Störungssuche und Beseitigung der Störung beim 2m Relais DB0ROB

Beschreibung der Ausgangssituation

Am Standort Rossberg Turm betreibt ein Digitalfunkbetreiber seit rund zehn Jahren unter anderem eine Digitalfunk-Basisstation.

Die Amateurfunk-Relais-Interessengemeinschaft Mittlerer-Neckar e.V. (ARIG-MN e.V., www.arig-mn.org) betreibt seit ca. 8 Jahren u.a. eine 2m-Amateurfunk-Relaisfunkstelle am Standort Roßbergturm.

Bei der Einrichtung der Anlagen wurden durch geeignete Filter, Standort-Antennenentkopplungen und die Nutzung unterschiedlicher Frequenzbänder sämtliche Maßnahmen ergriffen, um gegenseitige Störungen bzw. Beeinträchtigungen zu vermeiden. In den ca. 10 Jahren seit Inbetriebnahme der genannten Funkanlagen traten keinerlei gegenseitige Störungen auf.

Am 17.03.2025 meldeten mir Nutzer der 2m-Amateurfunk-Relaisstelle starke Störungen im Empfangsweg. Nach Erkundigungen habe ich erfahren, dass am 17.03.2025 nachmittags eine neue Systemtechnik an der Digitalfunkstation am Standort Roßberg vom Betreiber in Betrieb genommen wurde.

Es lag der Verdacht nahe, dass die Störung durch diese Technikumrüstung bzw. eine betriebliche Änderung verursacht wurde. Diverse Messungen und Untersuchungen vor Ort durch mich erhärteten diese Annahme.

Anzumerken ist, dass die Störung in Abhängigkeit von Temperatur und Feuchtigkeit unterschiedlich stark auftrat, was auf ein HF-Intermodulationsprodukt hindeutete.

Aufgrund unserer Feststellungen verständigten wir den Betreiber der Digitalfunkstation. Daraufhin wurde zwischen dem Betreiber, der BNetzA und mir ein Vor-Ort-Termin zur Ermittlung der Ursachen für die plötzlich auftretende Störung der 2m-Relaisstelle am Roßbergturm für den 10.04.2025 vereinbart.

a) Ermittlung der Störung im Ausschlussverfahren

Zum Zeitpunkt der vor Ort durchgeführten Untersuchungen war die Störung massiv und konstant vorhanden. Alle vier Senderträger der Betreiberfunkanlage wurden dauerhaft gleichzeitig abgestrahlt.

Die Vertreter des Betreibers veranlassten, dass alle Senderträger kurzzeitig abgeschaltet wurden. Anschließend war die Störung der 2m-Relaisstelle nicht mehr vorhanden.

Als Nächstes wurden nacheinander bis zu vier im Regelbetrieb vorhandene Senderträger der Betreiberfunkanlage am Standort Roßberg zugeschaltet. Die Zuschaltung der Träger 1 bis 3 beeinflusste unseren 2m-Relaisstellenempfänger nicht. Erst beim Zuschalten des vierten Sendeträgers trat die massive Störung der 2m-Relaisstelle wieder auf.

Damit war eindeutig geklärt, dass die seit der Erneuerung der Betreiber-Funktechnik durchgeführte Änderung – nämlich die permanente 24h/7/365-Abstrahlung aller vier Sendeträger – die Ursache für die Entstehung eines IKM-Mischproduktes ist.

In der Vergangenheit waren, je nach Verkehrsauslastung der Betreiber-Basisstation, eine unterschiedliche Anzahl von Senderträgern nur zeitweise aktiv. Es ist davon auszugehen, dass alle vier Senderträger nur selten – ggf. bei größeren Verkehrsaufkommen – gleichzeitig aktiv waren.

b) Ermittlung der IKM-Quelle mittels Messaufbau und Sondenmessung

Aufgrund der unter a) durchgeführten Maßnahmen und der ermittelten Ergebnisse konnte davon ausgegangen werden, dass die Störung durch ein HF-Mischprodukt entsteht, das an einer Korrosionsstelle an der Antennenträgerkonstruktion auf dem Dach, an der Blitzfangeinrichtung sowie an defekten Antennensteckern oder defekten Antennen verursacht wird.

Um die Korrosionsstelle zu ermitteln, kam im Messaufbau ein Duplexfilter zum Einsatz. An dessen TX-Eingang (145,5875 MHz) wurde ein tragbarer Sender angeschlossen, der das Sendesignal der 2m-Relaisstelle simulierte, und am RX-Ausgang wurde ein Messempfänger auf der gestörten Frequenz 144,9875 MHz betrieben.

Am Antennenanschluss des Duplexfilters wurde ein langes Antennenkabel mit einer 2m-Band-Richtantenne verbunden. Mithilfe der Richtantenne wurde bei gleichzeitiger Sendertastung des an den Duplexfilter angeschlossenen Senders am Messempfänger die grobe Richtung der IKM-Korrosionsstelle, die auf der Empfangsfrequenz der 2m-Relaisstelle emittiert wird, auf dem Dach des Roßbergturms ermittelt.

Anschließend wurde die Richtantenne gegen eine Sondenantenne am zum Duplexer führenden Antennenmesskabel ausgetauscht und nacheinander alle auf dem Dach montierten Antennen, Kabel, Steckverbinder usw. abgetastet, um den maximalen Störstrahlungspunkt des Mischproduktes ausfindig zu machen.

c) Ergebnis der Untersuchungen

Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wurden verschiedene Ursachen gefunden, die für die Entstehung von IKM prädestiniert sind. Auf diese wird im Folgenden noch eingegangen.

Als eine der Hauptursachen für die Entstehung der vorliegenden IKM-Störung wurde festgestellt, dass die HF-Ableitung einer Bestandsantenne aus dem Analogfunk-Altbestand, die mit geringem Abstand zu den drei Digitalfunk-Sektorantennen des Betreibers geführt wird, maßgeblich beiträgt.

Durch das Hin- und Herbewegen des Antennenkabels der Alt-Bestandsantenne sowie der HF-Kupplung am Mastfuß konnte die IKM-Störung im Messempfänger – abhängig von der Kabelführung – unterschiedlich stark gemessen werden.

d) Zur Störungsbeseitigung durchzuführende Maßnahmen

Als zeitnahe Erstmaßnahme zur Beseitigung der IKM-Störstelle sind die HF-Kupplungen an der Antennenleitung der genannten Altantenne zu erneuern bzw. in geeigneter Weise instand zu setzen, damit keine IKM-Mischprodukte mehr auftreten. Des Weiteren ist der Antennenkabelschirm vor und nach der Kuppelstelle in geeigneter Weise mit einem Mantel zu erden, der an blanken und korrosionsfreien Bauteilen der auf dem Dach befindlichen Stahlkonstruktion befestigt wird. Der Untergrund der Kabelbefestigungsklemmen und vorhandenen Erdungsstellen ist von Lack und Rost zu befreien, und die Klemmstellen sind dauerhaft korrosionsfest auszuführen.

e) Grundsätzliche Feststellungen und Notwendigkeiten bezüglich der auf dem Turmdach befindlichen Stahlkonstruktion sowie der Erdungs- bzw. Blitzfangeinrichtungen

Im Rahmen der Störungssuche wurden sowohl die Blitzfangeinrichtung als auch die Erdungsanschlüsse an der Stahlkonstruktion, an den Masten und an den HF-Ableitungen auf dem Dach untersucht.

Die Ergebnisse lauten wie folgt:

• Die Blitzfangeinrichtung bedarf einer Wartung und Überarbeitung, da sich – bedingt durch den hohen Standort und die dort auftretenden starken Winde – teilweise Fangdrähte gelöst und Verschraubungen gelockert haben, was u.a. zu Korrosionsstellen führte.
• Teilweise sind die Erdungsklemmen lediglich an der Farbschicht befestigt und verfügen über keine elektrische Verbindung zum Metall.

Zwischenzeitlich hat der für die Beseitigung des Mangels an den IKM-auslösenden HF-Steckern zuständige Betreiber durch eine Fachfirma die HF-Kupplung erneuern lassen und den Schirm der HF-Ableitung neu erden lassen.

Die Störung auf der Südantenne ist trotz des Dauerbetriebs aller vier HF-Träger der Betreiberfunkanlage nicht mehr vorhanden. Selbst Stationen aus OE und HB9 können wieder über die Südantenne am Roßberg arbeiten.

Am Nordempfänger ist bei schwachen Signalen ein leichtes „Surren“ zu hören, dessen Ursache jedoch nicht mit dem oben beschriebenen Sachverhalt in Zusammenhang steht. Bei Gelegenheit werden wir versuchen, auch diese Störquelle zu lokalisieren.

Zudem hat die für die Stahlhalterungen sowie die Blitzschutzanlage auf dem Dach des Roßbergturms zuständige Dienststelle eine Blitzschutzfachfirma beauftragt, um in den nächsten Wochen die Mängel an der Blitzfangeinrichtung und den Erdungspunkten zu beseitigen.

Mein besonderer Dank gilt Sascha, DG6SCE, der mit seinem Fachwissen maßgeblich zum Auffinden der Störquelle beigetragen hat, und Mirco, DO8MRO, der uns beim Hochschleppen der Messgeräte auf den Turm unterstützt hat.

Ich möchte abschließend anmerken, dass die Zusammenarbeit mit der BNetzA und den Vertretern des Betreibers der Digitalfunkanlage sehr kooperativ und angenehm verlief.

Bei der Störungssuche eingesetzte Messmittel:

• VHF-Duplexweiche als Trenn- und Selektionsmittel zwischen Sender und Messempfänger
• VHF-Handfunkgerät AnyTone D878UVII Plus als Testsender
• Messempfänger R&S Typ ESR
• Handheld RF Analyzer Agilent N9912A FieldFox
• Narda-Messempfänger SignalShark
• Diverse Anschlusskabel, Richtantenne und VHF-HF-Sonde