Mittwoch, 30. Dezember 2020

Vertikalantenne schlägt Magnetloop

 


Mögen euch die Götter im neuen Jahr wohlgesinnt sein und eure Reise im Fluss des Lebens begleiten und euch vor Wirbeln, Untiefen und Malströmen schützen. Wahlweise könnten auch Engel diese Aufgabe übernehmen. Aber das entzieht sich meiner Kenntnis. Genauso wenig weiss ich über die Art der Götter und ihre Sphären Bescheid. 

Gegen den Strom zu schwimmen, ist meist sinnlos und eine Illusion. Man scheint zwar gegen den Strom zu paddeln, doch in Wirklichkeit treibt man einfach rückwärts den Fluss runter. Sich dem Ufer zu nähern um sich festhalten zu wollen, hilft nichts. Die Szenen und Landschaften, die dort vorbeiziehen, sehen ohnehin für jeden Schwimmer anders aus. 

Wo die Quelle des grossen Flusses liegt, darüber kann man philosophieren. Wissenschaft und uralte Schriften bieten dazu Erklärungen für jedes Gemüt. Wo die Reise hingeht und in welchem Meer sie endet, ist ungewiss. Nur die vielen Propheten, die ebenfalls auf dem Fluss unterwegs sind, glauben es zu wissen. Dabei möchten viele nur euer Geld oder eure Seele - oder beides zusammen.

Da bringt ihr doch lieber euer Geld zum Funkhändler und Mitschwimmer eures Vertrauens. Der lässt wenigstens eure Seele in Ruhe.

Beim Jahreswechsel soll es jeweils eine Stromschnelle geben. Passt bloss auf, dass ihr dort nicht hängen bleibt!

Aber kommen wir zum eigentlichen Thema:

Wieso Magnetantennen bei langen Wellen Mühe haben, habe ich im vorhergehenden Blogeintrag dargelegt. Nun möchte ich zeigen, wieso es Vertikalantennen besser haben. Doch zuerst mal etwas grundsätzliches: Wer auf 160m und darunter DX machen will, der kommt nicht um eine Vertikalantenne herum. Je länger, je besser. 

Einen Dipol für das 160m Band können die wenigsten so hoch aufhängen, dass er seine Photonen nicht nur direkt in den Himmel schickt, sondern auch im flachen Winkel übers Land. Auf 630m oder 2200m ist ein horizontaler Dipol de facto ein Kurzschluss. Ein Zwischending ist die L-Antenne. Sie kann - wie übrigens auch die Magnetloop-Antenne - von beidem etwas: Flache DX-Strahlung und Vertikalstrahlung für regionale Verbindungen (NVIS). 

Für weitere Distanzen als bis zur "nächsten Hausecke" muss man im Lang- und Mittelwellenbereich Vertikalstrahler, oder eben L-Antennen einsetzen.

Sie haben gegenüber dem Magnetloop einen entscheidenden Vorteil. Ihr Strahlungswiderstand ist wesentlich höher und er nimmt nicht in der vierten Potenz der Wellenlänge ab, sondern nur im Quadrat. Bei Vertikalantennen bestimmt daneben die Höhe den Strahlungswiderstand, wie aus der nachfolgenden Formel zu ersehen ist (Rr in Ohm, H und Wellenlänge in Meter):


Die zweite Formel ergibt direkt den Strahlungswiderstand für das 2200m Band in Milliohm. Für eine 10m hohe Antenne sind das also 8.2 mOhm. Das ist zwar viel besser als der Strahlungswiderstand einer kleinen Magnet-Loop Antenne. Doch der Verlustwiderstand ist leider auch entsprechend höher. Erdverluste und die Verluste der riesigen Spule (Variometer), zur Anpassung an 50 Ohm, bestimmen den Verlustwiderstand. Wer nur einige zehn Ohm zusammenkriegt, ist glücklich. 100 Ohm oder mehr können es aber durchaus sein. Exakt rechnen kann man nicht, man ist auf eine Schätzung angewiesen.

Nehmen wir der Einfachheit halber an, wir gehören zu den glücklichen Funkern und unser gesamter Verlustwiderstand beträgt bloss 82 Ohm. Der Wirkungsgrad der Antenne können wir (vereinfacht) mit folgender Formel direkt in dB rechnen: 10 log Rr/Rv. In unserem Fall sind das -40dB. Oder etwas anschaulicher: Wenn wir ein Kilowatt in diesen Strahler pumpen, gelangen davon bloss 100mW in den Aether. Der Rest erwärmt das Variometer und die Würmer im Boden.

Machen wir aus der Vertikalantenne eine L-Antenne und hängen oben noch einen Draht horizontal an, können wir den Strahlungswiderstand weiter erhöhen. Im besten Fall können wir mit dieser Dachkapazität den Strahlungswiderstand vervierfachen. Die Zusatzkapazität verringert aber auch die Induktivität des Variometers. Weniger Spulendraht bedeutet auch weniger Verluste. Das Strahlungsdiagramm bleibt gleich. Der Horizontalteil ist gegenüber der Wellenlänge zu kurz, um dieses wesentlich zu beeinflussen.

Mit einem zusätzlichen Horizontalteil von 20m gewinnen wir ca. 6dB, mit 40m aber bloss noch 7dB.
Eine L-Antenne mit 10m Vertikalteil und 40m Horizontalteil hat also noch ca. -33 dB und bringt von einem Kilowatt noch ein halbes Watt in den Aether.

Das zeigt auch, wie schwierig es ist, für den Durchnitts-Funker die vorgeschriebene Grenze von 1W ERP auszureizen. Wer tiefer in das Thema der Langwellenantennen eintauchen möchte, wird hier fündig. 



Montag, 28. Dezember 2020

Magnetloop für 2200 Meter?


FT-8 ist zu einer der beliebtesten Betriebsarten geworden. Die FT-8 Kanäle sind proppenvoll. In einem einzigen SSB-Kanal können gleichzeitig bis zu 50 QSO's geführt werden. Bedenkt man, dass ein Funkkontakt mit Rapportaustausch keine zwei Minuten in Anspruch nimmt, ist diese Betriebsart Ressourcen schonender als jede andere.

Trotzdem wird der wachsenden Gemeinde von FT-8 Funkern pro Band nur ein einziger (USB)Kanal zugestanden. Oft trifft man dann auf die absurde Situation, dass kaum eine SSB oder CW Station auf dem Band zu hören ist und sich dafür die FT-8 Stationen in ihrem Kanal auf die Füsse treten.

Ein zweiter FT-8 Kanal pro Band ist meines Erachtens überfällig.

Doch zum eigentlichen Thema. Ganze kurze und ganz lange Radiowellen üben eine hohe Anziehungskraft auf mich aus. Vielleicht weil dort das Funken nicht so einfach ist wie im Kurzwellenbereich. Nachdem die Magnetloop für 160m zu meiner Zufriedenheit funktioniert, frage ich  mich, ob man mit einer Magnetloop für das 630m Band auch aus dem Shack heraus funken könnte. QRV auf Mittelwelle, ohne grosse Antenne in einem Garten, der nicht existiert.

Dieser Frage sind bereits einige Funkamateure auf den Grund gegangen. Z.B. der "Old Tech Guy" Kevin KB9RLW. Er hat sogar eine Telegrafie-Verbindung mit seiner Loop geschafft:


Und Dimitris VK1SV. Seine Antenne aus mehreren Windungen Koaxialkabel im Hängematten-Design ist zwar so chaotisch wie der Inhalt eines Schlampermäppchens, aber immerhin wurde das Signal seines 5 Watt Senders in 150km Entfernung gehört. Na ja, sagen wir mal: vom Computer aus dem Aether herausgerechnet.

Dimitris macht in seinem Artikel denn auch auf ein grundsätzliches Problem der Magnetloop-Antennen aufmerksam: Der Strahlungswiderstand nimmt mit der vierten Potenz der Wellenlänge ab. Bei längeren Wellen gerät er damit rasch in den Mikro Ohm Bereich. 


  

Die erste Formel im obigen Bild macht die Zusammenhänge klar: während die Fläche, die der Loop umschliesst (in Quadratmeter) und die Anzahl Windungen jeweils im Quadrat den Strahlungswiderstand erhöhen, verkleinert die Wellenlänge (in Meter) den Strahlungswiderstand in der vierten Potenz.

Bereits für das 630m Band hat das sehr ungünstige Auswirkungen, doch für das Langwellenband mit 2200 Meter Wellenlänge ist es geradezu katastrophal. 

Die zweite Formel ergibt direkt den Strahlungswiderstand des Loops für eine Frequenz von 136 kHz. Die Wellenlänge ist also in der Zahl 0.001346 bereits "eingebaut". Setzt man die umschlossene Fläche in Quadratmeter ein, erhält man direkt Mikro Ohm. Wie man sieht, muss man sich schon ziemlich anstrengen, um in der Funkbude eine Antenne unterzubringen, die auch nur 1uOhm Strahlungswiderstand aufweist.

Der Gegner des Strahlungswiderstands ist bei allen Antennen der Verlustwiderstand. Die dritte Formel erläutert den Zusammenhang. Hätten wir z.B. bei einem uOhm Strahlungswiderstand auch nur ein einziges uOhm Verlustwiderstand, so würde der Wirkungsgrad unserer Antenne 50% betragen. Von den Umgebungsverlusten mal abgesehen. Aber leider ist der Verlustwiderstand bei unserer Antenne eher im unteren Ohm Bereich. Er hängt von der Oberfläche des verwendeten Materials (Draht), seiner Länge, dem Material und dem Skineffekt ab. Eigentlich auch noch vom Proximity-Effekt, doch den lassen wir mal aussen vor, um die ganze Chose nicht zu komplizieren. 

Doch wie berechnen wir diesen Verlustwiderstand? Gibt es dazu eine einfache Formel? Äh...leider nein. Aber dafür gibt es Online-Rechner, die das können. Zum Beispiel diesen hier. Rechnen wir mal mit ca. 20 Windungen Draht auf einen quadratischen Rahmen von 1x1 Meter. 1mm Kupferdraht von 80m Länge und 136 kHz, so landen wir bei 2.5 Ohm. 

Wie die mittlere Formel zeigt, können wir bei diesem viereckigen Loop aber nur mit ca. einem halben Mikro Ohm Strahlungswiderstand rechnen. Wollen wir die Effizienz ausrechnen beginnt sogar der Taschenrechner zu streiken. Es ist besser, wenn wir die Effizienz der Antenne in dB ausrechnen um eine Vorstellung von deren Wirksamkeit zu bekommen: 10log Rr/Rv. Und so landen wir bei -67dB. Unsere Magnetloop (oder besser Rahmenantenne) mit einer Seitenlänge von 1m und 20 Windungen strahlt von der Leistung eines 5 Watt Senders also bloss ein einziges Mikrowatt in den Aether. Maximal.

Wie wir sehen, werden Magnetloopantennen mit längerer Wellenlänge extrem ineffizient. Magnetloops sind gute Antennen von 40m bis 10m. Im 80m Band sind sie bescheiden aber noch brauchbar, auf 160m sind sie Behelfsantennen. Doch im Mittel- und Langwellenbereich beruhen sie auf dem Prinzip Hoffnung und Wunder. 

Doch das betrifft nur ihre Sendeeigenschaften. Sie sind auf jeden Fall gute Empfangsantennen. Denn dort entscheidet nicht die Signalstärke, sondern der Signal-Rauschabstand.


Dienstag, 22. Dezember 2020

Die 160m Magnetloop macht FT-8

 


Ein Goldsucher, mit dem ich einst durch die unendlichen Wälder jenseits des Polarkreises gestreift bin, hat sich das Ziel gesetzt, alle Schweizer Seen per pedes zu umrunden. Ich bin wesentlich bescheidener und freue mich, wenn ich wieder einen einen neuen See schwimmend erkunden kann. Meine letzte Eroberung war der Lac de Montsalvens. Sicher könnte Willi auch diesen See anhand eines Bildes identifizieren, wie er es mit dem Schwarzsee getan hat (siehe Kommentare zum vorhergehenden Blogeintrag).

Natürlich bin ich auch schon durch den Schwarzsee geschwommen. Doch viel mehr Spass, als diesen Bergsee schwimmend zu durchqueren, macht es, ihn per Fuss zu überqueren. Leider ist das nicht mehr so oft möglich wie früher. Nicht wegen des Drachens, der oben am See in den Felsen hockt und zum Gaudi der Spaziergänger Feuer speit, sondern wegen des Klimawandels. Davon ist auch der Eispalast betroffen, der weiter unten im Tal an der warmen Sense jedes Jahr wieder neu entsteht.


Doch kommen wir zum eigentlichen Thema: meinem derzeitigen Lieblingsloop. Diese kleine Antenne macht mir immer mehr Spass. Obwohl sie in meiner von Störstrahlung durchseuchten Funkbude steht, bzw. hängt, hört sie erstaunlich gut. Sogar DX, wie folgendes Bild zeigt:


Darauf sind alle FT-8 Stationen zu sehen, die ich kürzlich an einem Abend in FT-8 auf dem 160m Band empfangen konnte (mit L gekennzeichnet)

Aber auch beim Senden lassen sich die Resultate sehen. Zwar konnte ich mit meinen 10W noch kein DX arbeiten, doch europäische Distanzen sind für die Magnetloop kein Problem und füllen nun zunehmend das Logbuch. Mehr als 10W will ich mir nicht zumuten, denn die Antenne ist ja bloss zwei Meter vom Operateur entfernt. HF soll zwar den Körpersäften gut tun und das Wasser glücklich machen, wie wir kürzlich erfahren haben, aber man sollte den Drachen nicht am Schwanz kitzeln. Auch wenn er nur elektromagnetischer Natur ist.

Langsam enthüllt sich mir auch der theoretische Unterbau der Loopantennen, nachdem ich den Balanis konsultiert habe und ich vertraue nun mehr meinen Berechnungen als irgendwelchen Loop-Rechnern, die man im Internet findet. Das Buch Antenna Theory von von Constantine A. Balanis ist das Standardwerk schlechthin, wenn es um Antennengrundlagen geht. 

Interessant ist auch der Blick in die Datenblätter der verwendeten Vakuumkondensatoren. Der zum variablen Russischen stand leider nicht zur Verfügung, doch der parallel geschaltete Comet trägt ohnehin die Hauptlast, und hier wurde ich fündig. Daraus wird auch ersichtlich, mit welchem Zusatzverlust man durch Vakuumkondensatoren rechnen muss. In meinem Fall ca. 1mOhm. 

Das heisst, dass der Loop die Verluste und damit den Wirkungsgrad bestimmt. Neben der Leiterfläche (Durchmesser und Oberfläche des verwendeten Materials) ist höchste Aufmerksamkeit auf die Verbindungen zu legen. Meines Erachtens kommen nur grossflächig geschweisste oder gelötete Verbindungen in Frage. Einen dicken Loop mit dünnen Drähten an einen Drehko anzuschliessen ist ein Witz. Die Verwendung von Luftdrehkos mit Schleifern ein No-Go.   

Samstag, 19. Dezember 2020

Magnetloop gegen L-Antenne

 


Die rosa Platten auf dem Bild im letzten Blog, lieber Bodo, das isst man zur Stärkung nach dem Antennenbau. Mit Vakuum hat das natürlich nichts zu tun. Aber ich hatte gerade kein passendes Vakuum-Bild zur Hand, ausser das vom Hirnkasten eines bestimmten Politikers. Der runde Kuchen unter den Platten ist Rösti. Ein Leibgericht der Deutschschweizer. Die Welschen, also die Französisch sprechenden Schweizer, essen lieber Fondue. Mein Magen verträgt beides, denn ich wohne mitten im Röstigraben. Das ist die Sprachgrenze, die in meinem Fall mitten durch unser Haus geht. Da wir nun das Wesentliche geklärt haben, kommen wir zu meiner Magnetloop Antenne für das 160m Band.

Ihre Konkurrentin hängt draussen an der frischen Luft: Eine L-Antenne, 12m hoch, 40m horizontal, mit einem CG-3000 am Speisepunkt und den vereinigten Gartenzäunen der Nachbarschaft als Gegengewicht. Die L ist eine gute Antenne. Sie wird auf 160 und 80m benutzt, kann aber auch noch andere Bänder, wenn einem das zerfledderte Strahlungsdiagramm nicht stört. Auf 160m gleicht sie einem Springbrunnen und schickt die meisten Wellen direkt in den Himmel über dem Röstigraben. Auch etwas flachere DX-Strahlung entfleucht aus ihrem Vertikalteil. 

Aber natürlich ist meine L nicht so gut, wie die der Platzhirsche im 160m Band. Dafür hängt sie zu tief. 

Behalten wir das mal im Hinterkopf bei unserem Vergleich mit der Magnetloop.

Mit WSPR existiert ein wunderbares Tool für Antennenvergleiche. Man muss sich nicht mehr auf die Schätzometer seiner Kumpel verlassen und kann auf jegliches Hilfspersonal für seine Tests verzichten. Der Antennentest läuft quasi anonym und die Stationen, die man zu diesem Zweck einspannt, merken das meist nicht einmal. Denn in der Datenbasis von WSPRnet kann man sich beliebige Partner aussuchen, deren Computer gerade QRV ist. Das ist der Segen der digitalen Technologie. Operateure werden sowieso überbewertet - vor allem die, die nicht morsen können. Der Computer kommt ganz ohne Five-Nine-Geschrei aus. 

Der Plan ist ganz einfach: Man lässt den Computer flüstern und schaltet bei jedem Durchgang (also alle 2 Minuten), während der Decodierphase des Programms, die Antenne um. Wenn einem die Umschalterei verleidet, lädt man sich die Rapporte der auserwählten Gegenstation runter und berechnet die Durchschnittswerte. Viele Durchgänge gleichen das QSB aus. Viele Gegenstationen zementieren das Endresultat. Der geneigte OM nimmt dann den Durchschnitt der Durchschnitte.

Der langen Rede kurzer Sinn: Meine L-Antenne war 12dB besser als die Magnetloop. Oder man könnte auch sagen: Die Magnetloop ist etwa 12dB schwächer als eine durchschnittliche 160m Antenne. An und für sich ein erfreuliches Resultat. Es gibt nur einen einzigen Wermutstropfen, der in der Suppe hockt:

Ich habe nämlich meine Magnetloop mit dem Rechner von DG0KW berechnet. Gut habe ich das nicht vor dem Bau der Antenne getan, sonst hätte ich das Projekt wohl bleiben lassen. Denn nach diesem Programm hat meine Loop nur einen Wirkungsgrad von 0.065% und soll fast 32dB schlechter als ein Dipol sein. 


Natürlich habe ich nach dieser niederschmetternden Nachricht alle greifbaren Antennenbücher gewälzt und Magnetloop-Artikel gelesen. Und natürlich habe ich meine Loop dann mit dem  Taschenrechner durchgerechnet. Dabei ist mir aufgefallen, dass die Ansichten der Experten  auseinanderklaffen. Mit jedem weiteren Loop-Rechner, den ich im Internet fand, entdeckte ich wieder ein andere Resultate. Das Thema Magnetloop scheint noch keineswegs gegessen, und schon gar nicht verdaut. Da bleibt noch viel Spielraum für Experimente und Theorien. Ich vermute: Die Loop-Experten haben teilweise einander abgeschrieben und Jahrzehnte alte Annahmen wurden als unumstösslich akzeptiert. Die Herleitungen zu den Formeln sucht man z.T. vergebens. VK1OD macht in seinem Blog auf diese Defizite aufmerksam.

Wenn mein Loop -12dB schlechter als meine L-Antenne ist, und ich weiterhin annehme, dass meine L etwa 10dB schlechter ist als der ominöse Freiraumdipol im obigen Programm. Dann komme ich anstatt auf -32dB auf -22dB. 

Nach dem Antenna Book des ARRL (24. Ausgabe) erhalte ich 0.46% Wirkungsgrad. Nach dem Rechner der tschechischen MLA Erfinder Burger&Dvorsky ca. 0.4%.  

Auch der neuste Rothammel bietet eine gute Zusammenfassung des Themas. Den habe ich übrigens kürzlich erhalten. Ihr erinnert euch: "Fuck Rothammel". Der dicke Wälzer hat nach einem Umweg über die Buchhaltung doch noch zu mir gefunden. Ich hab's ja schon immer gewusst: die Buchhalterinnen sind die Gescheitesten, die finden alles raus. Herzlichen Dank Frau Griewald. 

Donnerstag, 17. Dezember 2020

Erfahrungen mit einer Magnet-Loop für 160m - Teil 1

 


Mein QTH ist nicht weit weg von einer Fabrik, die u.a, Vakuum-Kondensatoren herstellt. Vielleicht sollte ich dort mal beim Pförtner fragen, ob sie nicht einen übrig hätten. Die Dinger sind für den normalen Funker so teuer, dass man mit dem Geld einen Transceiver kaufen könnte. Als Occasion sind sie zwar wesentlich günstiger, doch weiss man nie, wie gut die Dinger noch sind. 

Im Internet findet man hauptsächlich Vakuumdrehkos der Hersteller Jennings (USA), Comet (Schweiz), Meiden (Japan) und Kondensatoren der ehemaligen UDSSR. Ältere Typen besitzen einen Glaskörper, bei neueren ist die Isolation aus Keramik.

Das Prinzip ist aber immer das gleiche: Wie beim ehemaligen Philips Tauchtrimmer greifen kreisförmige konzentrisch angeordnete Lamellen ineinander. Beim Philipstrimmer (nachfolgendes Bild) besteht die Isolation aus Luft.



Beim Vakuumkondensator - die Gescheiteren haben es bestimmt schon erraten - besteht die Isolation zwischen den kreisförmigen Lamellen aus luftleerem Raum. Im folgenden Bild ist ein solcher Vakuumdrehko aus der Ukraine zu sehen (100pF/5kV)



 Dank dem durchsichtige Glaskörper sind auch hier die konzentrischen Lamellen zu sehen. Bei den neueren Kondensatoren mit Keramikkörpern bleiben sie den neugierigen Blicken des Beobachters verborgen.

Der Faltenbalg hat nichts mit der Kapazität zu tun. Darin verbirgt sich die Gewindestange, mit der das obere Plattenpaket in das untere geschoben wird. Der Balg trennt das Vakuum von der Umgebungsluft. Das Lager der Gewindestange könnte keine ausreichende Dichtung darstellen.

Ein Vakuumdrehko hat einen wesentlichen Vorteil gegenüber einem Luftdrehko:  Vakuum erträgt bei gleichem Abstand mehr Spannung bevor es "knallt". Beim Luftdrehko sind es als Faustregel 1kV/mm. Allerdings stark abhängig von der Luftfeuchtigkeit (trockene Luft bis 3kV/mm). Der Vakuumdrehko ist also unabhängig von den klimatischen Bedingungen und kann kleiner als ein Luftdrehko gebaut werden. Als Bonus kommt für den Bastler durch die Gewindestange eine Untersetzung hinzu.

Um eine möglichst hohe Kreisgüte zu erzielen und die hohen Ströme zu verkraften, die in Magnetloops fliessen, gibt es nichts besseres als einen Vakuum-Kondensator.

Für meine 160m Magnetloop mit drei Windungen aus 1/2 Zoll Cellflex habe ich einen Drehko mit maximal 120pF eingesetzt. 250pF müssen parallel geschaltet werden, um über das 160m Band abstimmen zu können. Versuche mit Keramik und Glimmer-Kondensatoren zeigten eine verringerte Güte des Kreises: die Kondensatoren wurde warm.

Daher habe ich sie nun mit einem fixen Vakuumkondensator ersetzt:


 Der Pförtner bei Comet hatte kein Gehör für meine Bedürfnisse. Schliesslich wurde ich in Südkorea fündig, wo der 250pF Kondensator seinen Dienst bis zur Pensionierung in einer Maschine verrichtet hat. Nun ist er wieder in seine Heimat zurückgekehrt. Im Gegensatz zu manchen Schweizer Rentnern, die ihr letztes Glück in Südostasien suchen.

Sein Einsatz war sofort zu spüren. Die Bandbreite der Magnetloop (1:1.5) ist auf 1 kHz zusammengeschrumpft. Das bedeutet eine höhere Güte und einen besseren Wirkungsgrad. Auch konnte ich die Antenne jetzt ungestraft mit mehr Leistung belasten. Erst bei 90 Watt knallten die Funken im Russen-Drehko. Seine Schmerzgrenze war erreicht. Der Comet allein würde mehr vertragen. 

$orgen braucht man sich keine zu machen, wenn es ab und zu knallt. Vakuumdrehkos sind sehr robuste Gesellen und quasi selbstheilend.

Doch wie gut ist der kleine 160m Loop in meiner Funkbude? Wie sieht ein Vergleich mit meiner Drahtantenne aus? Darüber mehr im zweiten Teil.

Fortsetzung folgt.  



Freitag, 11. Dezember 2020

Wahnsinn: Eine kleine Magnetloop für 160m

 


Amateurfunk ist das ideale Hobby für Pandemie-Zeiten. Man trifft nicht nur seine Kumpels in der ganzen Welt, ohne sich dabei anzustecken. Man kann auch nach Lust und Laune die verrücktesten Dinge ausprobieren, und dabei höchstens eine geschmiert kriegen. Im besten der schlimmsten Fälle vom Strom, im schlechtesten von der XYL.

Fehlt was in der Anstalt, bestellt man es einfach online. Ein Chip aus Amerika, ein Kondensator aus Russland oder einen Fake-Akku aus China. Es gibt nichts, was es nicht gibt in den unendlichen Tiefen des Internets. Sofern einem Microschrott nicht plötzlich das Licht ausknipst, wie es mir heute Morgen passiert ist. Da hat doch der Bill Gates ungefragt an meinem Computer rumgedoktert - ich glaube er nennt es update - und wollte mich ohne Microschrott Passwort nicht mehr rein lassen. Woher soll ich denn das Passwort nehmen. Ich habe es nämlich nicht in meinem alten Gehirn (V1.1) sondern irgendwo in der Cloud gespeichert. Den Göttern sei Dank gibt es noch Tablets und Smartphones, die man fragen kann. Stellt euch vor, alle diese Dinger würden gleichzeitig geupdatet!

Aber man muss heutzutage mit allem rechnen, in dieser verrückten Welt. Darum glaube ich, dass nicht nur ich, sondern wir alle in einer Irrenanstalt leben. Nennt es meinetwegen Matrix oder mehrdimensionale Wirklichkeit, ich finde Anstalt durchaus passend.

So, nachdem das geklärt ist, kommen wir endlich zu des Pudels Kern. 

Apropos Pudel. Wisst ihr, dass ich Pudel nicht ausstehen kann. Meine Eltern hatten einen Pudel, soweit ich denken kann. Als ich das Licht der Welt erblickte, war das Erste was meine staunenden Augen sahen, die Schnauze eines Pudels. Wieso der unbedingt dabei sein musste, wurde mir erst in den folgenden Jahren klar. Pudel spielten eine zentrale Rolle in der Welt, in die ich hineingeboren wurde. Morgens beim Aufwachen erblickte ich als erstes die treuherzigen Augen eines Pudels. Abends vor dem Einschlafen spürte ich als letztes die feuchte Schnauze eines Pudels. 

Aber zurück zum Thema: 

Antennen für das 160m Band sind in der heutigen, verdichteten Welt viel zu lang. Vielleicht waren sie früher kürzer, oder die Gärten waren grösser. Auch hatten damals die Gärten noch Bäume, an denen man lange Drähte anbinden konnte. Heute kurven Rasenroboter durch ewig kurzgeschnittenes Gras oder die Leute pflanzen Steinwüsten in ihre Vorgärten, damit sie nicht jäten müssen.

Wer gar keinen Garten hat, weder in Form eines Steinbruchs, noch in der Art eines Rasenteppichs, kann zwar in seiner Wirklichkeits-Ebene keinen Draht spannen, jedoch mit etwas Fantasie das Antennenproblem auf eine andere Ebene verlegen. Zum Beispiel direkt in die Funkbude.

Zwar kann ich im Moment noch Drähte spannen, aber im Verlaufe eines "Was wäre wenn"-Szenarios habe ich den Stunt gewagt, und meine 160m Antenne temporär in den Shack verlegt.

Zu diesem Zweck mussten die verbleibenden 10m Cellflex-Koax herhalten, die ich freundlicherweise von einem benachbarten Kerzenhersteller und Funker erhalten hatte. 10m reichen gerade für eine Spule mit drei Windungen mit etwas mehr als einem Meter Durchmesser. Damit diese Spule nach Wunderantenne aussieht, habe ich die Windungen in einem Anfall von künstlerischem Unvermögen entsprechend drapiert. Ich stellte mir dabei vor, dass die verschobenen Windungen eine besondere Fluxkompensation des aetherischen Disruptionsvektors ergeben könnten.

Immerhin war ich genügend in meiner persönlichen Wirklichkeit verankert, um die Induktivität des Gebildes zu messen. 19.18uH zeigte das Instrument. 

Das Kunstwerk transformierte sich aber sofort in eine ordinäre Magnetloop-Antenne, als ich es mit Hilfe eines russischen Vakuum-Kondensators in einen Schwingkreis verwandelte. Leider hatte der alte Russe aus Sowjetzeiten maximal nur 120pF drauf. Für eine Resonanz im 160m Band reicht das bei weitem nicht. Um das 160m Band abzudecken, musste noch ziemlich Kapazität zugeschaltet werden. Ich habe das in Form von Glimmerkondensatoren getan. Denn bereits bei vorherigen Versuchen hatte ich herausgefunden, dass Keramik-Kondensatoren dazu weniger gut geeignet sind und heiss werden.

Rein rechnerisch hätte ich 300pF dazuschalten müssen, doch die drei Windungen haben eben auch eine parasitäre Kapazität wie jede Spule. So reichten in meinem Fall 250pF aus, um mit dem Vakuumkondensator bequem das ganze 160m Band zu überstreichen. Vorteilhaft erweist sich auch in diesem Fall die elektrische Untersetzung durch die Parallelschaltung. Die Abstimmung ist nämlich ziemlich feinfühlig, denn die Bandbreite der Antenne (SWR 1.5) beträgt nur ca. 2 kHz!

Gespeist wird die 160m Magnetloop, wie bereits die vorherige 20-80m Version, mit dem gleichen abgeschirmten Feedloop. Mit der Positionierung des Feedloops kann das SWR auf 1:1 eingestellt werden, wenn einem die Geduld nicht ausgeht.

Aber kommen wir endlich zu den Bildern: 



Diese 160m Magnetloop ist keineswegs ein Dummy-Load wie erste Versuche zeigen. Mit 5 Watt ergab sich in der Betriebsart WSPR folgendes Bild nach Einbruch der Dunkelheit:


Die am weitesten entfernte Empfangsstation war TF4X in Island. Auch das RBN (Reverse Beacon Network) rapportierte positive SNR Werte nach einem CQ-Ruf, sodass zumindest CW-QSO's machbar sein müssten. FT-8 natürlich sowieso. Doch bei der ganzen Bastelei bleibt kaum Zeit um QSO's fahren. Aber ich werde das jetzt nachholen, bevor ich versuche herauszufinden, ob auch 630m QSO's aus dem Shack heraus möglich wären.

Aber zuerst möchte ich der 160m Loop noch etwas mehr Leistung zumuten. Die zurzeit verwendeten Glimmerkondensatoren stehen dem noch im Wege. Auch sie werden nämlich nach einem WSPR-Durchgang warm. Daher werde ich sie durch einen festen Vakuumkondensator von 250pF ersetzen, der den hohen Strom besser erträgt, der im Schwingkreis fliesst. 

  

Donnerstag, 10. Dezember 2020

144.015: Jäger auf der Pirsch

 


Die mysteriösen Signale am Anfang des 2m Bandes sind nicht nur mir aufgefallen. Aus Zuschriften von Funkamateuren erfahre ich, dass die Jäger schon auf der Pirsch waren, bevor ich auf das Problem aufmerksam wurde. Auch das BAKOM ist keineswegs untätig in dieser Angelegenheit. Das sind gute Nachrichten.

Mit Erstaunen musste ich zur Kenntnis nehmen, dass auch ein Funkamateur aus meiner Umgebung zu den Jägern gehört und bereits Erfolge aufweisen kann. 

Leider darf ich die mir vorliegenden Dokumente nicht veröffentlichen, da sie sensible Daten beinhalten und ich damit den Datenschutz verletzen würde. 

Doch die Jagd auf die Störsender geht weiter.  

Ein ganz anderer Störsender betrifft nicht das 2m sondern das 20m Band. Der Störer ist diesem Fall bekannt: Es handelt sich um den so genannten Euroloop. Auch dieser Störer befindet sich in meiner Nachbarschaft. Euroloop ist ein Signalisierungssystem der Eisenbahn. Hier ein Bericht über dieses System von Lorenz HB9BMR:


 Konflikt zwischen zwei Funkdiensten 

Dieses Dokument behandelt einen Konflikt zwischen zwei Funkdiensten  in CH-2575 Täuffelen, Bahnhof. Bahn: Aare Seeland Mobil. 

Möglicherweise sind auch andere Standorte und Bahnbetriebe betroffen. Betroffener Frequenzbereich: 14’000 bis 14’350 kHz. 

Möglicherweise sind auch andere Bereiche betroffen. 

Betroffene Dienste: 

- Euroloop 

- Amateurfunk 

Zu Euroloop siehe: 

https://de.wikipedia.org/wiki/Euroloop 

Zu Amateurfunk siehe: 

https://de.wikipedia.org/wiki/Amateurfunkdienst 

——— 

Euroloop dient zur Kommunikation zwischen einer mobilen Funkstation, montiert unter der  Lokomotive und der festen Gegenstation, montiert an den Bahnschienen. Es wird eine Funkstrecke von weniger als einem Meter überbrückt. 

Das System benötigt in der Schweiz keine Lizenz. 

Das System darf in der Schweiz und Lichtenstein nur betrieben werden auf der Basis,  dass es andere Funkdienste nicht stört .  

Es ist ein nicht geschützter Funkdienst. 

Originaltext: 

Description: Switzerland: License exempt 

Comments: Operation on NIB / NPB. (Non interference basis / non protection basis 

Quelle: Punkt 9 im Dokument von BAKOM: 

https://www.ofcomnet.ch/api/RIR/1002/05 

——— 

Amateurfunk ist ein globaler Funkdienst unter Anderem für „technische Untersuchungen“. In der Schweiz ist es ein geschützter Funkdienst (Aussage BAKOM). 

Der hier zur Beurteilung stehende Frequenzbereich 14’000 - 14’350 kHz ist primär dem  Amateurfunkdienst zugeteilt. Siehe Nationaler Frequenzzuweisungsplan 2020. Er dient der weltweiten Kommunikation. 

Quelle: Seite 26 im Dokument vom BAKOM 

https://www.bakom.admin.ch/dam/bakom/de/dokumente/fp/frequenzen/ nationaler_frequenzzuweisungsplan.pdf.download.pdf/ 

nationaler_frequenzzuweisungsplan2020.pdf

- 2 -  

Das Problem: 

Der Frequenzbereich der einem geschützten Funkdienst weltweite Kommunikation  ermöglicht, wird von einem nicht geschützten Funkdienst gestört der nur maximal einen  Meter überbrücken will. 

Das System Euroloop stellt eine grobe Fehlplanung dar. 

Ein Funkdienst der maximal einen Meter überbrücken will darf nicht in einem Bereich  betrieben werden der weltweite Kommunikation ermöglicht. 

Damit sind Konflikte vorprogrammiert. 

Schlussbemerkungen: 

Es handelt sich hier um den Konflikt zwischen einem geschützten und einem nicht  geschützten Funkdienst. 

Das nicht geschützte und probehalber installierte System Euroloop in Täuffelen  verunmöglicht den Betrieb von Amateurfunkstationen in einem grösseren Umkreis und darf  aus diesem Grund nicht in Betrieb genommen werden. 

Technisch denkbar wäre ein „Ausnotchen“ des Bereichs 14’000 - 14’350 kHz und eventuell  anderer betroffener Bereiche. 

Sinnvoller wäre ein Verlegen der Betriebsfrequenz vom System Euroloop in einen  Frequenzbereich mit geringer Reichweite. 

Die Militärorganisation NATO beurteilt das System auch als nicht konform mit den  existierenden Funkdiensten. 

F.7 Conclusions  

It can be concluded that:  

1. In principle, it is the responsibility of the national Administrations to justify whether the coordination of the existing  HF radio services and Euroloop would be practical.  

2. However, based on the large required minimal separation distances shown in table F-2, even for a limit of -10 dBµA/ m/10kHz at 10m, NATO is of the opinion that Euroloop is not compatible with the existing HF radio services. 

Siehe Seite 54 im ECC Report 98 

https://www.ecodocdb.dk/download/d3153d5e-fc28/ECCREP098.DOC  

Das BAKOM als nationale Aufsichtsbehörde muss die Inbetriebnahme in der momentan  installierten Version zum Schutz des Amateurfunkdienstes verbieten. 

Gurmels, 29. September 2020 

HB9BMR 

Lorenz Rawyler 

Gugger 55 

3212 Gurmels


Montag, 7. Dezember 2020

Ausser Kontrolle: 144.015 MHz




Auf dem 2m Band ist der Teufel los. Rund um die Frequenz 144.015 MHz senden die Heilpraktiker schwarz. Die Behörden sind machtlos und haben wohl die Kontrolle längst verloren.
Was ist genau passiert und wieso kommt die ganze Chose jetzt erst so richtig ans Licht? Dass dieses Treiben erst seit Corona in Gang gekommen ist, ist höchst unwahrscheinlich.

Doch alles der Reihe nach:

Hochfrequenztherapie ist ein alter Hut: Bei schmerzenden Gelenken und Muskeln und anderen Beschwerden gehen die Menschen zum Arzt. Wenn Salben und Pillen keine Linderung bringen, gehen sie zum Heilpraktiker. Die Branche ist gross und Bezeichnungen der Praktizierenden vielfältig.

Neben der ganzen Palette von Methoden wie u.a. Massagen wird u.a. die Hochfrequenztherapie angewendet. Das schmerzende Gelenk wird mit einer starken Hochfrequenzquelle bestrahlt, sodass sich das Gewebe spürbar erwärmt. Das geht natürlich nur, wenn die Antenne praktisch aufliegt und die Leistung hoch ist. So 20 Watt müssen es schon sein. Natürlich muss die Antenne isoliert sein, damit es keine Verbrennungen der Haut gibt.

Der Heilpraktiker schaltet also seinen Sender ein und fährt mit der Antenne über die zu heilende Stelle. Zum Bespiel mit diesem Gerät im nächsten Bild, das auf Ricardo angeboten wurde:


Wir sehen hier den Generator und die Dipolantenne (schwarze und rote Wendel) an einem weissen Griff, mit dem die Antenne geführt wird.

Die Wärme tut gut und der Patient ist zufrieden. Testimonials gibt es zuhauf.  

Dass gerade 2m Wellen verwendet werden, ist kein Zufall. Der Mensch ist ein guter Absorber für diese Wellenlänge. Die Wellen haben eine genügend grosse Eindringtiefe und der Mensch weist zum Teil Resonanzen in diesem Bereich auf. Die Körpergrösse beträgt ungefähr eine Wellenlänge und die Arme und Beine sind nahe einer halben Wellenlänge. Benutzer von 2m Handfunkgeräten wissen diese Effekte zu nutzen. Nicht die Wärmeentwicklung, sondern die Reflektionseigenschaften des Körpers bei dieser Wellenlänge.

Das 2m Amateurfunkband wurde vermutlich auch gewählt, weil man sich hier am meisten vor Entdeckung sicher fühlte. Flug oder Polizeifunk wäre eine wesentlich schlechtere Wahl gewesen. Listigerweise ist 144.015 MHz eine Standardfrequenz für Oszillatoren aus China. Vermutlich laufen dort unzählige HF-Generatoren auf dieser Frequenz.

Die sporadischen, nicht modulierten Signale rund um 144.015 MHz drangen erst so richtig ins Bewusstsein der Amateurfunker mit der Verbreitung des Icom IC-9700. Der Wasserfall brachte es an den Tag.
Während ich diese Zeilen schreibe, tummeln sich ein halbes Dutzend dieser Signale in meiner Wasserfallanzeige. Die Heilpraktiker haben Hochbetrieb. Das stärkste Signal kommt mit S5 rein. Ich wohne übrigens auf dem Land. 

Doch wie weiss man, dass das keine Störungen aus Nachbars Computer oder aus Chinaschrott sind?

1. Die Signale tauchen plötzlich auf und verschwinden wieder.
2. Die Signalstärke ändert sich (der Praktiker bewegt die Antenne)
3. Die Frequenz ist nicht sehr stabil (Rückwirkungen auf den Oszillator durch wechselndes SWR)
4. Es werden verschiedene, wechselnde Frequenzen benutzt (zwar quarzgesteuerte Oszillatoren, aber nicht Präzisionsteile. Jedes Gerät hat deshalb seine charakteristische Frequenz.

Verwirrend ist der Umstand, dass derartige Therapiegeräte häufig auf Plattformen angeboten werden, die auch Schutz vor Handystrahlung anbieten. Ob sich auch 5G-Gegner bestrahlen lassen? Vielleicht sogar dein Nachbar, der wegen deiner Antenne Kopfschmerzen bekommt?

Was können wir Funkamateure dagegen tun?
Eigentlich nichts. Peilen von schwankenden, sporadischen Signalen ist schwierig. Bei den Behörden reklamieren ist sinnlos - die kennen das Problem längst, können noch weniger gut peilen und haben vermutlich wenig Interesse. Übrigens genauso wie die meisten Funkamateure. Wenn das Relais nicht gestört ist, ist die Welt ja in Ordnung.

Was ist der Worst Case (Wurstfall)?
Wenn die Heilpraktiker die Amateurfunkprüfung ablegen und während der Behandlung CQ rufen. Und wenn sie dabei herausfinden das FM besser auf die Körpersäfte wirkt, als ein simpler Träger.

Was ist der Best Case?
Die Heilpraktiker kaufen sich Faradaykäfige.

Was können wir daraus lernen?
HF tut gut und wir sollten mehr funken. Die Grenzwerte für nicht ionisierende Strahlung sind nicht so eng zu sehen ;-) 

Keep cool...und bleibt gesund

 

Mittwoch, 2. Dezember 2020

Ein Käferlein im Garten: Noch eine Magnetloop

 


Meine selbstgebaute Magnetloop habe ich inzwischen auch auf 60m und 80m betrieben. Da mein kleiner Drehko für diese Bänder zu wenig Kapazität hat, musste ich weitere Kondensatoren parallel schalten. Das brachte einige neue Erkenntnisse ans Licht. 

Für das 60m Band musste ich einen 220pF Türknopf-Kondensator zu meinem 100pF Drehko parallel schalten. Für das 80m Band aber bereits einen 470pF. 

Doch auch im 80m Band sammelte die Antenne im Shack so viele Störungen auf, dass das Hören kein Vergnügen war. Das S-Meter meines IC-7300 stand konstant bei S7. Mehr als von meiner Drahtantenne, die draussen hängt. Trotzdem gelangen einige QSO's in CW und FT8 und die WSPR Rapporte waren auch recht gut. Der Loop sendete aus der Funkbude besser als er hören konnte. 

Ein Versuch, die Sendeleistung zu erhöhen, führte dann zu einer weiteren Erkenntnis. Der 470pF Russe war ein Weichei: er wurde leicht warm und veränderte seine Kapazität und somit die Abstimmung der Antenne. Die Resonanz war ebenfalls flach und das SWR blieb trotz aller Bastelei an der Speise-Schleife bescheiden. Der Ersatz des keramischen durch Glimmer-Kondensatoren brachte dann eine schlagartige Besserung: Resonanz schmaler, SWR 1:1. Auch bei 20W blieben alle Beteiligten cool und die Resonanz stabil. Fazit: Glimmer schlägt Keramik.

Glimmerkondensatoren jenseits 1000V sind schwer zu bekommen. Ich schaltete deshalb mehrere in Serie und zur Stromverteilung auch parallel - fliessen doch einige Ampère durch den Loop und damit auch durch den Kondensator.

Einen willkommenen Effekt hatte die Parallel-Schaltung von Fixkondensatoren: der Einfluss des Drehkos auf die Gesamtkapazität wurde kleiner. Die damit erzielte elektrische Untersetzung erleichterte die Abstimmung.

Trotzdem: Die Magnetloop in der Funkbude ist eine Krücke. Antennen gehören an die frische Luft.

Doch wie so häufig im Leben: Unverhofft kommt oft. Am Wochenende konnte ich eine AMA-87 von WIMO kaufen. Ein OM hatte diese Antenne geordert, um dann feststellen zu müssen, dass sie für seinen Balkon zu gross war. 

Die AMA-87 ist mit 1.3m Durchmesser gleich gross wie meine selbst gebaute Loop. Sie steht jetzt draussen an der frischen Luft und dort ist das Hören ein Genuss. Auch im 80m Band macht das S-Meter keinen Wank. Ohne Signal bleibt es bei Null und die Stationen kommen glasklar rein. Auch die Resonanz ist schärfer, was auf eine höhere Güte hinweist. Sendeseitig ist der Unterschied weniger dramatisch, wie ich in WSPR/FT-8 feststellen konnte.

Das Abstimmen mit der mitgelieferten Fernbedienung ist gewöhnungsbedürftig und wäre ohne SDR mit Spektrum/Wasserfall-Anzeige wie ein Stochern im Nebel. Ein Bandwechsel ohne SDR wäre wie "Das Warten auf Godot". 

Im 80m Band muss nach einem QSY von 1 bis 2kHz wieder nachgestimmt werden. Für CW-Skeds auf fixen Frequenzen oder für FT-8 spielt das keine Rolle. Alles kann man einfach nicht haben und nichts ist gratis: Die hohe Effizienz bei geringer Grösse erkauft man sich mit extremer Schmalbandigkeit. Nur echte Wunderantennen sind nicht an die Gesetze der Physik gebunden. 


Als nächstes bekommt sie dann noch einen Tarnanstrich. Wie diese BabyLoop von Ciero Mazzoni, die bei Dan, KM6VMR steht:


Dienstag, 1. Dezember 2020

Celltuner: Glückliches Wasser und gesunde Körpersäfte



Kürzlich habe ich hier darüber berichtet, was in Mümliswil so gemümmelt wird und wie dort die Multiwellen-Generatoren wirken - Tesla und Lakhovsky sei Dank. Doch je höher die Frequenz, desto besser die Wirkung. Darum senden Cellflex Geräte von Quantisana nicht auf der ollen Kurzwelle, sondern im 2m Band. Schon lange wundere ich mich, was da am Bandumfang rumgeistert. Dank Kurt weiss ich jetzt Bescheid. Lest und staunt:

Hallo Anton,

Da gibt es aus derselben oder Ecke noch ähnliches Gerät in einschlägigen Kreisen auch Befelder genannt, welche sich  zum auskurieren allerlei Leiden eignen sollen,  z.B. dieses  hier:

https://quantisana.ch/celltuner/

Das ist nichts anderes als ein 20W Sender welcher auf 144'015 KHz (ältere Modelle ev. +/-2KHz) sendet. Man glaubt gar nicht wie viele dieser teuren Dinger offenbar schon in Betrieb sind, wunderbar zu beobachten auf einem Wasserfalldiagramm zw. 144010 und 144020. Oder mal einfach den Empfänger auf 144015KHz einstellen und laufen lassen, beso. Morgens vor der Arbeit und Abends nach Feierabend. Merkmal der unmodulierten Signale: Meistens sind diese 10 Min oder ein vielfaches davon in Betrieb, oft auch im  in einem 5min Raster.  Zwei dieser  Dinger haben wir schon hausgenau lokalisiert, der eine in meinem QTH  der anderer  15Km SW von hier  in einem kleinen Dorf. Ein Dritter in meiner Gegend ist kurz vor dem "Abschuss". Weitere haben wir im Fadenkreuz.

Extrem hilfreich beim Peilen ist nebst geeigneter Peileinrichtung,  die App SigTrax.

Und  ja, das BAKOM weiss Bescheid, USKA und  DARC in dessen Wirkungsbereich viele solche Geräte "QRV" sind, ebenfalls.

Früher mussten wir Amateure die Füchse selber stellen, heute machen das andere für uns , wie praktisch ;-)

Falls Du mehr über diese Scharlatanerie erfahren möchtest fragt Tante Google nach celltuner Wasserenergetisierer, Wasservitalisierer, ev. auch nach 144'015KHz

Du wirst staunen.

Beste 73, de Kurt HB9AOO