Antennen- & Funk-Rechner
HAM-Tools bringt 37 Rechner und Tools aus der Funk-Praxis mit — alle nativ in SwiftUI, ohne Webview, mit Live-Diagrammen wo sinnvoll und kurzen Markdown-Beschreibungen pro Rechner (Tipp-Button im Form-Header).
In der Sidebar links unter „Rechner" findest du sie gruppiert:
Drahtantennen
| Rechner | Zweck |
|---|---|
| Dipol | λ/2-Halbwellendipol mit Verkürzungsfaktor, isoliert/blank, alle Bänder |
| Groundplane / Vertikal | λ/4 mit Radials (2–4 Stück), Stockungsfaktor je Aufbau |
| J-Pole / Slim Jim | Endspeisung mit Stub-Anpassung, beliebte Portable-Antenne |
| Sperrtopf (Bazooka) | Koax-Choke direkt am Speisepunkt |
| Windom / OCFD | Off-Center-Fed-Dipol mit 4:1- oder 6:1-Balun |
| EFHW-Antenne | End-Fed Half-Wave mit 49:1-Trafo, Multiband-Variante |
| EFHW-Verkürzung | Spulen-Verkürzung für portable EFHW |
| Loop-Antenne | Voll-Wellen-Loop oder λ/2-Loop, vertikal/horizontal |
| Trap-Dipol 🆕 | 2-Band-Dipol mit Sperrkreisen — resonantes L↔C, Reaktanz, Spulen-Windungen (Wheeler), Drahtlängen innen/außen |
Richtstrahler
| Rechner | Zweck |
|---|---|
| Moxon Rectangle | 2-Element-Beam, kompakt, breitbandig — Cebik W4RNL MoxGen-Polynome, drahtdurchmesser-abhängig |
| HB9CV Beam | 2-Element-Phased-Array nach HB9CV-Original mit Gamma-Match-Auslegung (Innenleiter-Ø, Abstand, Trimmer-C) |
| Hexbeam | 6-Band-G3TXQ-Hexbeam, WiMo HEX6B-konform, bandspezifische Tabelle (20/17/15/12/10/6 m) |
| Yagi-Rechner | 3–7-Element-Yagi mit Reflektor + Direktoren |
| Spiderbeam Einzelband | Drahtkreuz pro Band — Flat-Modus oder V-Form mit Spreader-Halbarm-Länge |
| Spiderbeam Multi-Band | Multiband-Drahtkreuz 20-17-15-12-10 m, DF4SA Bauanleitung v2.20 |
Spezialantennen
| Rechner | Zweck |
|---|---|
| Magnetic Loop | Kondensator + Schleifenfläche, Q-Faktor, Bandbreite |
Spulen & Transformatoren
| Rechner | Zweck |
|---|---|
| Balun / Unun | Spannungs- und Stromsymmetrie mit Trafo (1:1 / 4:1 / 9:1) |
| Mantelwellensperre | Common-Mode-Choke mit Ferrit, Wicklungszahlen |
| Strahler-Verlängerung | Verkürzungs-/Verlängerungs-Spule für Mobilantennen |
| Spulen-Wickler | Luftspulen, Drahtdurchmesser, Windungszahl, Induktivität |
| Reaktanz & LC-Resonanz 🆕 | X_L und X_C bei Frequenz, Resonanzfrequenz f = 1/(2π√LC), passender Resonanz-Partner zu L oder C |
Anpassung & Leitungen
| Rechner | Zweck |
|---|---|
| Anpassnetzwerk (L-Netz) | L-Match mit zwei Elementen, Hoch-/Tiefpass-Variante |
| ATU-Drahtrechner | Optimale Drahtlängen für automatische Antennentuner (JC-4, SG-230, AH-730, CG-3000) — vermeidet Halbwellen-Resonanzen |
| Koax-Stub | λ/4 oder λ/2-Stub-Anpassung mit Wellenwiderstand |
| Kabeldämpfung | Dämpfung pro 100 m bei Wunsch-Frequenz, Standardkabel-DB |
| λ/4-Transformator 🆕 | Q-Section: Z₀ = √(Z₁·Z₂), physische Länge λ/4 · VF, SWR-Vergleich mit/ohne Transformator |
| Hühnerleiter / Zweidraht 🆕 | Wellenwiderstand Z₀ = (120/√εr)·arccosh(D/d), Verkürzungsfaktor, Näherungsformeln für gängige Leitungen |
Signale & Tools
| Rechner | Zweck |
|---|---|
| Pegel-Umrechner | dBm ↔ dBW ↔ W ↔ V ↔ S-Stufen |
| SWR-Simulator | Reflexionsfaktor, Rücklauf-Dämpfung, VSWR-Visualisierung |
| Linkbudget / Reichweite | Funkstrecken-Berechnung mit Pfaddämpfung |
| Funkhorizont / Sichtweite 🆕 | Quasi-optische VHF/UHF-Reichweite d = 3.57·√k·√h mit Refraktionsfaktor — Antennenhöhen beider Stationen |
| QTH-Locator | Maidenhead ↔ Geo-Koordinaten, Distance/Bearing |
| Smith-Chart | Interaktives Smith-Diagramm mit Matching-Pfaden |
| Antennen-Simulator | Web-NEC2-Simulator (nec2c.wasm im Browser), 14 Templates (Dipol, Yagi 2/3/5, EFHW, Windom, Groundplane, Moxon, Delta-Loop, Quad, Inverted-V, HB9CV, Spiderbeam 20m, Hexbeam 20m) — auch live unter toolbox.funkwelt.net/antennensim |
Station & Sicherheit 🆕
Neu in 1.12.0
Drei Rechner rund um Stationsbetrieb und Sicherheit — zusammen mit fünf weiteren neuen Antennen-/Leitungs-Rechnern in Version 1.12.0 dazugekommen.
| Rechner | Zweck |
|---|---|
| RF-Exposure | Sicherheitsabstand nach ICNIRP 1998 (beruflich + Allgemeinbevölkerung) — E-/H-Feld-Grenzwerte, EIRP, mittlere Leistung mit Duty-Cycle |
| Akku-Laufzeit | Betriebszeit aus Kapazität, RX-/TX-Strom und TX-Anteil — Presets für LiFePO₄, Blei-AGM, Li-Ion, NiMH inkl. nutzbarer Entladetiefe |
| DC-Spannungsabfall | Spannungsverlust auf der 12-V-Zuleitung: R = 2·L/(κ·A), Verlustleistung, Querschnitts-Empfehlung pro Stromstärke |
Antennen-Simulator: NEC2-Engine im Detail
Stark erweitert in 1.11.0
Der Simulator rechnet mit echtem NEC2 (nec2c als WASM) und liefert seit 1.11.0 deutlich mehr als Gewinn + SWR:
- Pattern-Metriken: Erhebungswinkel des Hauptkeulen-Maximums, Vor-Rück-Verhältnis (F/R) und −3-dB-Öffnungswinkel in Azimut und Elevation — direkt unter dem Diagramm
- Boden-Katalog: 8 Bodentypen von Freiraum über Salzwasser, Süßwasser, Acker, Lehm, trocken/städtisch, Wüste bis zum perfekten Reflektor — der Unterschied im Abstrahlwinkel ist sofort sichtbar
- Höhen-Slider: Aufbauhöhe über Grund live verändern und den Effekt auf Erhebungswinkel + Gewinn beobachten
- SWR über Band: Ein-Klick-Sweep über die Bandgrenzen → Bandbreiten-Visualisierung als Kurve
- Plausibilitäts-Warnungen: Segment-Länge vs. λ, Drahtradius, Speise-/Last-Segment-Gültigkeit werden vor dem Lauf geprüft — NEC2-typische Modellierfehler fallen sofort auf
Die »Im Simulator öffnen«-Buttons der Antennen-Rechner (Dipol, Yagi, Moxon, HB9CV, EFHW, Magnetic Loop, Hexbeam …) übergeben das fertige Drahtmodell inklusive Anpass-Kondensator bzw. Verlängerungsspule.
Sim-Export-Korrektur in 1.11.0
Bei Yagi, HB9CV und Moxon wurde der Verkürzungsfaktor vor 1.11.0 doppelt angewendet — die Sim-Modelle waren ~5 % zu lang und zeigten kaum Richtwirkung. Seit 1.11.0 stimmen Resonanz und F/R (Yagi z.B. ~27 dB statt 3 dB). Bei Magnetic Loop und EFHW werden Kondensator bzw. Spule jetzt mit ins Modell übernommen.
Einheitliches Bedienkonzept
Jeder Rechner hat denselben Aufbau:
- Eingaben links/oben — Frequenz, Materialparameter, Geometrie
- Ergebnisse rechts/unten — Live-Update bei jeder Eingabe, kein »Berechnen«-Button nötig
- Diagramm / Visualisierung wo es Sinn macht (Smith-Chart, SWR- Kurve, Strahler-Geometrie, Spulen-Schnitt)
- Material-Auswahl wo relevant (Draht-Durchmesser AWG/CCS, Koax- Typ RG-58/RG-213/H2000, Spulen-Form)
- Info-Button im Form-Header öffnet die Markdown-Doku pro Rechner mit Hintergrund + Formel + Praxisempfehlungen
Web-Variante
Die Hauptrechner gibt es auch auf toolbox.funkwelt.net als Web-App — gleiche Engine, Vue-3-UI, ideal für mobile Nutzung im Feld oder zum schnellen Nachsehen am Smartphone. Auch die acht neuen 1.12.0-Rechner sind dort verfügbar. Die macOS-App ist funktional umfangreicher (mehr Rechner, Smith-Chart, Antennen-Simu, Logbuch-Integration).
Moxon: Math-Fix gegen Cebik W4RNL
Korrektur seit 1.10.7
Die früheren Konstanten (A = 0.475 λ etc.) lieferten eine Antenne, die ca. 24 % zu lang war (Resonanz bei 11.4 MHz statt 14.2 MHz). Seit Version 1.10.7 nutzt der Moxon-Rechner die Cebik MoxGen Polynome (drahtdurchmesser-abhängig, x = log₁₀(d/λ)) — verifiziert gegen die Cebik-Wire-Moxon-Tabelle für #14 Cu-Draht. Material-Picker: Draht 2 mm oder Alurohr 12 mm.
ATU-Drahtrechner: Resonanzen vermeiden
Neu seit 1.10.7
Automatische Antennentuner (JC-4, SG-230, AH-730, CG-3000) versagen bei Drahtlängen nahe einer Halbwellen-Resonanz — die Impedanz springt dort auf mehrere kΩ und liegt außerhalb des Match-Bereichs. Der ATU-Drahtrechner zeigt dir pro Band die problematischen Längen als rote Zonen und schlägt sichere Konsens-Bereiche vor (typisch 23-28 m und 46-50 m für Tuner mit 10 m–60 m Anpassbereich). Eingabe: Wunschlänge, Verkürzungsfaktor; Ausgabe: visueller Lineal mit Resonanzen, Tuner-Vergleich, Antennen-Empfehlungen, Counterpoise-Hinweise.
Hexbeam: G3TXQ-Konformität
Verifizierung Juni 2026
Der Hexbeam-Rechner wurde auf Basis der offiziellen WiMo EAntenna HEX6B Bauanleitung (G3TXQ-Lizenz, Rev. V2.1) implementiert und durch HB9EIZ topologisch korrigiert. Der Wendekreis nutzt seit 1.12.0 den echten G3TXQ-Wert (0.1539 · λ). Reale Verifikation am eigenen WiMo-HEX6B-Aufbau zusammen mit HB9EIZ ist für Juni 2026 geplant — Ergebnisse fließen in eine eventuelle Modell-Nachjustierung.
Hexbeam im Simulator: echte G3TXQ-Geometrie seit 1.11.1
»Im Simulator öffnen« beim Hexbeam lädt nicht mehr die frühere Näherungs-Geometrie (die fast bidirektional strahlte), sondern den abgestimmten G3TXQ-Drahtzug aus dem Original-EZNEC-Modell: W-förmiger Strahler mit Mittenspeisung + U-förmiger Reflektor, λ-skaliert pro Band. NEC-verifiziert resonant auf allen Bändern (~1.7 SWR) mit klarer Richtwirkung (~10.5 dB F/R auf 20 m über realem Boden).
Mehr im Detail
Die ausführlichen Rechner-Beschreibungen mit Formeln, Quellen und Praxisempfehlungen sind in der App pro Rechner verfügbar (Info-Symbol im Form-Header). Diese Seite hier ist absichtlich knapp gehalten — eine eigene Web-Doku pro Rechner kommt in einer späteren Iteration.