Sonntag, 15. Mai 2011

Magnetische Loop

In diesem Artikel möchte ich mal wieder unseren "Antennengeschädigten" etwas Mut zusprechen, da es immer eine Lösung gibt, doch KW machen zu können.
Es muß nicht immer der Fullsize-Beam oder der riesige Dipol sein, zwar mit gewissen Abstrichen, aber doch recht guten Ergebnissen, kann man relativ gut mithalten.
Ich spreche hier eine Sonderform der Antennen an - nämlich die Magnetische Loop.
Dazu muß ich erstmal ein wenig in die Grundlagenkenntnisse  einsteigen.



Bilder von DL6EI.
Wir können diese Art von Antennen als Parallelresonanzkreis ansehen, die mit den üblichen, verdächtigen Schwingkreisformeln berechnet werden können.
Der Normalfall ist ja praktisch eine Spule, die mit einem Kondensator zusammengeschaltet wird.
Die Speisung erfolgt mittels einer wesentlich kleineren Koppelspule in Bezug auf unseren "Loop", wobei hier große Ströme fließen und auch am Ringkondensator große Spannungen auftreten.
Die Koppelspule hat zumeist 1/5 des Loopumfangs, man sollte aber wegen der Güte und Belastbarkeit lieber etwas größere Ausmaße wählen (2/5 z.B.).
Ein Berühren während des Sendevorganges sollte man tunlichst vermeiden !
Dadurch bedingt bedarf die Bauweise sehr niederohmiger Verbindungen, der Kondensator muß eine enorme Spannungsfestigkeit von mehreren Kilovolt haben.
Wie schon erwähnt, haben wir es mit einem Parallelresonanzkreis zutun, der durch die Induktivität, der Abstimmkapazität und der Dämpfungswiderstände in seinen elektrischen Eigenschaften bestimmt wird.
Diese Abhängigkeiten wurden einmal von DL2OAM getestet und so festgestellt.

Dazu auch mal ein wenig Formelgewirr:
Induktivität der Loop ==> L = 1/5 x µ x D x 1nD/d
n = Anzahl der Windungen (hier immer 1)
D = Ringdurchmesser
d = Rohrdurchmesser
L = Ringinduktivität
µ = 4 Pi x 10 hoch -7 (Permeabilität des leeren Raumes)

daraus ergibt sich vereinfacht nach Rothammel:

L = 2 U (1n x U/d - 1,07)
U = Schleifenumfang in m
d = Leiterdurchmesser in m
ergibt dann L in µH

Die Abstimmkapazität ergibt sich aus der Thomsonschen Schwingungsformel:
f = 1 / 2 Pi x Wurzel aus L x C

C = 25330 / f hoch 2 x L       ( f in MHz und L in µH ==> pF)
Das ist die Gesamtkapität von Kondensator und Leiterkapazität.
Dieses läßt sich herausrechnen:
Cleit = 2,69 x U      ( U in m ==> pF )

Die Vorteile von magnetischen Loopantennen sind schnell und einfach benannt:
* relativ klein,
* trotzdem hohe Empfangsleistung,
* selektiv, wenig Störungen durch andere starke Sender,
* unempfindlich gegen elektrische Störungen,
* daher für indoor-Betrieb bestens geeignet,
* absolut übersteuerungsfest, da kein elektronischer Verstärker notwendig ist,
* eingebauter Abschwächer durch versetzen des Abgriffs (Krokoklemme) mehr in Richtung kaltes Ende, ein angenehmer Nebeneffekt ist dann auch eine noch bessere Selektivität durch die geringere Dämpfung des Schwingkreises,
* ausgeprägtes Empfangsminimum in zwei Richtungen 90 Grad zur Hauptempfangsrichtung, dadurch lassen sich Gleichkanalstörungen (zwei Sender auf der selben Frequenz) minimieren

Die Nachteile sind:
* relativ geringer Wirkungsgrad
* schwierig zu bauen (wenn man handwerklich unbegabt ist)
* Kondensator und Verbindungstellen mit hoher Güte




http://www.suertenich.com/html/radios/mag_loop.html

Es gibt diverse Materialien, mit denen man eine Loop bauen kann, alle können von mir gar nicht aufgeführt werden, deshalb nur mal so ein paar Anrisse als Ideen.
Klimatechnische Betriebe z.B. haben Meterware, die etwas biegsamer als Heizungsrohr ist.
Für den Kondensator nimmt man ein Stück RG213 an den Enden der Loop. Abstimmung erfolgt dann durch Schneiden auf Länge für ein Band (evtl. Abknicken wegen Frequenzwechsel) .Die Speisung wird über ein Stück Aderleitung 1,5 oder 2,5 Quadraht am gegenüberliegenden Ende verwirklicht. Es wird ein Ring mit etwa 10% Länge des Loopumfangs mit einem Ende mittels einer Rohrschelle verschiebar am Rohr erstellt und befestigt. Das andere Ende kommt an die Seele des Speisekabels. Die Abschirmung des Kabels kommt ans Rohr. Diese Antenne verträgt bis zu 100W, danach würde der koaxiale Stub schmelzen!
Anstelle von Cu-Rohr geht aber auch RG213, die Antenne funktioniert auf einer Frequenz, da durch das Abschneiden am Stub keine Frequenzwechsel möglich ist (es sei denn durch Abknicken).

Aber wir wollen ja eine Loop für mehrere Bänder, da benötigt man Superverbindungen, vor allem am Übergang der Loop zum Kondensator, es sollte auch möglichst ein Vakuum-Drehkondensator sein und eben ein abstimmbarer "C".
Wichtig ist, daß der Gesamtumfang der Loop nicht eine Viertelwellenlänge des niedrigsten Bandes, welches gewünscht ist, überschreitet !

Bei den elektrischen Übergängen sollte man evtl. Hartlöten oder gar Schweißen, es sei denn, man baut sehr gute,breitflächige und verschraubbare Übergänge der Loop zum Kondensator.
Hierzu gibt es einige Tipps auf verschiedenen Seiten und Foren, ein paar werden auch hier genannt, diese beziehen sich aber auf portable oder Unterdachkonstruktionen.
Rothammels Fibel gibt hier sicherlich genauso gute Tipps.
Beim Betrieb dieser Antennen sollte der Abstand zu Wänden und Heizkörpern gewahrt werden, auch tritt eine hohe Strahlungsintensität auf (bei Kindern vor allem darauf achten) und natürlich die BEMV-.Bestimmungen beherzigen!
Stahlbeton ist ebenso eine Sache für sich, hier gilt logischerweise Abstand halten, wenn möglich.

Dieser Artikel soll nur mal auf diese Bauform der Antennen hinweisen, da sie manchmal für den ein oder anderen die letzte Möglichkeit ist, doch noch KW machen zu können.
Und da viele von uns gerne basteln, bietet sich das hier erst recht an.
Noch ein Berechnungsprogramm für Loops dieser Art: loopabx.exe - einfach mal nach googlen.
http://www.aa5tb.com/loop.html
http://www.g4fon.net/MagLoopTwo.htm
http://www.dl3fre.de/index.php?option=com_content&task=view&id=42&Itemid=28
http://www.qsl.net/dl2oam/Mag_04a.pdf
http://www.netbees.de/afu/dl8ndg-loop/dl8ndg_loop.htm
http://dl3ngn.de/drupal/old_html/MagLoop/index.html

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