Iedereen zal ermee akkoord gaan dat het zendbereik toch wel de belangrijkste factor is van een radiostation. Daarom is de antenne het belangrijkste element dat goed moet worden geplaatst. Je plaatst hem best zo hoog mogelijk want hoe hoger de antenne, hoe beter het zendbereik. Het vermogen van de zender speelt ook een belangrijke rol maar het is beter een hoge antenne te hebben met een minder sterke zender dan een booster van een zender met een antenne op geringe hoogte. Het zendbereik heeft uiteraard zijn limiet want FM-golven buigen niet mee met het aardoppervlak. Ongeveer 100 km. is dan ook het maximum dat kan worden gehaald als bereik.
Twee type antennes worden gebruikt op de FM-band. Enerzijds heb je de dipoolantenne die goed lijkt op een ontvangstantenne. Bij dit type loopt het signaal door een gevouwen dipool. Anderzijds heb je de "gamma match" (zie foto hiernaast). Deze antenne heeft op het vertikaal gedeelte een regelelement die moet worden ingesteld op de gebruikte frequentie. Beide antennes worden vertikaal gemonteerd zodat de radiogolven het best kunnen worden ontvangen door middel van de wel bekende rechtopstaande telescoopantenne van een radiotoestel. In steden met veel hoge gebouwen is het interessanter om dipolen horizontaal te monteren. Hoge gebouwen zorgen voor reflecties en horizontale golven zijn hier minder gevoelig voor. Bijvoorbeeld BEL RTL, uitzendend op 104 MHz vanop het Hilton-gebouw te Brussel, heeft een constructie met horizontale en verticale dipolen.
Het zendbereik hangt ook van het aantal gemonteerde dipolen. Hoe meer dipolen je gebruikt, hoe vlakker er wordt uitgezonden in het horizontaal gebied en dit resulteert in beter zendbereik. De dipolen moeten dan boven elkaar in parallel worden gemonteerd met een zekere afstand tussen elkaar.
In de meeste gevallen wordt de antenne zoals hiernaast afgebeeld slecht gemonteerd. Lees hier meer.

Een belangrijke factor is ook het stralingsdiagram. Op zo'n diagram zie je de winstfactor in dB per 10°. Bepaalde antennes hebben een evenredig rondstralend diagram die ongeveer even veel winst hebben in alle richtingen. Andere antennes hebben winst in één bepaalde richting en dienen dus om het signaal te richten naar een bepaald gebied.

De antenne of dipolen moeten worden geplaatst op een metalen constructie die op zijn beurt is verbonden met de aarding. Het meest voor de hand liggende is uiteraard een metalen pyloon.
De antenne moet ook hoger worden gemonteerd dan de nabij liggende daken of boomtoppen, anders wordt een schaduwzone gecreëerd met als gevolg dat er een slechter zendbereik zal zijn achter de hindernis.
In steden worden antennes altijd geplaatst op de hoogste buildings. In rurale gebieden worden ze zoveel mogelijk geplaatst op heuvels, watertorens of reeds bestaande zendmasten van bijvoorbeeld busmaatschappijen of GSM-operatoren.

Antennes kunnen ook parallel boven of naast elkaar worden gemonteerd. Door ze naast elkaar te monteren kan de horizontale openingshoek worden beïnvloed. Door ze boven elkaar te monteren wordt de horizontale openingshoek beïnvloed.

Voorbeeld van een diagram waar 2 dipolen naast elkaar werden gemonteerd.

In België mag men enkel gebruik maken van een goedgekeurde zender. Deze draagt altijd een goedkeuringsnummer dat begint met "RTT/FM -" gevolgd door een nummer. Het BIPT tolereert laag vermogenzenders die enkele meters uitzenden en geen storingen teweegbrengen aan het spectrum. Een voorbeeld zijn de FM zendertjes om het audiosignaal van een mediaplayer op de autoradio te brengen.

In België worden enkel goedgekeurde zenders verkocht. Deze zijn niet zo goedkoop. Een 50 Watt mono zender kost iets meer dan 100.000 BEF (2500 euro). Uiteraard kan je de zender ook tweedehands kopen. In ons land zijn er spijtig genoeg jaarlijks radiostations die de pijp aan Maarten geven. Deze zenders worden dan soms verkocht via Internet. Kijk alvast maar eens bij www.advalvas.be onder de rubriek Bargains: in de Telecom - offers zit er soms eentje tussen.
In andere landen zoals vb. Italië kan je goedkoper en toch degelijk materiaal vinden. spijtig genoeg zijn deze dingen dan niet gekeurd.

De zender zelf maken is mogelijkheid nummer twee. Je kan altijd een bouwkit kopen als je wat handig bent met soldeerbout en boormachine. Je vindt ze in de betere elektronicazaken.
Velleman heeft een zendertje van een tiental miliwatt dat ongeveer 400 BEF (10 euro) kost. Met dat zendertje kan je een bereik verkrijgen van een hondertal meter.
Er bestaan hier en daar ook kits van zendmodules die een vermogen van een vijftal watt leveren. Met een dergelijk vermogen op een vrije frequentie en een redelijke antenne op 20 m hoogte kan je op het platteland een vijftal kilometer overbruggen.
Even binnenspringen in een grote elektronica-onderdelen-speciaalzaak is aangeraden voor degene die zich geroepen voelt om er eentje in elkaar te steken.
In een kit vind je dan het printbordje en alle nodige onderdelen terug. Een handleiding vertelt welk onderdeeltje waar moet komen. Wat je dan nog nodig hebt is een metalen doos en enkele potentiometers (draaiknoppen), schakelaars en connectoren om het geheel in te bouwen. Als voeding gebruik je dan een gestabiliseerde voeding van 12 tot 14 V. Je zal een vervelende bromtoon op de radio horen indien je een mindergoede voeding gebruikt.

De frequentie van de zender moet worden ingesteld met een trimsleutel. Dit is een schroevendraaier van kunststof en is eveneens te koop in elke electronicazaak. Met een metalen schroevendraaier zal de oscillator worden gedestabiliseerd. Geen trimsleutel bij de hand? Neem dan een leeg cassettedoosje en breek een lang stuk af. Een beetje veilwerk en de sleutel is af.

Bovenvermelde bouwpaketten zijn zeer eenvoudig en zijn leuk om te experimenteren. Eén van de nadelen is dat de frequentie onstabiel is. Door de opwarming van de componenten zal een ingestelde frequentie van vb. 102,0 MHz na een kwartier verlopen naar vb. 102,3 MHz. Dit komt omdat er een regelkring, ook PLL genoemd, ontbreekt die de frequentie stabiel houdt.

De verbinding met de zender kan gebeuren met een simpele afgeschermde audiokabel. Je moet wel opletten dat de zender en de antennes niet te kort staan bij de audiobronnen. Indien dit niet wordt gerespecteerd bestaat er de kans dat de zender inslaat op het audiomateriaal. CD-spelers zijn hier zeer gevoelig voor. In dergelijk geval gaan de mechanische bewegende delen oscilleren met het sterke signaal of met de nevenfrequenties. Het gevaar bestaat dat de laserkop wordt ontregeld. Ook een hinderlijke brom kan worden waargenomen in bepaalde delen van het audiomateriaal.
De afstand hangt uiteraard af van de sterkte van de zender. Bij een zender met een vermogen van 20 Watt moeten zender plus antennes zeker een tiental meter verwijderd zijn van het audiomateriaal. Er moet dan wel rekening worden gehouden dat er een lange audiokabel nodig zal zijn om de zender te verbinden. In dergelijk geval moet een kabel met weinig verlies en metalen connectoren worden gebruikt.

Eerder werd vermeld dat de antennes zo hoog mogelijk moeten worden opgesteld om zo een kwalitatief mogelijk zendbereik te bekomen. Daarom zijn de meeste antennes geplaatst op hoge kantoorgebouwen in het centrum van de stad. Omdat het financieel moeilijk haalbaar is voor een lokale radio om zich te huisvesten in dergeljke gebouwen wordt enkel een deel van het dak gehuurd om de antenne te plaatsen. De zender wordt dan geplaatst ergens op de hoogste verdieping, voorbeeld in de machinekamer van de lift. De studio wordt dan gehuisvest in een nabijgelegen gebouw (met dan een betaalbare huur) Omdat het verboden is zomaar een kabel door of over de straat te leggen moet worden beroep gedaan op een onderneming die lijnen exploiteert. Enkele jaren terug was enkel Belgacom bevoegd om dergelijke lijnen aan te bieden. Momenteel kunnen ook kabelmaatschappijen en enkele privé-ondernemingen deze diensten aanbieden.

Op de dag van vandaag kan men kiezen uit analoge of digitale lijnen om de signaaloverdracht van studio naar zender te sturen. Privé-ondernemingen bieden enkel digitale lijnen aan en het zou mogelijk moeten zijn om met 64kB (1 tijdslot of 8 subtijdsloten van een 2 Mb-lijn) een kwalitatief signaal over te dragen met behulp van compressietechnieken. spijtig genoeg is de prijs voor 64kB nog te hoog. Tevens zijn enkel de grote steden momenteel beperkt bekabeld door privé-ondernemingen.

Belgacom biedt betaalbare analoge lijnen aan die perfect het signaal kunnen overdragen. Deze lijnen worden "radiolijnen" genoemd en twee kwaliteiten zijn beschikbaar. Deze zijn gekend onder de kodes RADORD, hetgeen een radiolijn is met een bandbreedte van 10 kHz, en de kwaliteit RAD15K met een bandbreedte van ongeveer 15 kHz. Het verschil zit hem in de door Belgacom gebruikte apparatuur, die moet garanderen dat de gevraagde bandbreedte effectief beschikbaar is. Doordat er een aanzienlijk verschil in huurgeld bestaat tussen beide kwaliteiten is het voor de lokale omroepen zogoed als evident dat zij gebruik maken van de 10 kHz variant. Deze doorlaatband wordt als "voldoende" aanvaard. Voor deze types van geleidingen, volstaat het doorgaans een galvanisch paar ter beschikking te stellen. Voor de 15 kHz variant wordt gebruik gemaakt van een speciale versterker, waar de doorlaatcurve door middel van een equaliser kan geoptimaliseerd worden. Typische gebruikers zijn de openbare omroepen, die om kwaliteitsredenen moeten kunnen beschikken over de complete 16 kHz band.

Toch even wat prijzen mededelen voor een radiolijn 10 kHz. Hieronder worden de prijzen vermeld die Belgacom hanteert sinds 1 maart 1999. Alle prijzen zijn BTW inbegrepen. Voor de installatie moet momenteel 69.106 BEF worden opgehoest. Het maandelijks abonnementsgeld is afhankelijk van de afstand tussen de twee punten. Voor een zonale verbinding van 2 km betaalt men 2.732 BEF. Bedraagt de afstand 5 km, dan betaalt men 5.092 BEF per maand. Men heeft twee radiolijnen nodig wil men een stereosignaal doorsturen. In dergelijk geval wordt de installatiekost en het abonnementsgeld vermenigvuldigd met twee.
Voor een interzonale verbinding is de prijsberekening moeilijker (en heel wat duurder). Er moet zowel zonaal van beginpunt tot het zonecentrum van Belgacom, de interzonale afstand en zonaal de afstand van het zonecentrum tot het eindpunt worden betaald. Daarbij kunnen nog eventueel junctiekosten bijkomen indien het begin en/of het eindpunt niet rechtstreeks met het zonecentrum kan worden verbonden en eerst langs de lokale centrale moet passeren . Voor een nationaal netwerk kan het daarom financieel interessanter zijn om gebruik te maken van een satellietverbinding.

Met een Belgacomlijn verlies je altijd wat aan kwaliteit en ISDN-lijnen zijn nogal duur. Via satelliet is ook mogelijk maar hier hangt ook een prijskaartje aan vast. Dit is enkel interessant voor een groot radionetwerk waar het moederstation per satelliet het signaal doorstuurt naar de lokale stations. Anders is er nog de mogelijkheid om te werken met straalverbindingen. Tussen twee punten wordt het signaal overgedragen. Wel moeten de antennes elkaar kunnen zien. Dit is enkel mogelijk als beide antennes zijn gemonteerd op hoge gebouwen en/of hoge masten. Nadeel is wel dat gelijk wel voorwerp dat in de straal komt de uitzending kan storen. Een voorbijvliegende vogel kortbij één van de antennes is al genoeg om een onderbreking van een seconde te veroorzaken.

Piet Rens liet de redactie het volgende weten:

Velen plaatsen deze dipolen inderdaad verkeerd. Bij de lokale omroep hier in Schagen op de GSM mast van Vodafone was dit ook het geval. Ook door "professionele" antennebouwers geplaatst!

Als je naar de dipolen kijkt van Hirsmann bedoeld voor o.a. scheepvaart zie je dat deze niet verkeerd gemonteerd kunnen worden. Het voedende deel van de dipool moet altijd omhoog wijzen. Kijk in de ARRL handboeken, daar zul je vele voorbeelden zien. De stub naar beneden heeft het zelfde effect als je vermogen halveren. Het kost je namelijk 3db. De staandegolf meter zal in beide gevallen gewoon een goede VSWR aangeven. Daar zie je dus niets aan.

De (open)dipool vind ik overigens een ongelukkig gekozen antenne. Het is een halvegolf straler die in het midden laag ohmig en op de uiteinden hoogohmig is. Ergens daar tussen in zit dus je 50 ohm. Dit voedingspunt zoek je op met je stub. Als nadeel gedraagt deze stub zich inductief vandaar dat er ook een condensator in serie met de stub staat om dit weer uit te stemmen. Dit geeft over het algemeen behoorlijk veel verlies.

De antenne heeft een lage "Q" factor waardoor deze een grote bandbreedte heeft. Door de (ohmse)verliezen in de stub loopt het rendement nog verder achteruit maar neemt de bandbreedte natuurlijk toe.

Deze antennes worden in "omroepland" gebruikt omdat vaak meerdere zenders op de antenne worden aangesloten en deze nu altijd een goede aanpassing zien. Betreffende het verlies wordt dit goedgemaakt door er gewoon meer vermogen in te stoppen.

Voor lokale omroep of hobby, waar slechts 1 zender wordt aangesloten vervalt dit voordeel en blijven de nadelen over.

In de praktijk is een halvegolf, wat een dipool is, het kleinste wat nog wil stralen en dus als antenne bruikbaar is.

Een groundplane bestaat uit een kwart-golf straler geplaatst op een kunstmatig grondvlak wat meestal ook uit kwart-golf elementen bestaat en schuin naar beneden wijst. In totaal is een groundplane dus ook een halvegolf . Een groundplane kun je dus ook als een asymmetrisch uitgevoerde open dipool beschouwen.  Vandaar dat er ook geen aanpassing van symmetrisch naar asymmetrisch nodig is.  Je coaxkabel is immers asymmetrisch!

Een groundplane en een open dipool hebben dan ook de zelfde antennegain.

De “J” antenne is een aan de uiteinde gevoede halvegolf straler met daar onder een kwartgolf  U-vormige stub. De impedantie aan de uiteinde van de halvegolf straler is hoog en moet dus getransformeerd worden naar de 50 ohm van je zender. Dit is nu precies wat die stub doet.

De stub straalt zelf niet dus is de “J” antenne ook een halvegolf straler met de zelfde antennegain als de groundplane of de dipool.

Nu heeft de dipool een stralingsdiagram wat lijkt op een “8”. Het is dus niet wat we noemen: een homogeen veld wat overeen zou komen met een stralingsdiagram als dat van een voetbal. In de wetenschap willen we alles kunnen meten, verklaren en vooral kunnen reproduceren. In theorie gebruiken we dus wel een “voetbal stralingsdiagram”  wat dus in de praktijk helemaal niet bestaat. Om in theorie tot zo’n stralingsdiagram te komen moet de antenne verkleind worden. Zelfs zo klein dat deze wat afmetingen betreft net zo groot is als het kleinste deel in de meetkunde en dat is een punt. Deze (theoretische)  antenne noemen we dan ook een “puntstraler” of isotoopstaler.

Een dipool zal de energie die naar bepaalde kanten niet wordt uitgestraald, naar het hoofdveld  uitstalen. Met rekenen in de oppervlaktes van het “voetbal stralingsdiagram” en het “8 kantig stalingsdiagram” kun je eenvoudig bepalen dat de dipool in de hoofdveldrichting een antennewinst heeft van 2,15dBi. Dit is dus de (theoretische) winst ten opzichte van een (theoretische) puntstraler.  Ten opzichte van een dipool heeft de antenne natuurlijk geen antennewinst en is dit dus ook 0dBd.

Ga je meerdere antennes boven elkaar koppelen, dan kan je het stralingsdiagram beïnvloeden zodat er platter over het aardoppervlak wordt gestraald. Alles wat in de ruimte verdwijnd heb je niets aan en 2 antennes boven elkaar geeft op die manier maximaal 3db antennewinst. Voor 3dB antennewinst moet je altijd het bestaande antennesysteem verdubbelen. Wil je in dit voorbeeld dus weer 3dB antennewinst behalen, dan moet je dus van 2 antennes naar 4 antennes. Het is simpel rekenen in de oppervlaktes van de stralingsdiagrammen. 4 antennes geven dus maximaal 6dB antennewinst ten opzichte van 1 antenne. De totale antennewinst van 4 dipolen is dan ook 8,15dBi  of 6dBd.  In de praktijk zal door de verliezen in de stub en in de "koppelbalken" deze winst niet worden gehaald.

Om dit nu te vergelijken met je zendvermogen:  Verdubbel je het zendvermogen, dan is dit +3dB.  Aangezien het hier om 6dB gaat is dat dus twee maal een verdubbeling. 10Watt in 4 gekoppelde antennes heeft (theoretisch!) dus het zelfde effect als 40watt in een enkele antenne.

Nu ontstaan er natuurlijk nog de nodige koppelverliezen. 4 antennes zullen op je “koppelbalk” een impedantie geven van 50:4=12,5 ohm wat weer naar 50 ohm getransformeerd moet worden. Een klein beetje weerstand in je “koppelbalk” zal dus grote gevolgen voor het verlies hebben. Beter is het om de antennes 2 bij 2 te koppelen en dat dan ook weer te koppelen. De Duitsers zijn hier altijd grote voorstander van geweest wat men dan ook “groepen antennes” noemt. Grote voordeel is ook dat de onderlinge fases tussen de antennes beter behouden blijft en ook de  vermogenverdeling tussen de antennes is beter.

Kijken we naar de praktische uitvoering dan wordt het wel een gevaarte. Immers de antennes zelf zijn zo’n 1,5 meter lang en de tussenruimte moet ook een halve golf tot 5/8 golf bedragen wat ook minimaal 1,5  meter is. Gemeten van de onderzijde van de onderste antenne tot de bovenzijde van de bovenste antenne bedraagt de totale antennelengte dus zo'n 10,5 meter. Aangezien dit alleen maar naast de mast geplaatst kan worden zal het stralingsdiagram ook niet rond zijn. De mast gedraagt zich immers als reflector!

Het kan anders!  Nemen we een 5/8golf straler dan heeft deze een antennegain van 3dBi. Twee van deze antennes zou dus 6dBi aan antennegain geven. Deze antennes worden boven op elkaar geplaatst zonder tussenruimte en gekoppeld met een U-vormige stub van 1/8 golflengte. De onderzijde van deze stub is 0 ohm wat naar boven toe hoger wordt. Ergens op die stub is dus 50ohm (symmetrisch!)  te vinden. Deze antenne staat bekend als de Extended Dubble Zepp. In de amateurwereld wordt deze antenne ook veel gebruikt echter dan verpakt in polyester stokjes. Er wordt dan een voedingsaanpassing gemaakt aan de onderzijde van de antenne. Deze aanpassing kan gewoon een afgestemde kring met een aftakking zijn. Zo is de antenne bekend als de Ringo Ranger van de firma Hygain. De ring aan de onderzijde van de antenne waar op gevoed wordt vormt een afgestemde kring met de capaciteit die de antennevoet heeft. Zo wordt deze capaciteit ook mooi aitgestemd. Diamond brengt meestal de polyester stokjes uitvoering op de markt. Door wat slimme truukjes worden de antennes vaak geschikt gemaakt voor meerdere (amateur)banden.

Natuurlijk is deze antenne niet zo breedbandig als de dipool maar heeft wel een veel hoger rendement. Ook zijn er geen koppelverliezen zodat het uitgestraalde vermogen (ERP) vergelijkbaar is met 4 dipolen. De antenne kan gemakkelijk boven op de mast geplaatst worden voor een rond stralingsdiagram De totale antennelengte zal ongeveer 3,75 meter bedragen. (2 maal 5/8 golflengte). Vergelijk dat maar eens met je 4 dipolen!

>> stereo, de smaakversterker