Penntek TR-45L Transceiver

 

Wenn man abseits des Mainstreams im WWW unterwegs ist, stösst man laufend auf erstaunliche Dinge. Zum Beispiel auf den Tetrachromat-Test. Demnach soll es Menschen - vorwiegend Frauen - geben, die mehr Farben wahrnehmen können als der Durchschnitt. Das hängt mit den Farbrezeptoren auf der Netzhaut zusammen. Die meisten Menschen haben drei Sorten Rezeptoren, sind also Trichromaten. Eine Minderheit hat auch nur zwei Rezeptoren. Sie sind Dichromaten, wie die meisten Säugetieren und können Rotschattierungen nicht unterscheiden. 

Neben diesem Beifang auf dem Fischzug durchs Internetz, gibt es natürlich immer wieder neue interessante Funker-Fische, die hängen bleiben. Neue Funkgeräte oder Antennen interessieren uns natürlich besonders. So bin ich denn auf einen QRP-Transceiver gestossen, der mir wegen seinem Vintage-Style aufgefallen ist. Auch dadurch, dass er nur Telegraphie kann.

Dafür besitzt der Transceiver ein richtiges S-Meter, wie es sich gehört. Neben dem Blick auf interessante Frauen, gibt es doch nichts schöneres, als dem Zucken der Instrumentennadel zuzusehen, während man den Morsezeichen lauscht. 

Dieser Transceiver heisst Penntek TR-45L und kommt aus der Küche von WA3RNC. Als Telegrafist gefallen mir auch die beiden separaten Buchsen auf der Frontplatte für Paddle und Morsetaste. Auch der Umstand, dass das Gerät ohne Menue und Unter-Menue zu bedienen ist, spricht mich an. Für alle wichtigen Funktionen hat es auf der Frontplatte Knöpfe.  

Ein Stilbruch ist jedoch das Display. Es wirkt irgendwie fehl am Platz auf dieser Steampunk-Kiste. Auch der Abstimmknopf ist alle andere als Vintage. Das Teil hat also noch Verbesserungspotential.

Geiz ist geil - aber nicht beim Koaxialkabel!

 

Wo waren wir kürzlich stehen geblieben?

Ach ja: beim Koaxialkabel. Ein Teil, auf das der Funker leider nicht verzichten und das ein hungriger dB-Fresser sein kann. Je dünner es ist, desto gewaltiger ist sein Appetit. Die Dicke ist also umgekehrt proportional zu seinem dB-Appetit. Es gibt Koaxialkabel in jeder Stärke. Im nachfolgenden Bild habe ich ein paar der Grösse nach aufgereiht.

Die beiden zuoberst kennen wir ja bereits. Sie werden gerne in Magnetloop-Antennen zweckentfremdet. Nur die Abschirmung wird für die Loop-Antenne benutzt. Zwar geht die Legende um, die Magnetloop würde besser strahlen, wenn man den Innenleiter mit der Abschirmung verbinde. Wie dieser Effizienzgewinn zustande kommen könnte, ist mir schleierhaft.

Eine andere Legende behauptet, diese Sorte Kabel sei hoffnungslos veraltet und von modernen Kabeln schon längst überholt worden. Also sehen wir mal nach: 

Das oberste Kabel ist ein 7/8 Zoll Cellflex. Verwirrenderweise beträgt sein Durchmesser wesentlich mehr als 7/8 Zoll: nämlich 27.8mm, wie aus dem Datenblatt hervorgeht. Im VHF/UHF-Bereich hat es die besten Dämpfungswerte aller hier vorgestellten Kandidaten. Nämlich 1.43dB pro 100m im 2m Band und 2.55dB im 70cm Band. 4.44dB pro 100m sind es noch im 23cm Band. Es verträgt in diesen Bereichen problemlos Leistungen im Kilowatt-Bereich und ist auch deshalb erste Wahl für eine dezidierte EME-Station. 

Das zweite von oben ist ein Halbzoll Cellflex in der alten Variante mit spiralförmigen Rillen. Auch sein Durchmesser hat wenig mit einem halben Zoll zu tun, misst es doch ganze 15.8mm im Durchmesser. Im 2m Band verliert es 2.69dB pro 100m auf dem Weg zur Antenne und im 70cm Band 4.77dB wie aus diesem Datenblatt hervorgeht.

Auch Andrew mit seinen Heliax-Kabeln ist ein Hersteller von professionellen Kabeln, ähnlich den Cellflex Typen.

Einige Hersteller von "Amateurfunk-Kabeln" stellen ebenfalls 15mm Koax her. Stellvertretend sei hier das Ecoflex 15 plus erwähnt. Seine Dämpfungswerte liegen aber deutlich über dem des Halbzoll-Cellflex. Soviel zu "moderne Kabel schlagen Klassiker".

Weiter runter in der Liste geht es nun von den Profikabeln zu den "Amateurkabeln": 

Das dritte Kabel von oben ist ein Ecoflex 10. Dieses 10mm Kabel hat fast doppelt soviel Dämpfung wie das Halbzoll Cellflex, ist aber wesentlich besser, als das in die Jahre gekommene, originale RG213. Es ist doppelt geschirmt: mit einer Kupferfolie und darüber noch einem Kupfergeflecht. Eine Bauweise, die heute in allen hochwertigen Kabeln für den Amateurfunk verwendet wird. Dazu gehört auch, dass das Dielektrikum aus Polyethylen niedriger Dichte (Schaum-PE) besteht, das einen hohen Luftanteil aufweist. Auch das H-2000 von Belden ist so aufgebaut, besitzt aber anstelle der siebendrähtigen Kupferlitze einen Vollleiter aus Kupfer. Natürlich sind auch die Kabel von Messi&Paoloni nach dem gleichen Prinzip konstruiert. Ebenfalls die in Nordamerika weit verbreiteten Kabel von Times Microwave Systems, wie z.B. das 10mm Kabel LMR-400. Bei diesen besteht die Abschirmfolie jedoch aus Aluminium und die darüber liegende Schicht aus verzinntem Kupfergeflecht. Punkto Dämpfungswerte sind sie trotzdem mit den europäischen Typen gleichen Durchmessers vergleichbar.

Um Koaxialkabel leichter zu machen, besteht in einigen Kabeln der Innenleiter aus Aluminium, auf das eine dünne Kupferschicht aufgewalzt wird. Ein Trick, den die Hersteller von "Amateurkabeln" den Profis abgeguckt haben. Z.B. besitzt das Halbzoll Cellflex einen derartigen Innenleiter. 

Wer nur auf KW, 2m und 70cm funkt und nur für 10m +/- ein Kabel benötigt, wird bei den 10mm Kabeln sicher fündig. Allein für KW können für geringere Ansprüche auch 7mm Typen, wie das Aircell 7 verwendet werden - an vierter Stelle von oben. Das abgebildete Aircell 7 ist übrigens kontaminiert. Es hat Wasser gezogen und deshalb ist das Kupfergeflecht oxydiert.

Für kurze Strecken und für die KW-Bänder können auch 5mm Kabel eingesetzt werden. Zum Beispiel das Aircell5. Genauso wie das vergleichbare H-155 hat es aber mehr als die doppelte Dämpfung der meisten 10mm Kabel. Im 2m Band 11.3dB auf 100m und im 70cm Band 20dB/100m. Also für VHF/UHF ein No-Go.

Bis hierher sind diese modernen Kabel - ausser die gerillten Profis - nach dem gleichen Prinzip aufgebaut. Doch an 6. Stelle von oben sieht man nun den absoluten Renner unter den Koaxialkabeln. Wer kennt das RG-58 nicht. Es hängt an jeder CB-Funke und ist total veraltet. Keine doppelte Schirmung, solides PE anstatt Schaum-PE. Schlaue Kabelhersteller haben es deshalb aufgepeppt und bieten neuere, bessere Varianten an. Die Bezeichnung RG-58 ist zu prominent um sie einfach fallen zu lassen.  

Das Original RG-58 ist nicht doppelt geschirmt, hat kein geschäumtes Dielektrikum und entsprechend miese Dämpfungswerte. Nämlich ca. doppelt so hohe wie die modernen 5mm Kabel Aircell 5 und H-155. Doch was noch schlimmer ist: Die Schirmwirkung ist schlecht. Einstrahlungen von starken Sendern und parallelen Leitern auf Frequenzen von KW bis UKW führt oft zu unerklärlichen "Erscheinungen" im Empfänger. Aber auch das Sendesignal findet durch die ungenügende Abschirmung seinen Weg nach draussen.

Aber es geht noch schlimmer. 

Denn es gibt RG-58 Kabel wie junge Katzen. Kauft man ein billiges No-Name Kabel, so kann es gut sein, dass es anstelle von 50 Ohm die TV-Kabel Impedanz 75 Ohm aufweist. Denn TV-Kabel werden in viel grösseren Mengen hergestellt als die 50 Ohm CB-Kabel. Da kann man sich in China oder anderswo leicht mal in der Beschriftung "irren". Doch wieso sollte man das tun?

Wie bei allen Fakes: Weil es billiger ist. Im 75 Ohm Kabel ist weniger Kupfer und mehr Plastik drin (dünnerer Innenleiter).   

Aber wir haben noch nicht den Gipfel der Geizgeilheit erreicht. Es geht noch schlimmer. Und damit kommen wir zum untersten Kabel im Bild. es heisst RG-174 und ist ein 2.5mm Kabel. Ein Liebling der Portabelfunker. Im 2m Band hat es eine Dämpfung von 32dB pro 100m und im 70cm Band 59dB. Bei KW spielt auch das keine Rolle, werdet ihr sagen. Vor allem wenn man nur ein kurzes Stück verwendet. Was sind da schon ein, zwei dB. Ihr mögt Recht haben. Aber ich verschenke ungern Dezibel. Ist ein dB weg, kommen von meinem QRP-Sender nur noch 4 Watt anstatt 5 Watt an die Antenne. Sind 2dB fort, verbleiben nur noch 3 Watt. Das ärgert mich.

Natürlich kann es immer noch schlimmer kommen. Und das ist leider oft der Fall. Schlecht gelötete oder gecrimpte Stecker und Verluste im Tuner tragen auch noch zu den Verlusten bei. Bei VHF/UHF kommen noch die beliebten Diplexer und Triplexer hinzu. Diese Teile haben einen kaum stillbaren Appetit auf Dezibel.

Man könnte auch das Bild oben noch erweitern. Zum Beispiel mit dem Kabel RG-178. Ein 1.8mm Kabel; also der Gipfel der Portabilität. Wer seine Station damit ausrüstet, dem sind die Dezibel vermutlich wurscht. 58 dB im 2m Band und 100 dB im 70cm Band frisst das Käbelchen auf 100m.

Die Typenvielfalt bei den Koaxialkabeln ist gross. Doch welches Kabel man auch wählt: der geneigte Funker studiert vor dem Kauf die Datenblätter und überlegt sich, wieviel Dämpfung er in Kauf nehmen will. 

Bild zuoberst: Die Stauseen sind voll. Wasser muss abgelassen werden. Im Bild die Mauer des Schiffenensees.

INSTANT QSO! Die Zukunft des Amateurfunks?

 

Gerade hat man ein teures Funkgerät gekauft, und anstatt sofort mit Funken loslegen zu können, muss man sich zuerst um dieses ärgerliche Gebilde mit dem Namen Antenne kümmern. Und ob das nicht genug wäre, verlangt das Teil auch noch nach einem Kabel. Und es muss erst noch Koax sein, dabei geht PLC perfekt über verdrillten Telefondraht. Ein Witz, dieses Koax. Heute ist doch alles drahtlos. Wieso kann man diese lästige Antenne nicht einfach mit Bluetooth verbinden?

Antennen bauen bedeutet misstrauische Nachbarn und Baugenehmigung. Jede Menge Ärger also. Kabel bedeutet: Löcher in die Hütte bohren. Also nochmals Ärger. Und Kosten! Das Funkgerät konnte man ja vielleicht leasen und daher ins Monatsbudget quetschen, doch Kabel zu mieten gibt es noch nicht. Das wäre doch ein Vorschlag für die Inhaber von Radio-Läden, die uns all das lästige Zeug verkaufen müssen. Auch Antennen Leasing wäre eine Geschäftsidee. 

Aber vielleicht sollte man für solche Ideen zuerst einen MBA absolvieren? Da lernt man nämlich, wie sowas funktioniert und sich damit Geld machen lässt. Kaum ein MBA-Abgänger der nicht ein Start-up aufzieht. Liebe MBA, meldet euch bei mir in der Anstalt. Ich werde euch mentoren, und dann bauen wir zusammen eine Bude, die INSTANT QSO! heisst.

Was? Ihr kennt Mentoring noch nicht? Das klingt zwar wie Monitoring, ist aber nicht das gleiche. Monitoring ist nur einer der aufpasst ob ihr Mist baut oder nicht. Beim Mentoring bekommt ihr einen Mentor an eure Seite gestellt, der euch sagt, wie man es machen muss. Ihr MBA'ler seid damit von eurer schweren Aufgabe entlastet, alles besser zu wissen als die Leute um euch herum. 

INSTANT QSO! ist Radio in One. All inclusive, ready to go! Und das natürlich auch im Abo. Man bestelle 1x Funken und alles ist dabei. Man braucht nichts anderes zu tun, als zahlen und funken. Natürlich gehört dazu auch die Installation der Station mit dem ganzen Papierkram mit Behörden, Nachbarn und dem Erstellen von Plänen, Berechnungen und Unbedenklichkeitserklärungen. Eine Einführung in die Bedienung der Station ist ebenfalls inbegriffen. Für die Ehepartnerinnen und Ehepartner - sofern vorhanden - gibt es währenddessen ein Alternativprogram, das von unseren Psychologen entworfen wurde.

Natürlich gibt es verschiedene Packages: für Einsteiger zum Beispiel ein Low-Cost Package aus China. Natürlich kann man sich ein Package auch individuell zusammenstellen. Unsere Dr. Karen wird euch gerne beraten. Sie ist übrigens eine promovierte Bot. Es gibt aber auch eine grosse Zahl an Optionspaketen: zum Beispiel das Mikrowellenpaket (inkl. Mikrowellenherd für die Partnerin) oder das TOWER-Paket mit Rotoren in verschiedenen Ausführungen: vom schweren Dieselrotor bis zum solarbetriebenen drahtlosen Leichtrotor mit eingebauter Wetterstation. Für Technikaffine haben wir auch eine DMR-Option im Programm mit Sprachverzerrer für die verschiedenen Modulationsarten. Amateurfunk-Migranten aus dem CB-Milieu steht eine leistungsfähige Echo-Option zur Verfügung. Sie heisst "Echo vom Bärgli" und verfügt über einen zuschaltbaren Schwyzerörgeli Background-Sound.

Wenn ich schon dabei bin, möchte ich gerne auch das Nostalgie-Paket erwähnen: QSO IN ONE! verfügt dazu über eine Reihe alter Röhrengeräte, die an den Flohmärkten auf der ganzen Welt von unseren Agenten beschafft wurden. Alles Originale, inklusive gelbe Nikotin-Skalen und von ungewaschenen Händen gefüllte Knopfrillen.        

Leider ist die Konkurrenz, die virtuelle Funkwelt "Hamsphere", schon weiter. Wir müssen daher hurtig vorwärts machen. Denn dort gibt's nicht nur Funken im Abo, sondern auch bessere Ausbreitungsbedingungen. Denn das Flecken-Management der virtuellen Sonne ist inbegriffen. 

In absehbarer Zeit werden wir ja sowieso alle in virtuellen Welten leben. Und Folge dessen auch in virtuellen Welten über virtuelle Koaxkabel, Antennen und Ionosphären funken. In Hamsphere 4.0 gibt's nicht nur Conteste, Diplome und DX-Cluster wie in der Wirklichkeit. Die haben jetzt sogar - passend zur Saison - sporadische E-Schichten in ihre virtuelle Ionosphäre eingebaut. Ein Bonus-Feature, das die Spannung und den Spass am Spiel nochmals erhöht.

Ein Spiel ist es ja alleweil. 

     

Gerilltes Koaxialkabel als Loop für Magnet-Antennen

 

Oben im Bild sehen wir ein Halbzoll Cellflex (grau) und ein 7/8 Zoll Cellflex (schwarz) im Vergleich.

Das 7/8 hat den doppelten Durchmesser des 1/2 Kabels. Der Durchmesser der Abschirmung beträgt auf den Rillengipfeln 25.2mm und in den Rillentälern ca. 22mm. Benutzt man die Abschirmung eines solchen Kabels als Ringspule einer Magnet-Loop Antenne, muss der HF-Strom eine Achterbahnfahrt durchlaufen. Er fliesst wegen des Skineffekts ja nur an der Oberfläche - bei 7 MHz beträgt die Eindringtiefe bloss 25um.

Auf einem gleich dicken Kupferrohr mit glatter Oberfläche wäre sein Weg kürzer. Daher hat die Ringspule aus 7/8 Zoll Koax einen höheren Verlustwiderstand als ein gleichstarkes Kupferrohr.

Um eine Schätzung vorzunehmen, kann man das Längsprofil der Koax-Oberfläche in ein einfaches Trapez-Profil vereinfachen. Dann lässt sich die Verlängerung der Wegstrecke mittels simpler Geometrie berechnen. 

Die Höhe des gleichschenkligen Trapezes errechnet sich aus der halben Differenz zwischen minimalem und maximalem Durchmesser (25.2/22mm). Das sind 1.6mm. Ein Wert, der sich mit der Schublehre verifizieren lässt. Der Bergkamm der Rille misst ca. 3mm, das Tal ca. 2mm. Eine komplette Berg- und Talfahrt beträgt 9.4mm. Also einmal hoch auf den Gipfel, dann runter und durch das Tal bis zum nächsten Anstieg. Ohne Berg- und Talfahrt wäre die Strecke für den HF-Strom nur 7mm lang. Das Verhältnis zwischen direkter und Rillen-Strecke beträgt also 1.34. Um diesen Faktor erhöht sich daher der Verlustwiderstand bei Verwendung des 7/8 Kabelmantels anstelle eines glatten Kupferrohrs.

Welche Auswirkung hat das in der Praxis der Magnet-Antennen?

Wenn wir als Beispiel eine Antenne mit einem Loop-Durchmesser von 1.5m bei 7MHz annehmen, erhalten wir für das glatte Kupferrohr einen Wirkungsgrad von 41.6% (notabene ohne Zusatzverluste durch Kontaktstellen)

Verwenden wir dagegen ein 7/8 Cellflex, sinkt der Wirkungsgrad auf 34.7%. 

Beim 1/2 Zoll Cellflex dürfte es düsterer aussehen. Wie man im Bild erkennen kann, sind die Rillen ausgeprägter. In Ermangelung geeigneter Messmittel habe ich bei diesem Kabel auf eine Berechnung verzichtet. Zudem handelt es sich bei dem abgebildeten 1/2 Zoll Kabel um eine alte Ausführung. Wie dem scharfen Auge nicht entgangen sein dürfte, sind hier die Rillen spiralförmig ausgeführt. Bei neuem 1/2 Zoll Kabel ist das nicht mehr der Fall. Denn der spiralfömige Mantel hatte einen entscheidenden Nachteil: Drang Wasser in das Kabel ein, konnte dieses ungehindert durch das ganze Kabel fliessen.

Die Zollbezeichnung bei diesen Kabeln scheint aus mir nicht bekannten Gründen keinen direkten Zusammenhang mit dem Aussendurchmesser der Kabe zu haben (1 Zoll = 25.4mm). Das 1/2 Zoll ist 15.8mm dick und das 7/8 Zoll 27.8mm.

Text in Englisch unter dem nächsten Bild (Val de Charmey)

Corrugated Coax in Magnet Loop Antennas

 At the top of the picture we see a half inch Cellflex (gray) and a 7/8 inch Cellflex (black) in comparison.

The 7/8 has twice the diameter of the 1/2 cable. The diameter of the shielding is 25.2mm on the groove peaks and about 22mm in the groove valleys. If the shielding of such a cable is used as a ring coil of a magnet loop antenna, the RF current has to go through a roller coaster ride. Because of the skin effect, it flows only on the surface - at 7 MHz the penetration depth is only 25um.

On a copper tube of the same thickness with a smooth surface, its path would be shorter. Therefore, the ring coil of 7/8 inch coax has a higher loss resistance than a copper tube of the same thickness.

To make an estimate, one can simplify the longitudinal profile of the coax surface into a simple trapezoidal profile. Then the extension of the path can be calculated using simple geometry. 

The height of the isosceles trapezoid is calculated from half the difference between the minimum and maximum diameter (25.2/22mm). This is 1.6mm. A value that can be verified with the caliper. The crest of the groove measures about 3mm, the valley about 2mm. A complete uphill and downhill run is 9.4mm. So once up to the top, then down and through the valley to the next climb. Without uphill and downhill, the distance for the HF current would be only 7mm. The ratio between direct and groove distance is therefore 1.34. The loss resistance therefore increases by this factor when using the 7/8 cable sheath instead of a smooth copper tube.

What effect does this have in the practice of magnetic antennas?

If we take as an example an antenna with a loop diameter of 1.5m at 7MHz, we get an efficiency of 41.6% for the plain copper tube (nota bene without additional losses due to contact points).

If we use a 7/8 inch Cellflex, the efficiency drops to 34.7%. 

With the 1/2 inch Cellflex, the situation looks even worse. As you can see in the picture, the grooves are more pronounced. Due to the lack of suitable measuring equipment, I did not perform a calculation for this cable. In addition, the 1/2 inch cable shown is an old version. As the sharp eye may have noticed, the grooves here are spiral-shaped. This is no longer the case with the new 1/2 inch cable. This is because the spiral-shaped jacket had a decisive disadvantage: If water penetrated the cable, it could flow unhindered through the entire cable.

The inch designation on these cables seems to have no direct relation to the outer diameter of the cable (1 inch = 25.4mm). The 1/2 inch is 15.8mm thick and the 7/8 inch is 27.8mm. 

  

Viereckig oder rund?

 

"Wenn du ein Stück Schnur hast - sagen wir mal 4m lang - wie musst du sie auf den Boden legen, um die grösstmögliche Fläche einzuschliessen?"

Dumme Frage. Natürlich machst du einen Kreis. Jede andere Form umschliesst eine kleinere Fläche. Da brauchen wir nicht einmal ins Formelbüchlein zu gucken. Das Quadrat bringt mit dem gleichen Umfang weniger als der Kreis. Ein Rechteck nochmals weniger und ein Dreieck ist auch nicht der Renner.

"Was juckt mich das?", werdet ihr bemerken. "Oder ist das etwa der Grund, wieso Lautsprecher und Pfannen rund sind?"

Darüber liesse sich in der Anstalt trefflich philosophieren. Doch Pfannen und Lautsprecher sind hier nicht das Thema. Zurzeit sind Magnetische Antennen in der Anstalt Trumpf. Und die bevorzugte Form von Magnet-Loop Antennen ist tatsächlich der Kreis. Wieso eigentlich?

Sind kreisförmige Magnet-Antennen tatsächlich wirkungsvoller als eckige? 

Bei gleichem Umfang lautet die Antwort: JA.

Denn der Strahlungswiderstand einer Magnetloop hängt von der Fläche ab, die der Loop umschliesst. Und zwar im Quadrat. Doppelte Fläche bedeutet vierfachen Strahlungswiderstand. Und dieser Strahlungswiderstand steht in direkter Konkurrenz zum Verlustwiderstand. Also hauptsächlich dem HF-Widerstand des Loop-Leiters. Das Verhältnis der beiden zueinander entscheidet über den Wirkungsgrad. Ist die Länge des verwendeten Leiters für den Loop gleich, ändert sich der Verlustwiderstand nicht.

𝜼 = Rs/(Rs+Rv)

Rs Strahlungswiderstand

Rv Verlustwiderstand

𝜼 Wirkungsgrad

Das ist nicht nur bei der Magnet-Loop so. Das gilt für alle Antennen. 

"Dann nehme ich einfach einen längeren Leiter für meinen Loop und mache daraus ein Quadrat mit dem Durchmesser des Kreises", werdet ihr sagen. "Dann habe ich eine grössere Fläche und brauche trotzdem nicht mehr Platz in Länge und Breite."

Natürlich wird durch den längeren Leiter auch der Verlustwiderstand etwas grösser. Das steht der Steigerung des Strahlungswiderstandes entgegen. Doch die Waage neigt sich trotzdem zugunsten der viereckigen Loop-Antenne, wenn man den Taschenrechner bemüht. 

Wenn man also einen begrenzte Platz für seine Magnetantenne hat - zum Beispiel 1.5x1.5m auf dem Balkon. So fährt man besser mit einer viereckigen Loop mit 1.5m Seitenlänge, anstelle einer runden mit 1.5m Durchmesser. Nicht nur punkto Effizienz, sondern auch punkto nutzbarer Bandbreite (ohne nachzustimmen). Dies aufgrund eines günstigeren LC-Verhältnisses und dadurch etwas reduzierter Güte. Einer, der das nachgerechnet hat und die Herleitung der Formeln schön aufzeigt ist Ian Scott ZL4NJ

Eine Antenne, die eigentlich niemand haben möchte.

 

Viele Funker kaufen sie. Doch oft wird sie nach kurzer Benützung wieder verkauft. Sie ist teuer, oft nur für QRP-Betrieb ausgelegt und begeistert nur wenige. Ihr Betrieb ist mühsam und kompliziert den Funkbetrieb. Wer kann, vermeidet sie. Wer nicht anders kann, muss sie haben. Denn sie entscheidet oft über den Weiterbetrieb des Hobbys:

Eine kleine Ringantenne mit einem Umfang von maximal ein Viertel Wellenlänge. In Amateurkreisen wird sie Magnet-Loop genannt. Im Englischen nennt man sie auch STL (Small Transmitting Loop) und im Deutschen heissen sie auch Rahmenantennen. Denn die Koryphäen im Antennenwald vermeiden den Terminus "magnetische Antenne". Strahlen diese kleinen Ringe im Endeffekt doch elektromagnetische Wellen ab, wie jede andere Antenne auch. Nur im Nahfeld scheint ihre Funktion etwas undurchsichtig zu sein. 

Wer einen Dipol in zehn Metern Höhe aufhängen kann, wird einen grossen Bogen um die Magnet-Loop machen. Etwas Draht zuschneiden kann fast jeder und kostet nur wenig. Zudem gibt es Drähte in jeder Façon zu kaufen - prêt-à-suspendre.

Doch wer keine Drähte spannen und keine Masten pflanzen kann, dem bleibt oft nichts anderes übrig, als zu einem kleinen Antennenwunder zu greifen, wenn er sein geliebtes Hobby weiter betreiben will. Die Magnet-Loop ist eine Möglichkeit. Sie ist klein und kann im Notfall sogar in der Funkerbude betrieben werden. Draussen macht es ihr wenig aus, wenn sie in Bodennähe steht, und sie lässt sich den lieben Nachbarn als Kunstwerk, Fledermausdetektor oder Wetterstation verkaufen.

Hardcore-Funkamateure bauen ihre Magnet-Loop natürlich selbst. Das ist einfacher als manch einer annimmt. Hat man mal das kritische Bauteil, in Form eines passenden variablen Kondensators, gefunden, ist der Rest denkbar einfach. Es gibt dabei jedoch ein paar Regeln zu beachten, um Erfolg zu haben. Im Gegensatz zum Drähte-Aufhängen verzeiht die Magnet-Loop keine Fehler. Ein Tuner oder eine Matchbox zum Hinbiegen der Anpassung nützt beim Loop nichts.

Bei der Auswahl des Drehkondensators sollten Typen mit Schleifkontakten unbedingt vermieden werden. Es kommen daher nur Schmetterlingskondensatoren, Split-Stator Drehkondensatoren und Vakuumkondensatoren in Frage. Diese müssen eine Spannung von mehreren Kilovolt und Ströme von einigen zehn Ampère aushalten. Wieviel genau, kann man mit einem der folgenden Loop-Rechner online berechnen: (1) oder (2). Beide arbeiten mit den bekannten Formeln der "Antennengötter" und liefern auch vergleichbare Resultate. Auch für den, der keine Loop selbst bauen möchte, ist es interessant, mit diesen Online-Tools zu spielen. Im Sinne von "was wäre wenn?"

Passende Drehkondensatoren bekommt man zum Beispiel hier in Form von Bausätzen oder hier als NOS, bzw. Gebrauchte. Vakuum-Drehkondensatoren findet man zum Beispiel auf Ebay oder auch bei Elektrodump. 

Je grösser der Loop, desto effizienter die Antenne und je dicker das Rohr, desto besser. Kupferrohr in 22mm oder dicker, wie man es im Baumarkt erhält, ist ideal. Gut geeignet ist auch Koaxialkabel. Benutzt wird beim Koax  nur der Aussenleiter (Abschirmung). Wobei mir das Abschirmgeflecht nicht geheuer ist. Denn der HF-Strom fliesst nur an der Oberfläche (bei 7MHz ~ 25um) und muss daher beim Abschirmgeflecht einen wahren Hindernis Parkour absolvieren. Das dürfte den Verlustwiderstand m.E. erhöhen. Auch bei den dicken Kabeln der Profis, mit ihrer gewellten Vollkupfer Abschirmung, verlängert sich der Weg der HF wegen dem Auf- und Ab etwas.

Trotzdem: Bisher habe ich meine Loops mit 1/2 Zoll Cellflex gebaut und neuerdings meine kleine Loop im Shack auf 7/8 Zoll Cellflex aufgerüstet. Und dabei gleich auch von 60cm auf 80cm Durchmesser erhöht. Das ist übrigens der maximal zulässige Durchmesser für den Betrieb im 10m Band. 

     

 

 Beim 1/2 Zoll Kabel hat die Abschirmung einen Durchmesser von 13.8mm, beim 7/8 Zoll Cellflex sind es 25.2mm.

Wie bereits erwähnt, verzeiht eine Magnet-Loop keine Baufehler. Und da geht es vor allem um zusätzliche Überganswiderstände durch die Kontaktierung des Rings mit dem Kondensator. Schweissen oder Löten ist die beste Lösung. Verschrauben mit grossflächigen Auflagen die zweitbeste. Schon einige zehn Milliohm HF-Widerstand verringern die Effizienz der Antenne spürbar. 

Fortsetzung folgt....