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Magnetische
LOOP Antennen
Grundlagen
Eine magnetische Loop Antenne (Mag-Loop) ist eine
erstaunlich leistungsfähige Kurzwellen-Antenne.
Sie besteht aus einem kreisförmigen Strahler aus Kupfer- oder
Aluminiumrohr, einem abstimmbaren Kondensator und einer Einkopplung. Der
Durchmesser des Strahlers ist etwa 1/10 bis 1/30 der Wellenlänge und damit
im Vergleich zu einer konventionellen Antenne (Dipol, Beam, Quad, Vertikal)
verschwindend klein.
Die Antenne arbeitet mit der magnetischen Komponente des elektromagnetischen
Feldes, welche erst auf grössere Distanz zum elektromagnetischen Fernfeld
wird. Deshalb kann die Antenne auch in kleiner mechanischer Höhe betrieben
werden und liefert auf niedriger Höhe eine bessere Abstrahlung als ein
Dipol in gleicher Höhe.
Allerdings ist ein Dipol in voller Länge auf einer Höhe von halber
Wellenlänge der Mag-Loop überlegen, doch eignet sich die Mag-Loop
aufgrund ihrer Eigenschaften sehr gut als Portabel-Antenne oder unsichtbare
Heim-Antenne, wenn sie unter Dach oder auf dem Balkon installiert wird. Dies
ist besonders dann interessant, wenn keine Aussenantenne errichtet werden kann
oder werden darf (Antennenverbot).
Der Kondensator der Antenne muss fernabstimmbar sein damit die Antenne in einem
Frequenzbereich von 1 : 2 oder 1 : 3 durchgestimmt werden kann. Auf der jeweils
eingestellten Frequenz ist ein SWR von 1: 1,1 erreichbar, wenn die Antenne
richtig konstruiert ist. Die jeweilige Bandbreite ist dabei jedoch nur immer
wenige Kilohertz. Das hohe Q der Antenne trägt zu einem selektivem Empfang
bei und unterdrückt wirkungsvoll die Störungen starker Rundfunksender
neben der Arbeitsfrequenz und andere Störungen.
Eine Antenne für 14 bis 30 MHZ hat einen Durchmesser von 85 bis 100 cm.
Ich betreibe eine solche selbstgebaute Antenne auf dem Balkon mit ca 100 Watt
(Yaesu FT 847 oder Yaesu FT 100) und habe damit täglich weltweite
Verbindungen mit USA und Südamerika von Zug aus.
Die folgenden Hinweise sind für den Aufbau, sowie
für den sicheren und erfolgreichen Betrieb einer magnetischen Loop-Antenne
zu beachten:
VORSICHT! Unbedingt BEACHTEN!
Das abgestrahlte Feld ist sehr konzentriert und kann
gesundheitliche Schäden verursachen.
Deshalb ist zu beachten, dass, wenn sich Kopf und Körper in einer Distanz
von kleiner als 5 Meter zur Antenne befinden, die Sendeleistung 10 Watt nicht
übersteigen darf! Auch im endgültigen Betrieb soll das Nachstimmen
immer mit kleinster Leistung ausgeführt werden, um Störungen auf dem
Band zu vermeiden.
Die Einkopplung erfolgt meist am unteren Ende des Loop
und der Kondensator ist oben am Loop angeschlossen. Aus mechanischen
Stabilitätsgründen hat I 3 VHF jedoch den Kondensator oben, der durch
den in der Mitte angebrachten Motor und die Einkopplung oben realisiert und
strahlungsmässig keinerlei Beeinträchtigung festgestellt. Die
Einkoppelschleife kann sehr unterschiedlich ausgeführt werden. Sie muss in
ihrer Form so angepasst werden, dass das kleinste SWR bei Resonanz erreicht
wird.
Es laesst sich ein SWR von 1 : 1,1 oder besser erzielen.
Der Strahler-Loop kann ist aus Aluminium-Rohr gefertigt.
Im Loop entstehen sehr hohe Ströme. Deshalb müssen die Anschluesse
zum Kondensator mit kurzen, dicken Verbindungen ausgeführt werden.
Die Form des Loops kann 4-eckig, n-eckig oder rund sein.
Die kreisrunde Form ist am wirkungsvollsten, da die Verluste am kleinsten sind
(L:R-Verhältnis am grössten).
Die nahe Umgebung beeinflusst das SWR stark. Auf freiem
Feld sollte der Unterteil der Loop mindestens
2-fachen Loopdurchmesser über Boden sein. Ideal sind 5 Loop Durchmesser.
Grössere Höhen ergeben nur noch kleine Signalunterschiede. Wird die
Loop im Estrich montiert, dann am besten 20-40cm
Abstand vom First unter den Ziegeln, möglichst weit weg von Leitungen,
Metallen und Mauerwerk.
Selbstverständlich darf das Dach darüber nicht metallisch sein oder
mit Alu-Folie isoliert sein.
Es ist wichtig, dass das herunterfuehrende Koax von der
Einspeis-Loop aus senkrecht nach unten geführt wird in der symmetrischen
Mitte zwischen den Strahlerloop-Hälften.
Dies gilt bis zu einem Loop Durchmesser Abstand unterhalb des Loop. Bei
Nichtbeachtung entstehen Mantelwellen auf dem Koax und bringen HF in den Shack
!
Der verwendete Kondensator muss eine hohe
Spannungsfestigkeit haben und kleine Übergangswiderstände aufweisen.
Daher hat I 3 VHF den Kondensator aus Aluminiumplatten gefertigt (siehe Bild).
100 W HF ergeben nämlich etwa 4000 V am Kondensator. Der Kondensator
sollte mit einem stark untersetzten Motor abgestimmt werden können (1000:1
bis 2000:1). I 3 VHF verwendet dazu einen Satellitenantennenmotor.
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