resonanz aus dem Antennenstab.

Wenn man es genau wissen will, wo und warum meine Antenne schwingt, kann man dies mit einem ganz kleinen Beschleuniungsaufnehmer "erfühlen".
Der wird zu Testzwecken am Stab angebracht und zweigt einem die "mechanischen Schwingungsbäuche".

http://www.innomic.de/pdf/deutsch/Schwi ... 91KS93.pdf

Das Problem mit zusätzlichen Abspannungen angehen, ist genau der falsche Weg. So wie auch kaum jemand Vertikalantennen auf einem Fahrzeug abspannt.
Wenn aber bereits eine große Antennenanlage mit Abspannungen vorhanden ist, deren Abspannseile zu Schwinungen neigen,
kann man die betroffenen Seile gezielt durch das Anbringen von Zusatzmassen oder aerodynamische Schwingungsdämpfer angehen.
Diese sehen dann von unten wie kleine Fähnchen aus. Sollten aber aerodynamisch geformt sein. Ansonsten bekommt man unnötige Zusatzspannungen und Flattern auf die Seile.

73 de DK9NW Bernhard.
dk9nw

Schwingungsdämpfung

Beitrag von dk9nw »

Hallo Heinz,

So wie du es vorhast mit den innen eingezogenen Seilen, kann es etwas bringen, muss aber nicht.
Es verändert die Masse des Rohres und damit die mechanische Resonanzfrequenz. Das ist alles.
Masse dämpft Schall. Du kannst sie auch gleich mit Kunststoffkugeln ausfüllen.

Die Gummimatte unter der Antenne ist gut und dämpft die Schallübertragung ins Haus.

Was mir aber auf einem Foto der KW3 aufgefallen ist. Diese Antenne arbeitet nicht mit Sperrkreisen, sondern mit parasitären Strahlern für 10 und 15m.

Da sind Zwischenräume von den Strahlern zum Hauptrohr hin. Das ist wie eine Pfeife. Die sollten meines Erachtens unbedingt geschlossen sein.

Wenn du diese Vertikalantenne nicht verkleiden willst, stelle sie doch mal probehalber in ein dünnwandiges Kunstoffrohr.
Auf dieses Rohr dann oben eine Art Winglet als Windabweiser aufgesteckt, dürfte auch schon helfen.

73 de DK9NW Bernhard
dg4ian
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Beitrag von dg4ian »

Hallo Bernhard,

das mit dem Rohr über die Strahler finde ich eine gute Idee leider wird Sie aber an der Umsetzbarkeit scheitern und dabei ist in erster Linien der Haussägen gemeint!

Die dünnen Strahler für 15 und 10m habe ich schon seit Anfang im Visier.

Das mit den Windabweisern gefällt mir schon besser, kannst Du das noch mal vertiefen oder sogar ein Foto schicken ?
73 de DG4IAN, Heinz
dk2tw

auch bei langen loops....

Beitrag von dk2tw »

Ein ähnliches Problem hatte ich bei einer 160m-loop, die wegen der Aufhängepunkte über 180 m Länge natürlich eine große Windlast hat.
(die meiste Strecke war natürlich aus Seil)

Zunächst: Ab einer bestimmten mechanischen Spannung "sang" das Ensemble loop-Seil schon bei kleiner Windstärke so stark, dass die Töne über die Masten ins Gebälk geleitet wurden.

Eine unelegante Abhilfe war das Verringern der mechanischen Spannung, was mich aber 3-4 meter an Höhe kostete.

Die z.Z. funktionierende Abhilfe geht so: Wegen eines Kranunfalls, der mir den einen Mast heruntergerissen hatte, musste ich den einen Längszweig neu installieren. Dabei ist ungewollt das untere Querstück der loop zu kurz geraten, und macht jetzt zur anderen Seite eine Querspange, die etwa 80 meter vom oberen Ende die Schnüre zusammenzieht.
Und diese verhindert das Aufbauen des Gesangschors, da ja die 2 Halteseile jetzt nicht mehr die volle Länge zum Aufbauen der Frequenz haben.

das ist hier z.Z. die Notlösung

73
DK2TW, Rolf
dk2tw

Beitrag von dk2tw »

Nachtrag:
Aber diese Notlösung ist idel betr. Verhinderung von Schwingungen.
Weil ja die langen Strecken von ca 160 m etwa in der Mitte etwas zusammengezogen werden und dadurch die Schwingungsneigung unterbunden wird.
dg4ian
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Beitrag von dg4ian »

Hallo an Alle

Möchte kurz eine Zusammenfassung zum Besten geben.

Die am 05.03.2007 beschrieben Antenne PKW3 wurde umbebaut…

Die Antenne wurde in Ihrer Lage umgebaut, d. h. versetzt ca. um 3 m weg vom Holzboden. Als Holzboden ist hier eine Zwischendecke zu verstehen die aus 21mm starken Nut und Federbretter besteht. Das Mastrohr ist etwas kürzer und dickwandiger gewählt worden was dazu führt das die Konstruktion, im statischen Sinne, steifer wird. Die Befestigung wurde auch überarbeitet, die Fußlatte steht auf einem Holzbalken 40*20 und die Befestigung am Sparren wurde mit einem Gummipuffer unterlegt. Der Erfolg war mäßig!

Da, bereites erwähnt, die 10 und 15m Strahler parallel zum Hauptstrahler (20m) stehen wurden diese abgebaut. Der Unterschied ist deutlich, die Geräusche sind nur noch bei relativ starken Windböen zu hören und der „surrende“ Dauerton ist kaum noch aufzunehmen. Sicherlich ist es nicht der Königsweg eine 20m Strahler auf 17 bis 10m mit einem Tuner anzupassen aber der interne Tuner IC 7400 schafft es problemlos und es ist noch nicht aller Tage Abend! Die relativ dünnen ca. 10mm 10m und 15m Strahler können vielleicht durch stärkre und somit auch steifere ersetzet werden…


Gruß de DG4IAN Heinz
73 de DG4IAN, Heinz
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