Der Antennenphilosoph

 

Helmut DL4KCJ hat in seinem Leben viel Erfahrung mit Antennen gesammelt. Es ist ein Thema, das ihn auch im hohen Alter nicht loslässt und er findet immer wieder neue Möglichkeiten, seine Antennen zu verbessern. Am Gießener Amateurfunktreffen am 4. und 5. März wird er über seine neusten Erfindungen einen Vortrag mit praktischen Vorführungen halten. 

Doch so lange muss man nicht warten, um seine neusten Kreationen zu studieren. Man findet sie auf seiner Internetseite. Dort bietet er auch ein 36seitiges A4 Skript an, mit dem Titel: "Moderne Loopantennen für den Amateurfunk". 

Die erste Antenne, die Helmut auf seiner Seite vorstellt, nennt er "Doppel-Dreieck-Loopantenne". Meines Erachtens eine Art vertikal polarisierter Kegel-Dipol. Durch die starke Kapazitive Belastung ist dieser breitbandig und auch wesentlich kürzer als ein herkömmlicher Dipol. Sicher eine gute Idee. Das Wort "Loop" in der Bezeichnung ist wohl dem allgemeinen Trend zur Magnetloop geschuldet und mehr eine philosophische Frage.

Mit der zweiten Antenne, die Helmut auf seiner Seite präsentiert, wird es aber so richtig spannend. Er hat eine Loop ohne Kondensator gebaut. Dazu werden fünf Ferritstäbe mit einer Gesamtinduktivität von 100uH in den Loop eingefügt und er verwendet zusätzlich einen fixen Kondensator zur "Frequenzkompensation". Damit soll die Antenne von 3 bis 22 MHz breitbandig sein und ohne Abstimmung auskommen. Schon das erscheint mir wie ein Wunder. Doch das ist noch nicht alles: dieser Loop soll auch 5dB mehr Strahlungsleistung haben als eine "klassische" Magnetloop-Antenne. Zudem soll sie 100 Watt Sendeleistung ertragen. Helmut fertigt und vertreibt diese Antenne für 269 Euro. Ein Schnäppchenpreis, wenn die Antenne ihre Versprechen hält.

An diesem Punkt kommt mein bescheidener Sachverstand nicht mehr mit und ich habe Helmuts Erläuterungen zur Funktionsweise nicht begreifen können. Diese Antenne scheint mir doch sehr philosophisch zu sein. Doch es kommt noch besser.

Im nächsten Abschnitt präsentiert Helmut seine Theorie zur Ankopplung von Magnetloopantennen. Die Speisung erfolgt heute oft mit einem kleinen Koppelloop von ca. 20% der Größe des Strahlers. Die Speisung könne wesentlich effizienter gemacht werden, wenn der Speiseloop gleich groß sei wie der Sendeloop, schreibt Helmut und beruft sich dabei auf Werner Kammerloher, Mitautor des Buches Berechnungs- und Entwurfsverfahren der Hochfrequenztechnik. 

Ob und wie gut eine solche Konstruktion ist, müsste man ausprobieren. Mir fehlt dazu jede Erfahrung. Aber es ist zweifellos ein prüfenswerter Vorschlag. Obwohl meines Erachtens durch diese Konstruktion einfach zwei Loops parallel geschaltet werden. Die Kreisfläche vergrößert sich damit nicht und sie ist für die Abstrahlung des Magnetfeldes verantwortlich. Zumindest nach der gängigen Theorie, wenn man "die Griechen" konsultiert (Balanis, Volakis). Auch Klaus W. Kark kann dazu nichts anderes sagen. Vielleicht sollte ich mal ein richtig teures Antennenbuch kaufen. 

Seine nächste Erfindung, die uns Helmut vorstellt, läuft unter dem Titel Notfunk-Antenne. Damit liegt Helmut voll im Strom des Zeitgeistes Auch hier kommen wieder die fünf Ferritstäbe zum Einsatz. Sie bilden zusammen mit zwei 1.2m Strahlern eine Antenne. Die Idee dahinter: Die Ferritstäbe strahlen das Magnetfeld ab und dienen als Verlängerung für die viel zu kurzen Strahler, diese wiederum kümmern sich um den elektrischen Part der EM-Welle.

Als weitere Antenne präsentiert Helmut dann noch eine Doppelloop ohne Kondensator. Natürlich kommen auch hier wieder die Ferritstäbe zum Einsatz. Mit ihnen wird der Doppelloop in Resonanz gebracht. Sie sollen bei der Erzeugung des Magnetfeldes kräftig mithelfen. Das sei besser als der Einsatz eines nutzlosen Kondensators, der nichts zur Abstrahlung der Wellen beitrage.

Ich muss gestehen, dass ich auch schon über den Einsatz von Ferritstäben als Sendeantennen nachgedacht habe. Als Empfangsantennen haben sie sich in der Rundfunkgeschichte über Jahrzehnte bewährt. Jetzt hat ihnen DAB+ den Garaus gemacht. In den aussterbenden Mittelwellenradios wirken sie als "Staubsauger" für die Magnetlinien und führen diese gebündelt durch eine Spule. Doch als Sendeantenne sind sie erstens zu teuer und zu schwer, wenn man sie paketweise einsetzen will. Zudem vertragen sie keine großen Sendeleistungen. Das Ferritmaterial wird rasch gesättigt, wird heiß und geht dann kaputt.

Unter anderen hat G3XBM damit bereits Versuche durchgeführt und Erfahrungen gemacht. Auch G2BZQ hat mit Ferritstäben als Sendeantennen experimentiert, wie im 73-Magazin berichtet wurde. Die Ergebnisse waren bei beiden OM nicht berauschend. Trotzdem würde es mich reizen, zu erfahren, ob ich mit einem Ferritstab aus meinem Tal herauskomme. Auf 80, 160 oder gar 630m. Vielleicht könnte dieses Monster dabei helfen?

Über Helmuts disruptive Ideen kann man geteilter Meinung sein und seine Erklärungen mögen dem einen oder anderen nicht ganz stimmig erscheinen. Aber sie sind ein wertvoller Denkanstoß, der dazu anregen kann, selbst auch über Antennen zu philosophieren.

Die Magnetloop-Antenne von DL2WA

 

Kürzlich habe ich von Thomas DL2WA Post bekommen. Er hat mir Bilder seiner selbst gebauten Magnetloop Antenne geschickt. Ich möchte sie euch zeigen, weil sie meines Erachtens ein gutes Beispiel sind, wie man solche Antennen einfach selbst bauen kann. Thomas hat das sehr schön gemacht und Fehler vermieden, die zu unerwünschten Verlusten führen. Fehler, wie man sie leider oft in anderen Amateurkonstruktionen findet. Da werden zum Beispiel schöne Kupferringe gebogen, um dann mit Kupferlitzen, die zum Kondensator führen, die Effizienz wieder zunichte zu machen. Nicht so bei Thomas Konstruktion. 

Was mir bei seiner Loop auch noch auffällt: Als Leser meines Blogs hat er meine Ratschläge berücksichtigt. Die verwendeten Bauteile kenne ich bestens. Doch Thomas Loop ist wesentlich schöner aufgebaut als meine Loops. Deutsche Gründlichkeit eben. 

Vielen Dank, lieber Thomas, dass ich deine Bilder hier wiedergeben kann.

Liebe Leser: es wäre interessant, wenn ich hier in diesem Blog auch euer Projekt zeigen könnte. Ob Antenne oder Schaltung. Ich bin sicher, dass es auf großes Interesse stoßen würde. 

vy 73 de Anton HB9ASB

50 Spots: mit 5mW auf 630m

 

Der Moléson im Morgenlicht von meinem QTH aus. HB/FR-019

In den vergangenen zwei Wochen habe ich weitere Versuche mit meiner Innenantenne im 630m Band unternommen. Natürlich bin ich nicht der erste, der versucht, mit einer kleinen Magnetloop auf dem 630m Band aus dem Shack heraus zu senden. Kevin KB9RLV, ein "Hamfluencer", der sich "Old Tech Guy" nennt, hat über seine Versuche ein Video gemacht:

 Auch Dimitris, VK1SV hat mit einer "sehr provisorischen" Mehrfachloop Sendeversuche unternommen. Die damit erzielten Resultate waren bescheiden. Der Wirkungsgrad von kleinen Magnetloops ist im 630m Band extrem klein. 

Ursprünglich hatte ich keine großen Erwartungen, als ich meine Magloop mit 1.9m Durchmesser mit einem Zusatzkondensator auf das Mittelwellenband umrüstete. Doch erste Versuche in der Betriebsart WSPR zeigten erstaunliche Resultate und ermutigten mich zu weiteren Experimenten. Sobald die Sonne untergegangen ist und die dämpfende D-Schicht der Ionosphäre ihren Geist aufgibt, erwacht das Band zwischen 472 und 479 kHz zum Leben. Und so verbrachte ich kürzlich ein paar Nächte im 630m Band. 

In diesen Nächten ist nun die 1000km-Grenze gefallen. Ich war erstaunt, dass mein Signal sogar auf den Orkney Inseln aufgenommen wurde. GM4WWM ist 1541km von meinem QTH entfernt. Der Pfad der Wellen führt dabei über die Nordsee, was vermutlich ein Vorteil ist. Doch das war noch nicht das Ende der Fahnenstange: ich erhielt wenig später eine Empfangsbestätigung aus Sundsvall in Schweden von SM3LNM, aus einer Distanz von 1859km. Es sollte also durchaus möglich sein, die 2000km-Grenze zu knacken. Allerdings nur Digital mit WSJT-X Betriebsarten, wie aus den erhaltenen SNR-Rapporten zu vermuten ist. Eventuell noch mit QRSS - extrem langsamer Telegrafie.   

Die Wintermonate mit ihren langen Nächten und dem tiefen Störpegel sind ideal für Versuche auf Mittelwellen. Die Versuche werden also noch eine Weile weitergehen.

Natürlich habe ich nicht nur gesendet, sondern auch empfangen. Jedoch nicht mit der Sendeantenne, sondern mit einer Ferritantenne, wie sie in Mittelwellen-Radios eingesetzt wird. 

Hier der Bericht mit Schaltbild zu dieser Empfangsantenne, die auch auf Langwelle im 2200m Band erstaunlich gute Resultate liefert. Zum Senden ist sie aber nicht geeignet. 

Im nächsten Bild ist meine Sendeantenne zu sehen. Normalerweise wird sie auf den Bändern 30m, 40m, 60m, 80m und mit zusätzlichen Vakuumkondensatoren auch im 160m Band eingesetzt. Ihr Wirkungsgrad beträgt im 80m Band noch ca. 10%. Im 160m Band wird nur noch ca. 1% der zugeführten Leistung abgestrahlt. Im 630m Band sind es nochmals zwei Größenordnungen weniger. Geschätzte 0.1 Promille der HF-Leistung erreicht noch den Aether. Bei einer Leistung von 50W sind das noch 5mW. Der Zusatzkondensator von ca. 20nF besteht aus einem Cluster von Glimmerkondensatoren.

 

Yaesu FTDX-10 aus der Sicht eines Praktikers

 

Gestern habe ich einen umfangreichen und detaillierten Erfahrungsbericht über den FTDX-10 von YAESU gelesen. VK4DX in Brisbane hat ihn am 5. Januar 2023 geschrieben, nachdem er den Transceiver ein Jahr lang ausprobiert hat. Ich kann den umfassenden Bericht jedem empfehlen, der an eine Anschaffung des FTDX-10 denkt.

Mike hat Anfang 2021 einen FTDX-10 gekauft und ihn dann während zehn Monaten anstelle seines Icom IC-7610 als seinen primären Stationstransceiver verwendet. Er hat ihn dabei nicht nur mit dem IC-7610 verglichen, was etwas unfair gewesen wäre, da dieser in einer anderen Kategorie "spielt", sondern auch mit dem IC-7300 von Icom.

Im Gegensatz zu den "Jubelberichten", die man manchmal auf Eham und in Yaesu-Foren lesen kann, scheint mir seine Analyse objektiver zu sein. 

Mike stellt in seinem Bericht die Benutzerfreundlichkeit und die Zuverlässigkeit des Geräts in den Vordergrund. 

Natürlich hat er auch viele andere Testberichte gelesen  und Videos zu dem FTD-10X gesehen. Sein Kommentar dazu: (Zitat)
"Allerdings basierte jeder Testbericht, auf den ich stieß, entweder auf Sherwoods hoher Bewertung des Empfängers dieses Funkgeräts, wie schön der Touchscreen ist oder auf dem Vergleich des Empfängers mit dem IC-7300 in einer meist irrelevanten Umgebung."

Mike ist nicht etwa ein Fan einer bestimmten Marke und hat bereits eine ganze Reihe Transceiver besessen. Unter anderen:
FT990, IC-706 MkIIG, IC-756pro II, TS590S, FTDX3000, FT891, IC-7300, FT991A und den IC-7610.

Er sagt, dass der FTDX-10 vom Dynamikbereich her natürlich besser sei, das gehe ja auch aus der legendären Sherwood-Liste hervor. Auch der Klang gefällt ihm besser. Wenn man nur darauf achten würde, sagt er, dann solle man dieses Gerät kaufen. Allerdings dürfe man keine Wunder erwarten. Im praktischen Betrieb könne man nicht erwarten, mit dem Yaesu Stationen zu hören, die man mit dem IC-7300 nicht hören könne.

In Rob Sherwoods Liste ist der FTDX10 auf Platz 3 aller Funkgeräte für seinen Dynamikbereich. Doch das ist nur ein einziger Aspekt eines Transceivers. Mike sagt dazu: (Zitat) "In der Praxis werden Sie kaum einen signifikanten Unterschied zwischen den 20-30 besten Geräten auf dieser Liste feststellen können. Die Unterschiede zwischen den Funkgeräten auf dieser Liste sind sehr gering."

Er schreibt, dass die Unterschiede punkto Empfindlichkeit und Selektivitäte der Transceiver in den letzten Jahren nur gering seien und nicht wie "Tag und Nacht".

Rob Sherwoods NC0B sagt dazu übrigens (Zitat): "Ich habe den IC-7300 in mindestens 8 Wettbewerben auf 160 und 10 Metern benutzt, und ich hatte nie das Gefühl, dass ich aufgrund der unzureichenden Leistung einen Kontakt verpasst habe."

Wer DXer oder Contester ist, sollte sich vielleicht Rob Sherwoods letztes You-Tube Video ansehen:

Doch zurück zum  FTDX-10:

Mike VK4DX gefallen bei diesem Gerät die folgenden Eigenschaften, die er beim IC-7300 vermisst:

- Das Audiopeak-Filter. Ein Feature, das ich als CW-Operateur übrigens auch zu schätzen weiss und in meinem IC-7700 gerne benutze, wenn es darum geht, Telegrafie Signale aus dem "Sumpf" der Mittel- und Grenzwellen-Bändern "zu ziehen". Ein wichtiges Feature für Low-Band-DXer, wie mir scheint.

- Ebenfalls für CW-Operateure sei das optional erhältlich 300 Hz Roofing-Filter von Nutzen.

- Auch die stufenlose Bandbreiten-Regelung mit Shift und Width sei bei Yaesu besser gelöst, schreibt Mike. 

- Natürlich sei, je nach Umgebung und Situation, auch die Störung durch starke Signale nicht so gross wie beim IC-7300. Das scheint mir persönlich ein sehr wichtiger Punkt. Beim IC-7300, als Direct Sampler ohne mitlaufende Vorselektion, leuchtet bei starken Signalen u.U. die Overflow Anzeige auf. Auch wenn die Stör-Signale ausserhalb des Amateurfunkbandes liegt. Der A/D-Wandler ist dann am Anschlag und der Empfänger produziert Geistersignale. Das habe ich an meinem letzten QTH, wo ich eine Langdraht-Antenne zur Verfügung hatte, immer wieder feststellen müssen. Ich hatte mir damals extra einen Preselektor für den IC-7300 gebaut. Heute, wo ich ausschliesslich mit Magnetloop-Antennen arbeite, habe ich dieses Problem nicht mehr. Eine Magloop ist ein ausgezeichnetes Filter.

Doch welche Nachteile hat aus der Sicht von VK4DX der FTDX-10? Es klingt hart, aber Mike ist da eindeutig: (Zitat)  "Was die Nachteile angeht, so gibt es eigentlich nur einen: Alles andere ist beim IC-7300 besser."

Mike bemängelt vor allem die Bedienung des Gerätes und zählt dazu viele Beispiel auf. Man erhält dabei den Eindruck, dass die Bedienung nicht richtig durchdacht sei. Etwas, das mir schon beim FT991 aufgefallen ist (Teil1, Teil2, Teil3). Doch viele dieser Punkte lassen sich sicher per Firmware-Update korrigieren. Einiges ist da schon geschehen, anderes wird hoffentlich in der nächsten Zeit bereinigt. Wie auch immer: Man erhält beim Durchlesen der bemängelten Punkte den Eindruck, dass das Gerät nicht fertig entwickelt ist. Mike schreibt denn auch: (Zitat):

"Ich glaube, dass dieses Funkgerät in aller Eile auf den Markt geworfen wurde, um einen Teil des Marktes zu erobern, den Icom mit dem Verkauf von Unmengen von IC-7300-Geräten verließ. Yaesu hätte dieses Funkgerät noch weitere 12 Monate im Entwicklungslabor behalten und ein wirklich legendäres Funkgerät entwickeln sollen, das alles andere auf dem Markt in den Schatten stellen würde. Wir haben jedoch ein Produkt erhalten, das ständige Aufmerksamkeit erfordert, was für einige Benutzer sehr frustrierend ist. Das FTDX10 ist das Funkgerät, in das ich mich so verzweifelt verlieben wollte, aber es hat sich einfach nicht ergeben."

In der Zwischenzeit hat Yaesu offenbar seine Entwicklung "korrigiert", aber leider nicht so, wie Mike es sich vorgestellt hat: Anstatt den FTDX-10 zu überarbeiten, hat Yaesu einen neuen Transceiver auf den Markt geworfen - den FT-710AESS. Ein Vorgehen, das ich schon früher bei Yaesu beobachtet habe.

Mike hat auch versucht, Yaesu zu kontaktieren um seine Verbesserungsvorschläge einzubringen. Doch er ist damit auf kein Gehör gestossen. Zudem hat er einige Erfahrungen gemacht, die ihn an der Zuverlässigkeit des Transceivers zweifeln lassen. So hat sich dasTeil zweimal inmitten eines QSO auf die Werkseinstellungen zurückgesetzt. 

Auch bei FT-8 scheint das Gerät bei vielen Usern Probleme mit Intermodulation beim Senden zu haben. Wenn bei anderen FT-8 Benutzern plötzlich Lattenzäune von Intermodulationsprodukten erscheinen, wird das kaum die Beliebtheit des Senders erhöhen.

Zu weiteren Problemen, die von der Facebook FTDX10-Gruppe, dem QRZ.com-Forum und den GroupsIO FTDX10-Mailing-Reflektoren von Mike gesammelt wurden, gehören auch:

- Der Lautstärkeregler - viele Benutzer beschweren sich, dass sie den Ton noch hören können, wenn der NF-Regler ganz heruntergedreht ist.

- Defekte Bildschirme - Touchscreens mit mangelnder Reaktionsfähigkeit und falscher Ausrichtung bis hin zu völliger Bildverzerrung. Mikes Bildschirm fiel Anfang Dezember 2021 aus und wurde ersetzt.

"Ob Yaesu mit der Qualitätskontrolle Probleme hat?" Fragt man sich beim Durchlesen dieser Mängelliste.

Aber es gibt auch viele Punkte in Mikes Mängelliste, die Ansichtssache sind und Dinge, an die man sich rasch gewöhnen kann. Vor allem dann, wenn man keine Vergleichsmöglichkeiten hat. So bemängelt er u.a. dass sich der AF/RF-Regler auf der falschen Seite befindet. Damit bin ich nicht einverstanden. Hauptsache, der Regler befindet sich links vom Abstimmknopf (für Rechtshänder).

Was mich jedoch sehr stören würde, ist der Umstand, dass Auswahlfelder vom Bildschirm verschwinden, bevor man eine Wahl getroffen hat. Also zum Beispiel wenn man Auswahlfelder für 

Band, Mode, S-Meter, Oszilloskop, ATT, IPO, Filter, AGC oder die manuelle Frequenzeingabe öffnet.

Aber das sind Dinge, die lassen sich sicher per Software korrigieren. 

Das Problem heutiger Transceiver ist und bleibt der ganze Menü-Zirkus. Darum schätze ich meinen IC-7700: für alle wichtigen Dinge hat es einen Regler oder eine Taste. Man hat sofort Zugriff auf die essentiellen Funktionen. Das ist natürlich bei den kleinen Transceivern wie dem IC-7300 und dem FTDX-10 nicht möglich. Dazu fehlt einfach der Platz auf der Frontplatte. Aber auch bei den grossen Transceivern, wie zum Beispiel dem IC-7610 ist es heutzutage schlimmer geworden. Mit dem generellen Einzug von Zweitempfängern ist nun alles doppelt vorhanden. Für einige Funktionen recht es deshalb nicht mehr. Viele Regler wurden zu Zweitfunktionen degradiert. Beim IC-7610 zum Beispiel Regler für die Leistung, das Notch-Filter, die Noise Reduction oder den Noise Blanker. Dafür hat man nun für beide Empfänger separate AF, RF und Squelch-Regler. Das ist der Preis für der Zweitempfänger, ob man diesen nun braucht oder nicht. Auch das Flaggschiff von Yaesu, der FTDX-101MP leidet unter den Zweitreglern. Auch bei ihm wurden die Bedienungselemente für m.E. wichtige Funktionen in die zweite Reihe verbannt.

Hier kann man den vollständigen Bericht von Mike VK4DX über den FTDX-10 lesen.

“Do what you can, with what you have, where you are.”

 

Vallée du Motélon, 25. Dezember 2022 

Mach was du kannst, mit dem was du hast, wo du bist (T. Roosevelt). Kein Spruch könnte besser zu meinen Amateurfunk-Aktivitäten passen. Das führt dann oft zu interessanten Experimenten:

Dass ich mit einer Ferritstab-Antenne im Shack Stationen im 630m Band empfangen kann, habe ich vergangenen Winter bewiesen. Doch ohne Aussenantenne schien es mir unmöglich, dass jemand mein Signal ausserhalb des Val-de-Charmey aufnehmen könnte. Es schien mir so aussichtslos, dass ich es nicht einmal versucht habe. 

Doch die Suche nach einer Möglichkeit, auch von meinem neuen QTH auf 472 kHz QRV zu werden, hat mir keine Ruhe gelassen. Vielleicht würde es gelingen, die kupferne Dachrinne des Hauses anzupassen, war eine der Ideen, die in meinem Kopf herumgeisterten. Oder gar das stillgelegte VDSL-Kabel, nachdem wir jetzt Glasfaser im Haus haben? Eine verrückte Idee jagte die andere.

Schliesslich habe ich einen der Magnetloop-Rechner im Internet benutzt, um zu sehen, was es bedeuten würde, meine 1.9m Loop auch im 630m Band zu betreiben. Im 160m Band klappt das ja, obwohl die abgestrahlte Leistung vermutlich bei einem Prozent oder weniger liegt. NVIS-Verbindungen in der Schweiz und ins nahe Ausland kamen sowohl in CW als auch in SSB zustande. 

Doch die 630m Welle ist viermal länger als die 160m Welle. Und da die abgestrahlte Leistung eines Loops bei jeder Halbierung der Betriebsfrequenz mit der vierten Potenz abnimmt, würde meine Loop irgendwo im einstelligen Milliwatt-Bereich landen. Im günstigsten Fall.

Trotzdem entschloss ich mich, den Versuch zu wagen. Denn mit den neuen digitalen Betriebsarten können Signale tief im Rauschen versteckt aufgenommen werden. 

Dazu habe ich die 1.9m Magloop mit einem Zusatzkondensator bestückt, um sie auf Resonanz zu bringen. Notwendig waren rund 20nF. Dieser Cluster-Kondensator besteht aus 34 Glimmerkondensatoren die parallel und in Serie geschaltet sind. Alternativ wären Keramik-Kondensatoren (Türknopf-Typ) zur Verfügung gestanden, doch die Glimmerkondensatoren haben eine höhere Güte und sind temperaturstabiler. Und so sieht der Kondensator-Cluster aus:

   Die Feinabstimmung geschieht mit dem motorisierten 500 pF Vakuumkondensator und reicht knapp aus, um das 630m Band von 472 bis 479 kHz abzudecken. Doch von Interesse war in keinem Fall nur eine Frequenz: 474,2 KHz USB +1500Hz+/_100Hz. Also 475,7 kHz. Dort spielt die Musik, bzw. spielt sich der Schmalbandverkehr ab. In meinem Fall FST4W mit 300 Sekunden Durchgängen. Hier findet man eine Übersicht über die aktuellen Digitalfrequenzen. 

Gespeist von einem Icom IC-7300 mit nachfolgendem externen Tiefpassfilter. Das Stehwellenverhältnis war eher bescheiden (1:3), aber ich verzichtete darauf, die Speisung der Loop anzupassen. Schliesslich ist sie meine einzige Antenne für 1.8 bis 10 MHz. 

Bei 10 Watt Sendeleistung liegt die abgestrahlte Leistung im 630m Band im einstelligen Milliwatt-Bereich. Irgendwo zwischen 1 und 5mW. Sofern man den gängigen Formeln glauben darf. Dabei strahlt die Loop - wie ein Springbrunnen - hauptsächlich steil in den Himmel, bzw. in die Ionosphäre.

Erste Versuche fanden in der Betriebsart WSPR statt, doch FST4W mit 300 Sekunden Durchgängen erwies sich als besser. Mein Signal konnte bei den Empfangsstationen noch mit einem SNR von bis zu -35dB decodiert werden.

Den besten Empfangsrapport erhielt ich von HB9TMC aus dem Tessin mit -16 dB. Die am weitesten entfernte Station war DL0AO östlich von Nürnberg in 469km Entfernung. 

 Die Versuche fanden natürlich in der Nacht statt. Tagsüber ist nur die Bodenwelle brauchbar und die wird es sicher nicht über die Berge schaffen. Erstaunlich, dass ich nur Stationen aus östlicher Richtung erreichen konnte. Ob das Zufall oder die Vorzugsrichtung meines Loops auf Mittelwelle ist, weiss ich noch nicht. Das ist Stoff für weitere Experimente. Da die Glimmerkondensatoren keine Erwärmung zeigten oder mit Durchschlägen reagierten, werde ich ihnen noch etwas mehr Leistung zumuten. Und dem IC-7300 mit 900 Sekunden auch längere Durchgänge.

Wie die Rapporte von HB9TMC zeigen, dürfte einem FT-8 bzw. FST4 QSO nichts mehr im Wege stehen, wenn eine Gegenstation in Reichweite liegt.

Die Witz-Antenne

 

Auch in der Anstalt ist man immer auf der Suche nach der Eier legenden Wollmilchsau im Antennenwald. Klein soll sie sein, wird gesagt. Breitbandig soll sie daher kommen und wenn möglich mit Gewinn. Zumindest nicht mit saumässigen Verlusten. 

Eine solche Sau wird immer wieder durch das Funkerdorf getrieben, meistens ohne Schwanz, in Fachkreisen Gegengewicht genannt.

Kürzlich hat sich ein solches Exemplar in der Anstalt verirrt. Es heisst Witz Loop oder so ähnlich. Ein Freund der Anstalt hat das Tier mitgebracht. Ein kleines Kästchen, das direkt auf den Transceiver geschraubt wird, mit einem kleinen Ring aus dünnem Kupferdraht. Die Wundersau hatte zwei Rändelschrauben an der Schnauze zur Befestigung ihres Nasenrings. Der Durchmesser des Rings wurde von den Insassen der Anstalt auf ca. 50cm geschätzt. Der Drahtdurchmesser auf etwa anderthalb Millimeter. Der Nasenring ist also etwas grösser, als er heute von trendigen Jugendlichen getragen wird. 

Natürlich hat der Anstalts-Arzt, Dr. Rauschzahn, das Teil unverzüglich seziert und seine Organe offengelegt. Viel gab es allerdings nicht zu sehen: ein gelber Ringkern (vermutlich ein 6er Eisenpulverkern). Dazu ein billiger Drehko, wie man sie vor der Digitalisierung in Taschenradios benutzte, und eine Leiterplatte.

Meine Leser wissen natürlich, dass es sich bei diesem Exemplar nur um eine so genannte Loop-Antenne handeln kann. Eine Magnetloop, um genau zu sein. 

Der Anstaltsfreund, der die Witz-Loop im Schlepptau hatte, berichtete von Funkverbindungen, die er damit gemacht habe. Notabene in Verbindung mit einem famosen QRP-Transceiver der Variante uSDX. Das verwundert mich nicht, schliesslich habe ich in meiner Amateurkarriere schon mit jedem Witz von Antenne QSO gefahren, wie meine langjährigen Leser wissen.

Interessant an dieser Antenne ist die Speisung des Magnetloops. Sie erfolgt nicht über einen kleinen Speiseloop vis-à-vis des Drehkos, sondern direkt an diesem. Die Magnetloop ist ja bekanntlich nichts anderes als ein Parallelschwingkreis, und der hat bei Resonanz eine sehr hohe Impedanz. Wenn man über dem Drehko einspeisen will, muss daher von 50 Ohm auf einige Kiloohm hochtransformiert werden. Sonst geht die Güte der Antenne flöten und ihr Nutzen strebt gegen Null. Die Aufgabe der Transformation übernimmt der gelbe Ringkern, auf dem zwei Wicklungen aufgebracht sind. 

Ein interessantes Prinzip und eine Vereinfachung für den Aufbau und beim Betrieb der Antenne. Auf E-Bay usw. findet man etliche solche Antennen aus China im Preisbereich von 100 bis 150$. Für letzteren Betrag gibt es noch eine Tasche, eine Mantelwellensperre und ein Dreibein dazu. Im Gegensatz zum Witz von Moonraker bestehen die Loops der Chinesen aus dickem Koaxialkabel und sind teilweise etwas grösser.

Welchen Wirkungsgrad hat die untersuchte Antenne unseres Anstaltfreundes? Nun, um das herauszufinden gibt es verschiedene Online-Rechner. Ich benutze diesen hier. 

Für das 10m Band komme ich damit, unter Vernachlässigung von eventuellen Zusatzverlusten, auf ca. 18%. 

Für das 20m Band sind es aber nur noch knappe 2%. 

Zum Vergleich sehen wir uns mal meine selbst gebaute kleine Magloop für 10 - 20m an. Durchmesser 80cm mit Cellflex 7/8 Koaxialkabel. 

Der Rechner spukt dabei gute 93% Wirkungsgrad für das 10m Band und immer noch 55% für das 20m aus. 

Das sind Welten! Zwar kann man auch mit 100mW funken, doch bei QRP den Grossteil der Leistung zu verbraten ist unsinnig. 

Bild ganz oben: Spätherbst in den Alpen, ca. 1500m üM. Auf dem Weg von der Grubenberghütte nach Abländschen. Das Berghotel in Abländschen heisst übrigens "Zur Sau". Der markante Hubel in der Ferne ist das Stockhorn. SOTA BE-103. 

 

   

Die Monsterloop

 

Es tut mir leid für all die Draht- und Vertikal-Antennen Besitzer: aber ich komme heute schon wieder auf eine Magnetloop-Antenne zu sprechen. 

Die restlichen sieben Meter 7/8 Zoll Cellflex im Keller haben mir keine Ruhe gelassen. Bei jedem Gang in den Keller hat mich das Cellflex vorwurfsvoll angeguckt und ich glaubte, es flüstern zu hören: "Wieso muss ich mich hier langweilen? Ich könnte deine Hochfrequenz viel wirksamer in den Aether schicken als deine Magnetloop unter dem Dach!"

Schliesslich habe ich der Suggestivkraft des Cellflex-Kabels nachgegeben und den Koaxialring in den Aufzug gezwängt und in die Funkbude gebracht. Sieben Meter Koaxialkabel LCF78-50JA mit einem Aussendurchmesser von 27.8mm. Der Innenleiter ist ein massives Kupferrohr mit 9.3mm Durchmesser und die Abschirmung besteht ebenfalls aus massivem Kupfer. Durchmesser 25.2mm mit gerillter Oberfläche für eine bessere Biegsamkeit. Was diese Abmessungen mit 7/8 Zoll zutun haben, entzieht sich meiner Kenntnis. 

Dieses Koaxialkabel könnte die Antenne eines Mittelwellensenders mit 85 KW versorgen. Im 2m Band kann es noch mit 7.4 KW belastet werden und hat dabei nur 1.4dB Dämpfung pro 100m. 

Aber ich brauche keine Kilowatt und meine Leitungen sind nur wenige Meter lang. Das dicke Kabel dient als Ring für die Magnetloop. Was dabei zählt ist die Leitfähigkeit der Abschirmung. Je besser die Leitfähigkeit, desto kleiner sind die Verluste der Antenne. Doch der hochfrequente Strom fliesst wegen des Skineffektes nur an der Oberfläche. Bei 7MHz beträgt die Eindringtiefe bloss 25 Mikrometer. Darum muss die Oberfläche möglichst gross sein. Die Dicke des Kupfers ist irrelevant. Einfach gesagt: Je dicker das Rohr, desto besser ist die Magnetloop.

Leider waren 7 Meter Cellflex nicht unter dem Dach unterzubringen, und so griff ich schweren Herzens zur Metallsäge und zwackte einen Meter ab. Doch 6m sind immerhin besser als die bisherigen 5 Meter meines Loops. 

So habe ich denn in den vergangenen Tagen meine 5m Magnetloop auf eine 6m Magnetloop umgebaut. Wäre das Teil genau rund, würde das anstelle von 1.59m Durchmesser einen von 1.91m ergeben. Doch aus meiner aufgemotzten Loop ist kein Kreis, sondern eine Ellipse geworden, wie aus dem Bild zu ersehen ist. Und da bei einer Magnetloop-Antenne für die Berechnung die Fläche zählt, entspricht meine Ellipse nur einer Kreisloop mit 1.83m Durchmesser. Gemessen habe ich übrigens den Innendurchmesser, da die Magnetlinien im Innern des Kreises für die Wirkung der Loop massgebend sind. Doch über die Akkuratesse dieser Aussage kann man diskutieren. Genauso wie über die Frage, ob und wieviel des Stroms auf der Innenseite der Abschirmung und im Innenleiter des Kabels fliesst, den ich mit der Abschirmung verbunden habe. Auch über den Einfluss der gerillten Oberfläche kann man streiten. Denn das Cellflex funktioniert im Fall der Magnetloop nicht mehr als Koaxialkabel und kann nicht mehr in dieser Funktion betrachtet werden.

Bleibt natürlich noch die wichtigste Frage: wieviel hat es gebracht? Wieviel besser ist der Wirkungsgrad des vergrösserten Loops? Darüber können die Formeln zur Berechnung einer kleinen Loopantenne Auskunft geben, oder wenn das zu mühsam ist: man kann mit den verschiedenen Online-Rechnern spielen, die man im Internet findet. 

Ein direkter Vergleich der alten mit der neuen Loop ist leider nicht möglich. Zwei Loops haben hier keinen Platz. Abgesehen davon würden sie sich gegenseitig beeinflussen. Einen Hinweis über die Wirksamkeit  der Antenne könnte deren Güte sein, die man aus der SWR-Bandbreite errechnen kann. 

Erwähnen muss ich noch, dass auch die Einspeisung verändert, bzw. der Speiseloop vergrössert werden musste. Bewährt haben sich Speiseloops mit 1/5 des Umfangs der Magnetloop. Da die Antenne die Bänder 30, 40, 60, 80 und mit einer Zusatzkapazität auch 160m abdecken soll, muss ein Kompromiss gefunden werden. das SWR soll in allen Bändern gut (genug) sein. Da bleibt noch viel Arbeit für dunkle Novembertage übrig.

Doch seit das Monster unter dem Dach hockt, geistern noch andere Fragen in meinem Kopf rum. Zum Beispiel: Ist das Strahlungsdiagramm eines Ellipsoids gleich wie das eines Kreises?

Zum Schluss habe ich noch eine schlechte Nachricht: Leigh Turner VK5KLT ist leider kürzlich verstorben. Er war der Experte was Magnet-Loop Antennen angeht. Er hat in seinem ausführlichen Bericht "The Underestimated Magnetic Loop HF Antenna" sein Wissen zusammengefasst. Ich empfehle jedem, der sich für Magnetloops interessiert, seinen Artikel herunterzuladen, solange dieser noch im Web zu finden ist.  Leigh Turner VK5KLT

 

 

Magnetloop: Abstimmen mit einer Spektrum/Wasserfall-Anzeige

 

Keine Hütte, sondern eine Scheiterbeige. Gesehen bei der Buvette l'Hauta Chia 

Eigentlich werden Spektrum/Wasserfall-Anzeigen in Kurzwellen-Transceivern überbewertet. Man kann ganz gut auch ohne auskommen. 

Doch wer eine Magnetloop-Antenne betreibt, weiss sie zu schätzen. Man weiss damit immer "wo" man ist und das optische Abstimmen ist m.E. einfacher als das akustische. Wie man im nachfolgenden Video beobachten kann, sieht man die Rauschglocke wie eine Welle über das Spektrum wandern und kann sie so im richtigen Moment stoppen, bzw. positionieren. Im Video ist zu sehen, wie ich in den CW-Bereich des 40m Bandes abstimme. Auf einer freien Frequenz wird dann kurz noch das SWR auf 1:1 korrigiert. Anschliessend stimme ich die Antenne im 60m Band ab, wo sie eine "Punktlandung" hinlegt. Das SWR wird kurz gemessen, aber eine Korrektur ist hier nicht notwendig. 

Ganz besonders nützlich ist die Anzeige, wenn man einen Vakuum-Kondensator verwendet. Diese Kondensatoren werden mit mehrgängigen Spindeln betrieben und können beim Drehen über den Endanschlag hinaus beschädigt werden. Kann man die "Rauschwelle" auf dem Schirm des Transceivers beobachten, weiss man immer, wo man ist und vermeidet damit, über den Abstimmbereich hinauszuschiessen. Ein Endschalter, der den Motor ggf. abstellt, ist nicht notwendig. Ausser der OP sei zu trottelig. Aber in diesem Fall rate ich ohnehin von der Benutzung einer Hochleistungs-Loop ab. Hat man seine Hände während des Betriebs am falschen Ort, besteht Lebensgefahr. 

Es erübrigt sich auch einen Schrittmotor einzusetzen. Ein kleiner 12V DC Elektromotor mit Untersetzung genügt. Diese Motoren besitzen ein Schneckengetriebe und haben kaum Nachlauf und keinen Schlupf. Zum rascheren Bandwechsel kann man sie mit der doppelten Spannung betreiben. Sie sind dann doppelt so schnell und verdauen die 24V ohne Probleme, wie ich festgestellt habe. Um die "Bordspannung" zu verdoppeln, benutze ich einen Boost-Up-Konverter, den ich in den Loop-Controller eingebaut habe. Wie man sehen kann, betreibe ich meine beiden Magnetloops mit demselben Controller: die 1.6m Loop für 30 - 160m und die kleine 0.8m Loop für 10 bis 20m. Beide vertragen 200 Watt CW. Aber ich betreibe sie normalerweise mit geringerer Leistung.  

   

Die Kontroll-Einheit mit Umschaltung auf die kleine und grosse Loop und Schnellgang

Die kleine Loop mit 2rpm Getriebemotor und 100pF/5kV Vakuum-Drehko

Die grosse Loop mit 2rpm Getriebemotor und 500pF/10kV Vakuum-Drehko

6m Band: Der Teleskop-Dipol

 

Bild Quelle: Willi Göldi HB9PKZ, aufgenommen im Warteggpark

Die Es-Saison ist zwar vorbei, aber das 6m Band ist immer noch da. Es verschwindet nicht, wenn keine sporadische E-Schicht durch die Ionosphäre geistert. Aber auch die Es-Schichten sind nicht wirklich weg. Sie verhelfen nun den Funkamateuren in der südlichen Hemisphäre zu tollen DX-Verbindungen. Während bei uns die Es-Saison ungefähr von Mai bis August dauert, hat sie auf der südlichen Halbkugel von Oktober bis Januar ihren Auftritt. Manchmal schwappen die Signale dann auf magische Weise zu uns hoch. Hauptsächlich im Dezember und Januar.

Aber auch ohne Ionosphäre bietet das 6m Band allerlei Überraschungen. Von Meteor-Scatter bis zu Tropo-Überreichweiten. Auch im Lokalbetrieb über einige 10km bis über 100km - je nach Terrain - ist es eine gute Alternative zu den höheren VHF/UHF-Bändern.

Gerade in hügeligen Gebieten merkt man gut, dass die 6m-Welle stärker gebeugt wird als die 2m-Welle (Diffraktion). Auch hier im Alpental. Neben der Reflexion gehört die Diffraktion hier zu meinen engsten Mitarbeiterinnen im VHF/UHF-Bereich. Oft gesellt sich noch die Refraktion hinzu, je nach Wetterlage. Doch diese Dame ist schwer zu durchschauen und wie das 6m Band ziemlich magisch.

Darum habe ich auch hier eine 6m Antenne in Betrieb genommen. Nach Versuchen mit Magnetloop und Vertikalantennen habe ich nun einen Dipol gebaut. Horizontal, denn diese Polarisation scheint besser über den Berg zu kommen als vertikal polarisierte Wellen. Zumindest von meinem QTH aus.

6m Antennen habe ich schon unzählige gebaut. Hier zum Beispiel die so genannte Himmelstür und hier einen endgespeisten vertikalen Halbwellenstrahler. Auch einen Dipol hab ich hier schon beschrieben.

Doch so viel Raum konnte ich dieses Mal der 6m Antenne nicht geben. Sie musste kleiner sein und sich in Sekundenschnelle vor dem Shack-Fenster montieren und demontieren lassen. Ist sie doch nicht die Einzige, die diesen Platz beansprucht.

Glücklicherweise bin ich im Keller der Anstalt auf eine Kiste gestossen, die beim Umzug gestrandet ist. Neben allem möglichen und unmöglichen Zeug beherbergte sie ein Bündel Teleskopantennen, wie sie in gewöhnlichen Radioempfängern verwendet werden. Für einen 6m-Dipol sind sie mit 1.2m Länge etwas zu kurz. Aber dafür gibt es ja Spulen. 

Ob es Zufall war, dass in eben dieser Kiste im Keller auch eine Rolle versilberter Kupferdraht mit 2mm Durchmesser lag? Eigentlich glaube ich nicht an Zufälle.

Der Rest der Geschichte ist rasch erzählt und die folgenden Bilder sprechen für sich selbst. Je 7 Windungen mit 11mm Innendurchmesser, Spulenlänge ca. 18mm (die 6Windungen auf dem Foto sind etwas knapp). Durch Zusammendrücken oder Zusammenpressen der Spulen kann die Antenne abgestimmt werden. Zusammendrücken erhöht die Induktivität und die Resonanzfrequenz der Antenne sinkt, Auseinanderziehen vermindert die Induktivität und erhöht die Frequenz.  

Die Antenne ist sehr leicht, in 30 Sekunden auf- und abgebaut, kostet in meinem Fall nichts und war rasch zusammengeschustert. 

   

Das Chamäleon und sein magischer Kompensator

 

Die Chameleon F-Loop ist eine weit verbreitete und bewährte portable Magnet-Loop-Antenne. In ihrer neusten Version 3.0 ist sie noch leichter und einfacher geworden. Doch wie alle käuflichen Magnetloop ist sie nicht billig. 500$ kostet die Basisversion. Mit div. Erweiterungen kommt man dann gegen 740$. Immerhin mit World Wide Free Shipping. Doch es ist und bleibt eine QRP-Antenne. Die 100 Watt des Transceivers, zuhause im Shack, verdaut sie nicht. Das liegt daran, dass der verbaute Drehkondensator immer noch ein gewöhnlicher Drehko ist, wie man ihn in alten Rundfunkempfängern findet. Hier ein Exemplar aus meiner Bastelkiste mit 0.5mm Plattenabstand mit zwei mal 250pF. Zwar leicht angerostet aber mit Keramikisolation:

Im Prinzip ein billiges Bauteil, für ca. 20$ im Internet zu finden (NOS). Doch mit viel zu kleinem Plattenabstand für hohe Spannungen. Trotz der Serienschaltung der beiden Plattenpakete. Ohne diese Serienschaltung würde er nicht nur bloss die Hälfte der Hochspannung aushalten; der Verlustwiderstand durch die Schleifkontakte würde die Antenne zusätzlich ineffizienter machen.

Doch gegen zu hohe Spannung gibt es den so genannten Power Compensator von Chameleon Antennas: ein Teil wie ein Hockey Puck, der am Antennenschluss angeflanscht wird. Der Kompensator sitzt dort scheinbar ohne Verbindung zur Antenne. Aber auf wunderbare Weise soll er die Leistungsverträglichkeit der Antenne um den Faktor 2.5 erhöhen. Damit sollte man der Antenne nicht nur die spezifizierten 10W CW bzw. 25W SSB zumuten dürfen, sondern 25W CW und ganze 62.5W SSB. 

In der Technik sind wir ja allerhand rätselhafte Effekte gewohnt. Doch dieser Power Compensator schiesst den Vogel ab. In seinem Plastikgehäuse sitzt nämlich ein keramischer Scheibenkondensator mit 500pF/10kV der nirgendwo angeschlossen ist. Durch seine blosse Anwesenheit soll er die Leistung der Antenne erhöhen. 

Diese so genannten Door Knob Capacitors (Türknopf-Kondensatoren) mit den gleichen Spezifikationen 500pF/10kV kosten neu im Internet zwischen 25 und 30$. Natürlich ohne schönes Plastikgehäuse.

Beim ersten Blick auf dieses Wunderteil kommen einem Wasserveredler und Erdstrahl-Kompensatoren in den Sinn oder die diversen Wunderantennen aus der Gilde der Amateurfunker. Doch wie Kevin KB9RLW "The Old Tech Guy" herausgefunden hat, wirkt der Kompensator tatsächlich. Und zwar ohne nachteilige Effekte, wie z.B. eine verminderte Abstrahlung der Antenne. Hier sein Video dazu:

Aber auch der "Old Tech Guy" weiss nicht, wie der Kompensator arbeitet. Und so spekulieren denn bis heute die OM, wie dieser Kompensator funktionieren könnte.

Auch ich, als Magloop-Aficionado, weiss  keinen Rat. Was ich aber weiss ist, dass alle Gegenstände in der Nähe der Magnetloop diese beeinflussen. Besonders natürlich ferromagnetische Materialien. Allein die Nähe der Hand verstimmt die Antenne. Der Kompensator verstimmt die Antenne wie KB9RLW bewiesen hat. Wieso er aber den Abstimmkondensator mehr Leistung vertragen lässt, ohne einen Teil davon zu vernichten, das bleibt ein Rätsel. 

Wie dem auch sei. Wenn ich SOTA/POTA oder sonst ein portabler QRP'er wäre, würde ich den Kauf einer Chameleon in Betracht ziehen. Die Antenne scheint in der Version 3.0 ausgereift und eine Magloop ist ideal für den Portabelbetrieb. Sie braucht keinen Mast, kein Gegengewicht, arbeitet in Bodennähe und deckt alle Erhebungswinkel ab - von NVIS bis DX. 

Bild: Vanil d'Arpille/ Maischüpfenspitz HB/FR017, 2084m

 

Magnetloop: Bauteile finden

 

Magnetloop Antennen selbst zu bauen ist kein Kunststück und setzt - neben etwas handwerklichem Geschick - keine speziellen Kenntnisse voraus. Doch wo findet man das passende Material? Wo den Kondensator? Wo Kupfer oder Kabel für die Loop?

Natürlich gibt der Baumarkt einiges her. Aber ist es wirklich eine gescheite Idee, Kupferrohrstücke im Oktagon mühsam zusammenzulöten? Und wo finde ich einen Drehkondensator mit grossem Plattenabstand?  

Das Herz einer Magnetloop-Antenne ist der variable Kondensator. Er muss hohe Spannungen und Ströme aushalten und sollte keine Schleifkontakte besitzen. Da bleiben neben exotischen Lösungen eigentlich nur Butterfly-Drehkos und Vakuum-Kondensatoren.

Gebrauchte Butterfly Kondensatoren sind auf dem Markt fast nicht mehr zu finden. Doch als Kit bekommt man sie von TA1LSX. Welchen Typ (Kapazität/Plattenabstand) man für welches Band und Leistung benötigt, lässt sich am besten mit einem On-Line-Rechner ermitteln. Zum Beispiel mit diesem da, oder dem hier. Die, die es genau wissen wollen, sind hier am richtigen Ort.

Seit dem Krieg in der Ukraine sind russische Vakuum-Kondensatoren rar geworden. Trotzdem lohnt sich eine Suche auf Ebay.com unter dem Stichwort "Variable Vacuum Capacitor". Eine gute Quelle ist auch MAX GAIN SYSTEMS. Diese Firma hat ein grosses Angebot von gebrauchten Vakuum Kondensatoren verschiedener Hersteller.

Den Loop aus Kupferrohr zu bauen ist eine Möglichkeit. Aber es ist einfacher, ein Stück Koaxialkabel zu verwenden. Ist es steif genug, formt sich der Ring praktisch von selbst. Man braucht dann nur noch eine Halterung aus Kunststoff oder Holz. Das bringt jeder Heimwerker auf die Reihe. Amateurfunk-Koax wie RG213 ist aber nur zweite Wahl und eignet sich vor allem für portable Loops. Zuhause sollte es etwas Dickeres sein: Kabel wie es die Profis benutzen. Denn je dicker, desto kleiner die Verluste. Elektrodump in Holland ist eine gute Quelle. Übrigens auch für Vakuum Drehkos. 7/8 Cellflex ist eine gute Hausnummer und kostet etwa 7 Euro pro Meter. Aussenleiter und Innenleiter sollten miteinander verbunden werden und mittels breiten Kupferstreifen mit dem Kondensator verbunden werden (Keine Litze!). Diese Verbindung ist kritisch und eine der grössten Verlustquellen bei vielen MagLoop. 

Koaxialkabel wie das 7/8 Cellflex ist nicht nur einfacher zum Bauen von Loops, es hat einen wichtigen Vorteil gegenüber dem Kupferrohr. Sein Mantel schützt vor einer unabsichtlichen Berührung während des Betriebs. Ist der Kondensator mit seinen Anschlüssen auch noch berührungssicher verpackt, kann eigentlich nicht mehr viel passieren. Dass man nicht den Kopf in den Loop halten sollte, während man mit 100W und mehr sendet, ist wohl auch dem DAU klar (dem Dümmsten Anzunehmenden User)

Für Kabel wie das 7/8 Cellflex findet man passende Klemmen u.a. auf Ebay.com. Das Suchwort heisst "Stauff Clamps". Für das 7/8 Kabel braucht es Klemmen mit 28mm Innendurchmesser. Damit lässt sich der Ring gut fixieren. Eine solche sieht man rechts im Bild:

Einen Vakuum-Kondensator will man nicht von Hand einstellen. Sie brauchen zwischen 20 und 30 Achsumdrehungen vom Minimum zum Maximum und sind nicht leichtgängig. Ein einfacher 12V DC-Motor mit einem Schneckengetriebe und anschliessender Untersetzung ist die einfachste Lösung für diesen Zweck. Links im Bild sieht man einen Getriebemotor mit 2 Umdrehungen pro Minute. Betreibt man den mit 24V anstatt 12V dreht er fast doppelt so schnell, ohne dabei kaputt zu gehen. Beim Bandwechsel ist so ein Schnellgang praktisch. Mit einem kleinen Up-Converter Modul aus China kann man für diesen Zweck aus 12Volt 24 Volt machen. Stichworte bei der Suche auf Ebay.com sind "Step up Converter" oder "Step up Boost Converter". Auch die Getriebemotoren findet man auf Ebay. Stichwort "Gear Motor Worm Drive". 

Zwischen dem Motor und der Stauff Klemme ist ein weiteres unverzichtbares Teil zu sehen: Eine isolierte Ausgleichswelle zwischen Motor und Vakuum-Drehko. Am Drehko herrscht Hochspannung - einige Kilovolt - gleichzeitig muss für etwaige Ungenauigkeiten in der Achsausrichtung ein flexibler Ausgleich geschaffen werden. Die meisten Wellenkupplungen sind leider nicht oder nicht genügend isoliert. Mit der im Bild habe ich die besten Erfahrungen gemacht. Sie hat keinen Backlash, genügend Isolation und ist flexibel genug. Stichwort ist "Concave elasticity Coupling". Für die Adaption unterschiedlicher Wellendurchmesser muss eventuell noch eine Wellenkupplung (Shaft Coupling) zwischengeschaltet werden, da Vakuum-Kondensatoren mit ziemlich dicken Wellen daherkommen.

Das sind die wichtigsten Teile für den Bau einer Magnetloop-Antenne. Die Koppelschleife wird aus einem beliebigen Koaxialkabel gebaut. Anleitungen dazu findet man zur Genüge im Web. Zum Bespiel auf Frank's Homepage.  Ich empfehle auch die Zusammenfassung von VK2KLT zu lesen. Meines Erachtens einer der kompetentesten Experten auf diesem Gebiet. 

Bild: Mit dem Kanu im Gorge du Verdon unterwegs. Dem grössten Canyon Europas.

 

Meine neue Mikro-Matchbox

 

Die Direktion unserer Anstalt hatte mir Ende August einen Insassenurlaub genehmigt und so bin ich frohen Mutes für eine Weile in die Provence gezogen. Darum meine Blogpause. "Du brauchst mal etwas anderes als deine Funkerei", sagte die Direktorin bei meinem Urlaubs-Gespräch. Als ich sie daraufhin irritiert anblickte, meinte sie: "Zum Beispiel etwas kulturelle und sportliche Betätigung."

So fuhr ich denn nach Esparron-le-Verdon, ein verlorenes Nest an einem See, mitten im Nirgendwo. Die Touristik-Saison war gerade vorbei und die meisten Touristen waren mit ihren Zelten, Wohnmobilen, Kindern und dem ganzen Gerümpel wieder nach Hause gezogen. 

Trotzdem konnte ich allerlei kulturelle Veranstaltungen geniessen. Morgens nach dem Brot-Holen ein Pastis im Bistro, dazu interessante Gespräche mit den Einheimischen. Gegen Mittag Apero mit Rosé de Provence im Hafen. Dann ein Bummel über den Markt im Nachbardorf, wo ich allerhand Dinge erstand, die ich vermutlich nie brauchen werde. Gegen Abend eine Partie Boule auf dem Dorfplatz und anschliessend ein ausgiebiges Nachtessen mit einer Flasche Chateauneuf-du-pape oder Gigondas. Auch die sportliche Betätigung kam nicht zu kurz, da man auf dem Lac d'Esparron Elektroboote mieten und damit umhergondeln konnte. 

Auch wenn ich diesmal keinen Funk dabei hatte: ein Besuch der nahegelegenen Antennenanlage von Radio Monte-Carlo war eine willkommene Abwechslung (siehe Bilder oben). Die Antennen liegen auf dem Gebiet von Roumoules in der Nähe von Riez. Die drei Masten mit einer Höhe von je 330m sendeten bis zum 28. März 2020 mit bis zu 2400 Kilowatt auf der Frequenz 216 kHz: einer der stärksten Langwellensender Europas. Die Hauptstrahlung erfolgte dank phasenverschobener Einspeisung der Masten in Richtung Bretagne. Der Sender war aber nicht nur in Frankreich, sondern weit darüber hinaus und damit auch in der Schweiz gut zuhören. Wie man sieht, stehen die Masten auf einem einzelnen Isolator und werden nur durch die isolierte Abspannung gehalten. Als Gegengewicht dienten Kupferleitungen mit einer Gesamtlänge von 200km, die in 80cm Tiefe vergraben sind.

Die kleineren Masten, die in der Ferne noch knapp erkennbar sind, strahlen das religiöse Programm des Senders Trans World Radio auf 1467 kHz ab.

Bei meinem nächsten Ausflug aus der Anstalt werde ich wieder einen Transceiver mitnehmen. Ohne Funk macht das Leben nur halb soviel Spass. Einer meiner QRP-Transceiver wird sicher noch in den Koffer passen, zusammen mit ein paar Metern Draht und einer Matchbox, die diesen anpassen kann. Eine Magnetloop bräuchte zwar keine Matchbox, aber ich möchte zwischendurch wieder einmal mit einem Draht funken!

Damit das gelingt und die Matchbox nicht grösser ist als der QRP Transceiver, habe ich ganz tief in meiner Bastelkiste gegraben und mir das Material angeschaut, das den Umzug der Anstalt vom Flachland in die Berge überlebt hat. Daraus ist nun ein Kästchen entstanden, das fast jeden beliebigen Draht vom 80m bis zum 10m Band anpassen kann. Mit möglichst wenig Verlusten, versteht sich. 

Mein Mikro-Match ist ein manueller Pi-Tuner. Er besteht im wesentlichen aus einem Kondensator gegen Erde beim Sendeanschluss, einer seriellen Induktivität und einem Kondensator gegen Erde am Antennenanschluss. Da Pi-Tuner grössere Kapazitäten als T-Tuner benötigen, musste ich etwas in die Trickkiste greifen. 

Der Eingangskondensator ist ein Rundfunkdrehko mit zweimal 500pF, wie man ihn aus älteren Transistorradios kennt. Die beiden Plattenpakete sind zusammengeschaltet. Die 1000pF reichen aber nicht in allen Fällen aus. Deshalb lassen sich wahlweise 1nF oder 2nF zuschalten: mit einem Kippschalter mit offener Mittelstellung. 

Der Eingangskondensator bekommt im Betrieb keine allzu hohe Spannung ab. Deshalb genügt der kleine Plattenabstand des Rundfunkkondensators. Ganz anders sieht es beim Antennenkondensator aus. Dieser muss bei kurzen Antennen eine hohe Spannung aushalten. Hier hatte ich nur einen 150pF Drehko mit grossem Plattenabstand zur Verfügung. Daher lassen sich über einen 6poligen Drehschalter Kapazitäten von 150pF bis 750pF zuschalten. Sie vergrössern den Abstimmbereich des Ausgangskondensators bis auf 900pF. Natürlich müssen auch die Zuschalt-Kondensatoren spannungsfest sein. Darum wurden hier 500V Glimmerkondensatoren eingesetzt. Das sollte auch für mehr Leistung als die üblichen 5W einer QRP-Station genügen, wie ich feststellen konnte. 

Nicht nur die Drehkos kommen mit ihren Kapazitäten zuweilen an ihre Grenzen, auch die Spule verlangt bei kurzen Antennen  nach hohen Induktivitäten. Meine variable Toroidspule hat maximal 6,6uH. Mit einem Kippschalter mit Ruhestellung in der Mitte lassen sich eine oder zwei zusätzliche Induktivitäten von je 6,6 uH zuschalten. Insgesamt deckt der Tuner damit 19,8 uH ab. 

Eine Matchbox ohne SWR-Schaltung ist aber nur die halbe Miete. QRP-Transceiver haben meistens keine eingebaute SWR-Brücke. Damit ich nicht noch ein zusätzliches Messgerät mitnehmen muss, habe ich dieses in das Kästchen eingebaut. 

Durch all die Zusatzschaltungen ist die Bedienung etwas "gewöhnungsbedürftig" geworden. Vier Knöpfe, drei Kippschalter, zwei davon mit Mittelstellung. Ein solcher Tuner liesse sich nicht verkaufen. Und schon gar nicht zu einem vernünftigen Preis herstellen. Doch für mich ist dieser Prototyp genau das, was ich beim Portabelbetrieb brauche. Effizient und klein und für mich als Erbauer ohne Manual bedienbar. 

Trotzdem: Meine Mikro-Matchbox hat ihre Grenzen. Vergleichen wir die einstellbaren Kapazitäts- und Induktivitätswerte mit dem populären automatischen Antennentuner CG3000, der übrigens ein sehr guter, zuverlässiger und preisgünstiger Auto-Tuner ist: 

Meine Mikro-Matchbox kann auf der Eingangsseite maximal 3nF einschalten, der CG-3000 schafft mehr als das Doppelte: 6300pF. Auf der Ausgangsseite kann die Matchbox maximal 900pF aufschalten, der CG-3000 755pF: beide sind hier also etwa gleichwertig. Die Induktivität der Matchbox schafft knapp 20uH während die Induktivität des CG3000 bis 32uH gehen kann. In einigen Fällen, d.h. bei bestimmten Drahtlängen, hat der CG-3000 also immer noch die Nase vorne. Aber das betrifft vor allem das 160m Band.  

Beim Test konnte das Gerät einen 7m Draht auf allen Bändern von 80 bis 10m auf ein SWR von nahezu 1:1 abstimmen. Die Mikro-Matchbox vertrug dabei nicht nur die QRP-Leistung von 5W, auch die 100W des Stationstransceivers liessen sie kalt. Als Gegengewicht wurden für den Test zweimal 10m Draht auf dem Boden ausgelegt. Im folgenden Bild ist die Mikro-Matchbox im Verglich zu einem meiner älteren Tuner zu sehen. Sie ist weniger als halb so gross.

Noch ein Wort zur Bedienung von Pi-Tunern: Ist die Antennenimpedanz tiefer als 50 Ohm, stimmt man mit der Serie-Induktivität und dem Ausgangskondensator wechselseitig auf bestes SWR ab. Das ist bei allen Antennen der Fall, die kürzer als ein Viertel Wellenlänge sind. Bei hohen Impedanzen, also in der Regel bei zu langen Antennen, stimmt man mit der Serie-Induktivtät und dem Eingangskondensator ab. Ggf. muss der Ausgangskondensator zusätzlich abgestimmt werden um ein SWR von 1:1 zu erzielen.

Hier noch das Schema meiner Mikro Matchbox:

Als Eingang für den Transceiver dient eine BNC-Buchse. Ebenfalls als Antennenausgang. Zusätzlich stehen beim Ausgang Bananenbuchsen für Antenne und Erde zur Verfügung.

Und hier noch die Schaltung für die SWR-Brücke:

     

Transceiver kaufen?

 

Welchen Transceiver soll ich als Newcomer oder Wiedereinsteiger kaufen? Auf was muss ich achten?

"Das kommt auf die individuellen Bedürfnisse und Vorlieben an", wäre eine mögliche Antwort. Doch das hilft dem Newcomer nicht weiter. Wie soll er seine Interessen kennen, wenn er noch nie gefunkt? Wird er sich der grossen digitalen Gemeinschaft anschliessen und die Welt via FT-8 erkunden? Wird er Freude am Sprechfunk finden? Wird er gerne mit Kollegen aus der Nachbarschaft plaudern oder das seltene DX suchen? Wird er Gefallen am VHF/UHF-Funk finden oder an der Kurzwelle?

Darum gibt es eigentlich nur eine vernünftige Antwort für den Neuling: "Kauf dir zu Beginn eine Kiste, die alles drin hat." So kann man eigentlich nichts falsch machen. Leider ist die Auswahl äusserst bescheiden, gibt es doch nur zwei Transceiver auf dem Markt, die dieses Kriterium erfüllen: Denn FT-991A von Yaesu und den ICOM IC-7100. Beide sind gute und bewährte Geräte und befinden sich preislich im gleichen Bereich. Der Yaesu ist der jüngere der beiden. Das zeigt sich an seinem farbigen Display und der Wasserfallanzeige. Wer also nicht ein ausgesprochener "Pult-Fan" ist, sollte zum Yaesu greifen. Punkt Schluss, damit ist der Kuchen gegessen.

Nicht ganz: Wenn ich nämlich hauptsächlich draussen in der Natur unterwegs bin und zuhause keine Antenne aufstellen kann/möchte, kommt noch der IC-705 von Icom in Frage. Zwar ist es ein QRP-Gerät, doch sollte ich später zur Erkenntnis gelangen, dass das Leben zu kurz ist für QRP, kann ich mir immer noch eine Endstufe zulegen. Vom Yaesu FT-818 rate ich ab. Das Gerät ist hoffnungslos veraltet. 

Ich rate dem Newcomer davon  ab, ein Occasion Gerät zu kaufen, weder auf dem Flohmarkt noch im Internet. Manche Geräte haben Macken - darum werden diese verkauft - und viele sind überteuert. Ich habe noch selten ein gebrauchtes Gerät gekauft, das kein Problem hatte, das ich nicht beheben musste. Und bei mir sind sehr viele über den Stationstisch gewandert. 

Später, als erfahrener Funker, wenn man vieles ausprobiert und erforscht hat, ist die Suche nach einem passenden Transceiver einfacher. Man weiss was man will und braucht keine eierlegende Wollmilchsau mehr. 

Natürlich hat man bereits alle möglichen Testberichte gelesen, hat bei Eham oder in diversen Foren die Kommentare der Benutzer gelesen. Auch das Manual hat man bereits heruntergeladen und das Gerät der Begierde bereits an der Hamradio in Friedrichshafen oder beim Funkhändler in Augenschein genommen und damit herumgespielt. 

Müsste ich heute einen neuen KW-Transceiver kaufen, würde ich auf folgendes achten: 

Vor allem auf die Ergonomie: Alle Regler, die ich häufig benutze, sollten am "richtigen" Ort sein. HF/RF-Regler als Rechtshänder unten, links vom Abstimmknopf. Der Leistungsregler direkt und ohne Zwischenschritte bedienbar, ebenso die Einstellung für die CW-Geschwindigkeit. Ebenso der RIT. Die Filter sollten direkt und ohne Menue umschaltbar sein. Und natürlich sollte das Gerät über eine Wasserfall-Anzeige verfügen. Das sind natürlich die spezifischen Anforderungen eines Telegrafisten und Benutzer einer Magnetloop-Antenne. Andere Betriebsarten - andere Vorzüge.

Zu viele Regler und Knöpfe auf der Frontplatte möchte ich jedoch nicht. Ich möchte ja nicht bei jedem QSO eine Checkliste abarbeiten wie ein Pilot. Ein Negativ-Beispiel ist m.E. der TS-990S von Kenwood. Das Teil ist m.E. ein Overkill und alles andere als eine Schönheit. Der jüngere TS-890S würde ich jedoch in die engere Wahl ziehen. 

In Frage käme auch ein Flexradio 6400M oder 6600M auch wenn bei diesen die Ergonomie nicht meinem Geschmack entspricht. Doch eine Kiste ohne Frontplatte, bei der ich noch einen Computer dazu bräuchte, käme nicht in Frage. Mein PC ist ausgelastet. 

Auch ein Yaesu FTDX-101MP käme in die engere Auswahl. 200 Watt Output mit einem eingebauten Netzteil ist ein stichhaltiges Argument.  Darum schätze ich ja auch meinen IC-7700.

Elecraft würde ich wohl nicht in Betracht ziehen. Mir passt bei diesen Geräten das S-Meter nicht. Die Skala ist m.E. falsch proportioniert mit der S9-Marke beim ersten Drittel. Aber ich geb's gerne zu: Ich bin ein S-Meter Fetischist und S-Spanner und liebe nichts mehr, als dem Tanz dieses famosen Instruments zuzugucken. 

Ach ja, beinahe hätte ich es fast vergessen: Was ich bei der Evaluation eines neuen KW-Transceivers sicher nicht tun würde: mich auf die irreführende und einseitige Sherwood-Liste zu verlassen. Heute sind alle Top-Transceiver mehr als gut genug für die meisten OM.  

Bild oben: wer hoch steigt, kommt auch immer wieder runter.     

Magnetloop gegen L-Indoor-Antenne

 

An der Magnetloop Antenne scheiden sich die Geister der OM. Oft kaum gekauft, landet sie daher wieder auf dem Internet. Zugegeben: Für "Über-Band-Dreher" ist sie nix. Wer möchte seine Antenne schon bei wenigen kHz QSY nachstimmen müssen? Natürlich gibt es da auch automatische Lösungen: doch sie drücken schwer aufs Portemonnaie und das Ham-Budget schreibt dann rote Zahlen.

Keine Frage: Wer einen Draht aufhängen kann, ob EndFed oder Dipol, braucht sich nicht mit einer Magloop abzuplagen. Es besteht schlichtweg keine Notwendigkeit eine solche Antenne zu kaufen oder zu bauen.

Die Magnetloop ist eine Nischen-Antenne. Für einige OM ist sie die letzte Hoffnung und für gewisse Anwendungen eine gute Alternative. Zum Beispiel für Outdoor QRP-Aktivitäten für 10 bis 40m. Für das 80m Band wird sie zu unhandlich und der Wirkungsgrad ist schlecht. Eine kleine Loop im Feldeinsatz hat zwei grosse Vorteile: Sie braucht keine Höhe. Ein Fotostativ reicht. Dabei kann der Operateur die Abstimmung bequem vom Campingsessel aus erreichen. Er sitzt dabei meist seitlich im Null des Richtdiagramms. Der zweite Vorteil ist der Abstrahlwinkel: Eine vertikal in Bodennähe montierte Magnetloop deckt alle Elevationswinkel ab. Sie strahlt von flach bis steil. Und so ist sie ideal für Kurz- und Weitverbindungen. Ein Vorteil, der sich vor allem im 40m Band auszahlt. Je höher der Abstrahlwinkel, desto mehr verschwindet ihr Richtcharakter und ab ca 70 Grad wird sie zum Rundstrahler. Das ist praktisch.

Bei QRP muss der Operateur keine Bedenken wegen der Hochfrequenzstrahlung haben. Sein Handy am Ohr ist nach wie vor die stärkste HF-Quelle in der Nähe seines Gehirnkastens. Doch Vorsicht beim Berühren blanker Teile in der Nähe des Abstimmkondensators. Die HF-Hochspannung beisst heftig. Auch bei QRP. 

Kürzlich habe ich unter Dach eine kurze Draht Antenne montiert. Eine Inverted L mit 4m Vertikalteil und nur 12m lang. Aber im Zick-Zack und deshalb liegt die Resonanzfrequenz bei ca. 5 MHz. Drahtantennen im Haus sind zwar ein Graus. Sie saugen dass ganze QRM des China-Schrotts begierig auf und ärgern XYL und Nachbarn gerne mit Störgeräuschen aus allen möglichen Lautsprechern und lustigen Schleiermustern auf Bildschirmen.

Doch ausser ein paar kurzen Versuchen habe ich keine Aussendungen mit dieser Antenne geplant. Sie dient als Vergleich mit meiner Magnetloop-Antenne. Die Frage lautet: welche Antenne ist besser? Auf welchem Band, über welche Distanz und bei welchen Bedingungen? Dazu reicht es, das Signal auf einem entfernten Web-SDR zu beobachten. Davon gibt es ja recht viele, vor allem in Europa. Eine Übersicht bietet diese Seite hier. Ein erster Test nach Sonnenuntergang im 160m Band brachte gleich eine Überraschung: Sowohl in Belgien wie auch in Tschechien schenkten sich meine 1.65m Magnetloop und die kleine L-Antenne nichts. Beide waren gleich gut. Natürlich war mein 50 Watt Signal schwach und das S-Meter der Web-SDR kletterte nur eine oder zwei Stufen über das QRM, doch für CW reicht das allemal. 

Die abgestrahlte Leitung meiner Magnetloop schätze ich im 160m Band auf ca. 1%. Die Unterdach-Draht-Antenne dürfte ebenfalls in diesem Bereich liegen. 500mW abgestrahlte Leistung im 160m Band scheint sehr wenig zu sein. Aber ich denke, dass viele OM nicht mehr als 10 bis 20% aus ihren 160m Antennen rausbringen. Einige dürften ebenfalls im einstelligen Prozentbereich liegen. Die effektiv abgestrahlte Leistung unserer Antennen auf den längeren Amateurbändern wird m.E. oft überschätzt. Cracks ausgenommen, haben die meisten ja Kompromissbesen im oberen Mittelwellenband.

Weitere Versuche werden diesen Winter folgen. Wegen meiner Lage, die eher NVIS und Europa-Betrieb als DX zulässt, interessieren mich besonders die Bänder 80, 60 und 40m.

Natürlich beeinflussen sich die Magnetloop und die L-Antenne gegenseitig. Um eindeutige Ergebnisse zu erhalten, muss ich die nicht beteiligte Antenne jeweils verstimmen. Allerdings bin ich nicht ganz sicher, ob sie sich wirklich gegenseitig Energie stehlen und dabei in Wärme umsetzen.

Interessant war auch der Vergleich der beiden Antennen bei Empfang: Entgegen meinen Erwartungen war der QRM-Pegel bei beiden etwa gleich, genauso wie die paar Signale, die an diesem Abend das Band zu bieten hatte.

Kürzlich ist mir ein lustiges Teil über den Weg gelaufen: Ein Power Kompensator für Magnetloop Antennen von Chameleon. Er soll die Abstrahlung einer Magnetloop um den Faktor 2,5 verstärken. Das ist wohl sowas wie ein Erdstrahlschirm oder links gedrehtes Wasser. Leider habe ich nicht 100$ für dummes Zeug in meinem Budget, denn ich würde gerne so ein Teil aufsägen und reingucken.

Wie auch immer: Wer eine Magloop selber machen will, sollte sein Geld lieber in einen guten Vakuum-Kondensator investieren und zum dicksten Kupferrohr greifen, das er finden kann.