Magnetloop Antennen - Tipps und Tricks

 

  Antennen-Koryphäen wollen nichts von Magnetloop Antennen wissen und bezeichnen sie schlicht als STL: small transmitting loop. In diesen Kreisen werden ihre "wundersamen" Eigenschaften teilweise bestritten. Auf der anderen Seite - bei den Funkamateuren - bilden sich zum Teil Legenden. Wie auch immer: die kleinen Ringe sind nach wie vor umstrittene Antennen.

  In den letzten anderthalb Jahren habe ich mich intensiv mit Magnetloop-Antennen beschäftigt und dabei mehrere Exemplare gebaut. Hier meine Erfahrungen.

  Schlecht für lange Wellen

  Schon aus den Berechnungen, wie sie in guten Antennenbüchern zu finden sind, geht hervor: Bei gleichem Durchmesser ist eine Magnetloop bei der doppelten Wellenlänge mindestens 16mal weniger effizient. Beispiel: Ein Loop mit 1.6m Durchmesser für das 40m Band wird auf 80m sechzehnmal weniger Leistung abstrahlen. Zwingt man ihn gar auf das 160m Band ist er sogar 256 mal schlechter. Die Praxis scheint jedoch weniger düster zu sein. Magie? Kognitive Dissonanz? 

  Für die Wirksamkeit einer Magnetloop ist die umschlossene Fläche (Kreisfläche) massgebend. Eine 80m Loop müsste also den doppelten Durchmesser haben wie eine für das 40m Band, um gleichziehen zu können. Doch das alleine reicht nicht. Man müsste auch wesentlich dickeres Spulenmaterial verwenden um die zusätzlichen Verluste durch die Leiterlänge zu kompensieren. Soweit die Theorie.

   Man kann es drehen wie man will: handliche Magnetloop-Antennen sind am besten von 40m abwärts zu gebrauchen. Kleinere, mit 80cm Durchmesser sind gut für 20m bis 10m. 80cm ist übrigens der grösste Durchmesser, um sie im 10m Band zum Funktionieren zu bringen. Ein Viertel Wellenlänge Umfang.

   Sehr schmalbandig

  Man kann nicht zugleich eine sehr kleine, wirkungsvolle und breitbandige Antenne haben. Auf eines der drei Adjektive muss man verzichten. Darum sind Magnetloop-Antennen zum Senden schmalbandig. Damit sie überhaupt richtig funktionieren darf ihr Umfang nicht grösser als ein Viertel der Wellenlänge sein. Bei dieser Grenze sind sie am breitbandigsten und decken in der Regel einige zehn Kilohertz ab, bevor sie nachgestimmt werden müssen. Je weiter man sich von dieser Grenze entfernt, desto schmalbandiger sind sie. Kleine Loops sind bei langen Wellen manchmal kaum mehr breit genug um einen SSB-Kanal abzudecken. Magnetloop-Antennen sind also nichts für "über das Band drehen" und rasches QSY. Man muss sie dauernd nachstimmen. Loops grösser als Viertellambda sind keine Magnetantennen mehr, sondern irgendwas Komisches. Erst bei einer Wellenlänge Umfang erhält man wieder eine "richtige Antenne". Doch Quads und Oblongs sind hier nicht das Thema.   

  Hohe Spannungen und hohe Ströme

  Schon bei kleinen Leistungen (QRP) erreicht man ein Kilovolt am Abstimmkondensator. Wer mit 100 Watt funken will, braucht Kondensatoren, die 5 bis 10kV aushalten. Doch das allein genügt nicht. Gleichzeitig fliessen einige zehn Ampere durch die Spule und durch den Kondensator. Grosse Plattenabstände bei Drehkos oder Vakuumkondensatoren sind gefragt. Klar sind diese Antennen lebensgefährlich!

  Jedes Milliohm zählt

  Magnetloop-Antennen haben Strahlungswiderstände im Milliohm-Bereich. Die Verlustwiderstände bewegen sich in der Regel in der gleichen Grössenordnung. Nur schon ein einziges Ohm Verlustwiderstand macht daher eine Magnetloop unbrauchbar. Man verwendet daher dickes Leitermaterial und achtet penibel auf Übergangswiderstände. Kritisch ist der Anschluss des Kondensators. Einige zehn Milliohm sind dort rasch vergeben. Schleifkontakte von Drehkos sind ein No-Go. Nur Butterfly-Drehkos und Vakuumkondensatoren können Enttäuschungen vermeiden. Schweissen, Löten, grossflächige Verschraubungen gleicher Materialien sind ein Muss. Litzen vermeidet man wie der Teufel das Weihwasser.

  Koaxialkabel - ein Kompromiss

  Und damit sind wir beim Material für die Spule, die in der Regel aus einer einzigen Windung besteht. Bei käuflichen Mgnetloops wird oft handelsübliches Koaxialkabel zweckentfremdet. Die Oberfläche der Abschirmung soll es richten und den HF-Strom leiten. Doch wie bereits erwähnt, sind Litzen schlechte HF-Leiter. Hochfrequenzströme fliessen an der Oberfläche (Skineffekt). Müssen sie sich ihren Weg durch die Täler, Höhen und Übergänge einer Litzenoberfläche bahnen, wird ihr Weg erheblich länger. Das erhöht den Verlustwiderstand. Leider bestehen die Abschirmungen von Koaxialkabeln meistens aus Litzengeflecht. Glattes Kupferrohr gleichen Durchmessers ist wesentlich besser. Leider nicht für Portabelbetrieb. Glücklicherweise sind die Abschirmungen bei modernen Koaxkabeln mit Folie unterlegt. Auch auf deren Unterseite fliesst ein HF-Strom. Das verbessert die Situation wesentlich. Aber die Wahl des Koax bleibt kritisch. Möglichst dick und möglichst eine Abschirmung mit Kupferfolie sind die wichtigsten Kriterien. Persönlich brauche ich 7/8 Zoll Koaxialkabel, obwohl auch dieses wegen den Rillen in der Abschirmung nicht optimal ist. Wer es ganz gut machen will. verbindet auch den Innenleiter des Koax mit der Abschirmung. Denn auch auf dessen Oberfläche fliesst Strom. Das Prinzip ist das gleiche wie bei der HF-Litze mit einem Bündel einzeln isolierter Leiter. Jeder Leiter zählt und Magnetfelder kann man mit Kupfer nicht abschirmen. Den Proximity-Effekt vernachlässige ich hier mal.

Käufliche Magnetloop-Antennen sind meist aus Alurohr gemacht. Da Alu schlechter leitet als Kupfer, muss es dicker sein.

  Das SWR

  Wird bei der Magnetloop überbewertet. Wichtig ist, dass die Loop auf Resonanz abgestimmt wird. Ob dabei das SWR auf 1:1 runter geht oder knapp unter 1:2 hängen bleibt, ist weniger wichtig. Der Einsatz des Antennentuners im Transceiver ist erlaubt, wenn man sich um seine Transistoren sorgt. Doch bei Frequenzwechsel muss die Magnetloop wieder auf Resonanz getrimmt werden. Nur mit dem ATU nachstimmen gilt nicht. Wird die Loop auf mehreren Bändern eingesetzt, schafft man es kaum, dass sie überall ein gutes Stehwellenverhältnis hat. Da kann man die Koppelschleife noch so zurechtbiegen. Ein Kompromiss ist gefragt.

  Enge Kopplung

  Und damit sind wir bereits bei der Koppelschleife. In der Regel beträgt ihr Umfang etwa 1/5 des Loops. Messungen mit einem Feldstärkemesser zeigen, dass das Magnetfeld der Antenne bei enger Kopplung am stärksten ist. Die Koppelschleife sollte daher nur durch die Isolation vom Loop getrennt sein und möglichst lange zu diesem parallel führen. Man quetscht sie dazu zu einem "Zwetschgoid". auch wenn das Stehwellenverhältnis nicht so Freude daran hat. Vor Hochspannung braucht man sich an diesem Punkt der Loop nicht zu Fürchten. Sie ist am höchsten beim Kondensator und Null auf der gegenüberliegenden Seite.

  Nur eine Windung

  Immer wieder trifft man auf Magnetloop-Antennen mit mehreren Windungen. Mit diesem Trick können sie kleiner gebaut werden, bzw. brauchen weniger Kondensatorkapazität. Doch der Trick ist faul. Mehrere Windungen sind weniger effektiv als die gleiche Streckenänge in einer einzigen Windung. Zudem steigt die Spannung am Kondensator auf schrecklich hohe Werte. Das geht höchstens für QRP. Meine 160m Loop mit drei Windungen war keine gute Idee.

   Weder Fisch noch Vogel

  Eine Magnetloop-Antenne, senkrecht montiert, strahlt in alle Höhenwinkel gleichzeitig. In flachen Winkeln, günstig für DX, und senkrecht nach oben wie eine NVIS-Antenne. Das ist einerseits praktisch, andererseits Verschwendung. Eine ideale Antenne sollte ihre ganze Energie einem einzigen Zweck widmen. Konzentriert auf ihre Hauptaufgabe. Bei flachen Strahlungswinkeln ist die Magnetloop wie ein Beam und weist quer zur Loopebene zwei Nullstellen auf. Das ist gut für die Unterdrückung von Störsignalen. Bei Steilstrahlung verliert sie diese Eigenschaft und strahlt als NVIS-Antenne rundum. 

  Die Erde ist ihr egal 

  Senkrecht montierte Magnetloop-Antennen unterliegen viel weniger dem Einfluss des Erdbodens als Dipolantennen. Ein Loopdurchmesser Abstand reicht aus. Auch drinnen unter dem Dach fühlen sie sich noch wohl, wo Dipolantennen kläglich versagen. Montiert man sie jedoch horizontal, werden sie zu veritablen DX-Rundstrahlern und brauchen genauso Höhe zum Erfolg wie Dipole. 

  Wieso tut man sich das überhaupt an?

  Magnetloop-Antennen für 80m SSB-Runden sind eine Qual. Für FT-8 sind sie ideal. Für CW erstaunlich gut. Gekauft sind sie schweineteuer, selbst gebaut ein Schäppchen. In der Konstruktion unkompliziert und ein interessantes Experimentierfeld für den, der draussen keine Drähte spannen kann und keinen Fahnenmast sein Eigen nennt. Für das 160m Band kann man sie vergessen. Wer eine Riesenloop im Garten bauen kann, kann auch Drähte spannen. Für 2m sind sie für die Füchse, bzw. deren Jagd.

Natürlich gibt es es noch viel mehr zu erzählen. Aber ich will ja kein Buch schreiben. Wenn euch Magloops interessieren, baut selbst eine und sammelt Erfahrung. Hilft im Alter gegen Demenz.  

 

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.    

     

Aus einer Magnetloop wird eine geschrumpfte Quad

 

Als ich kürzlich den neusten Old Man das HBradio (Vereinsorkan der USKA) durchblätterte, überkam mich eine unverhoffte Depression. Seit Monaten experimentiere ich nun mit Magnetloop Antennen und jetzt sehe ich unverhofft eine Antenne, die zwar so aussieht wie eine Magnetloop aber eine verkürzte Quad sein soll. 

Die beschriebene Antenne ist für das 80m Band ausgelegt und löst das Antennenproblem des Dichte gestressten Funkamateurs auf wunderbare Weise. 38.2% Wirkungsgrad soll sie haben: -4.18dB. Ob dBi oder dBd ist wurscht, ist ja bloss ein Detail. Ein Schema oder eine Masszeichnung gibt es nicht, da müssen ein paar Fotos herhalten. Aber dem Besenstiel nach, an dem das Teil hängt, kann diese Schrumpfantenne nicht grösser sein, als eine Magloop mit ca 1.5m Durchmesser. Plus - Minus. 

Ich werde sofort meine Magnetloop Antennen auf diesen neuen Typ umbauen. Das meiste Material kann ich ja weiterhin gebrauchen. Ich muss bloss das Halbzoll Cellflex gegen 6mm Intallationsdraht austauschen. Den Kondensator darf ich behalten und auch das Gestell. Nur bei der Kaeferlein im Garten wird's etwas schwieriger. Wie biege ich das kreisrunde Alurohr in ein Quadrat um?  

Leider habe ich das Schrumpf-Prinzip nicht ganz verstanden. In der geschrumpften Quad soll es eine Art Phasenverschiebung geben und sie soll ähnlich wie ein verkürzter Dipol funktionieren, dessen Enden zusammengeführt und über einen Kondensator verbunden werden. Vielleicht liegt das Geheimnis dieser Antenne darin, dass der Installationsdraht doppelt gemoppelt und kunstvoll geflochten wird. Wobei eine Hilfsperson ihren Fuss einsetzen muss, wie aus der Beschreibung zu entnehmen ist. So erhöht sich der Strahlungswiderstand angeblich auf das Sechsfache gegenüber einer gleich grossen Magnetloop Antenne. Das schlägt sich natürlich im Wirkungsgrad nieder.  

Die Antenne soll hauptsächlich senkrecht in den Aether strahlen. Ideal also für NVIS-Verbindungen. Diese Eigenschaft sei der quadratischen Form und der Speisung im Apex zu verdanken. Mein Speiseloop ist bereits oben. Ich brauche also bloss von rund auf quadratisch umzusteigen. Schade, ich habe mich schon gut an die Kreise gewöhnt und sie gefallen mir auch besser als Quadrate. Aber der Strom scheint Ecken mehr als Rundungen zu lieben. Apropos Strom. Auf den muss ich, dem Aethergott sei Dank, nicht verzichten. Er soll übrigens in der gleichen Grössenordnung liegen wie bei einer Magnetloop. Ob der auch in der Schrumpf-Quad in der ganzen Schleife überall gleich gross ist? Übrigens eine typische Eigenschaft kleiner magnetischer Antennen.  

Auch auf die Spannung am Kondensator muss ich nicht verzichten; sie soll dort ebenfalls im Kilovolt-Bereich liegen wie bei einer Magloop.  

Dafür bekomme ich mehr Bandbreite fürs Geld. Gut dreimal soviel wie bei einer vergleichbaren Magnetloop. Dazu hat der Autor jede Menge Formeln in seinen Artikel gegossen. Sie kommen mir alle irgendwie bekannt vor. Vermutlich bin ich denen schon bei den Magloops begegnet. 

Wie schreibt der Autor und Erfinder dieser neuartigen Antenne in der Einleitung so schön: "Die Resultate der Loop Rechner sind ernüchternd." Dem kann ich nur beipflichten. Deshalb trinke ich immer einen Schnaps oder zwei, bevor ich so einen Rechner benutze. "Da ist jede Dummy Load gleichwertig", fährt der Autor fort. Wie wahr, wie wahr. Von jetzt an baue ich nur noch Schrumpfquads und keine Magnetloops mehr. 

Eine ähnliche Idee hatte wohl auch DL4CS. Er hat die Nyfaz-Antenne erfunden. Derweil rüsten die Hersteller von MagnetLoop Antennen auf. Precise RF hat nun eine Magnetloop, die 1.5  KW macht. Natürlich mit einem Vakuum-Drehko drin. Der Preis für das Teil ist noch nicht bekannt, aber er dürfte heftig sein.  Also wenn ich die wär, so würde ich sofort auf geschrumpfte Quads umsatteln.

Wenn euch dieses Blog etwas verwirrt und verunsichert, liebe Leser, so ergeht es euch nicht anders als mir beim Lesen des Artikels im HBradio. Ein Fragezeichen jagt das andere. Ich glaub, ich brauch erst mal einen Schnaps. 

 

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 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. 

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.

Magnet Loop Antennen - erste Erfahrungen

Kannst du einen Draht bis in den nächsten Baum spannen? Eine Vertikalantenne mit einer GFK-Angelrute bauen? Hast du einen Fahnenmast? Dann solltest du dir die Sache mit den magnetischen Antennen aus dem Kopf schlagen. Denn das bringt nur Kummer und Sorgen. Loops sind Sado-Maso Antennen.

Verzweifelte "Antennen-Geschädigte" greifen gerne zum letzten Ast der Hoffnung in Form eines kleinen runden Stücks Aluminium oder Kupferrohr. Bei den meisten landet das Teil nach einer ersten Begeisterungsphase im Keller oder steht zum Verkauf im Internet. 

Ein teurer Spass, denn die runden Dinger sind nicht billig. Die Billigen jedoch, sind ihr Geld nicht wert.

Was ihr über Magnet-Loop Antennen wissen müsst, ist folgendes:

1. Sie sind sehr schmalbandig (wenige kHz breite Resonanz). Damit das Band nach DX absuchen, dann rasch abstimmen und anschliessend rufen, ist ein Witz. Meistens ist das DX dann schon weg.

2. Sie sind QRP-Antennen. Wer mit den Dingern QRO machen will, muss tief in die Tasche greifen und den Loop draussen montieren - fern vom Haus. Sonst wird er sich und seine Lieben grillen. In diesem Fall sind die Loops aber auffällig wie bunte Hunde und man kann ebenso gut einen Beam aufstellen.

3. Man sagt den Magnet-Loop-Antennen nach, dass sie mit einem Dipol vergleichbar wären. In den meisten Fällen trifft das nicht zu und man gerät in der Regel beim Senden eine oder mehrere S-Stufen ins Hintertreffen. Glücklicherweise sind japanische S-Stufen nur 3dB und nicht 6dB gross ;-) 

4. Loops würden weniger Störungen im Nahfeld aufnehmen weil sie nur die magnetische Feldkomponente empfangen und die Störer in der Nähe nur elektrische und kaum magnetische Felder aussenden würden. Wer in seinem Shack eine Magnetloop betreibt, der wird rasch feststellen, dass das nicht ganz stimmt.

Nachdem ich nun euren Erwartungshorizont tiefer gelegt habe, hier die erfreulichere Fortsetzung der Story:

Ich habe nämlich eine Magnetloop gebaut und werde sicher noch mehr von den runden Dingern aufstellen. Denn Magnetloop-Antennen haben auch Vorteile und sind ein lohnendes Bastelobjekt. 

Während ich diese Zeilen schreibe, sendet meine erste Loopantenne zwei Meter neben mir ein WSPR-Signal in den Aether: mit 5 Watt im 30m Band. Mein Loop hat 1.3m Durchmesser. Schauen wir mal, wo das Signal heute Vormittag gehört wurde:

Die Rapporte sind zwar etwas bescheiden, doch die meisten SNR-Werte würden für eine FT-8 Verbindung reichen, viele aus Europa auch für ein CW-QSO (>0dB). 

Den Magnetloop habe ich mit Bordmitteln aufgebaut, mit Material aus der Bastelkiste. Der Loop besteht aus 4.2m Koaxialkabel Aircom Plus, die Koppelschleife aus Semi-Rigid Koax und der Kondensator ist ein versilberter Engländer mit 100pF. Damit die Abstimmung auch bis ins 40m Band reicht, bekommt er Unterstützung von einem parallelen russischen Türknopf. Hier der erste Versuchsaufbau:

Ein wichtiges Feature ist die Achsverlängerung aus einem Plastikschreiber. Auch bei 5 Watt muss mit 1000 Volt und mehr auf dem Drehko gerechnet werden. Hochfrequenz notabene. Das brennt wie der Teufel und hinterlässt schlecht heilende Wunden. Eine Untersetzung des Drehkos wäre übrigens kein Luxus, denn die Abstimmung ist extrem fein. 

Der Plattenabstand des Drehkos hat auch einen Test mit 10 Watt HF bestanden. Als Faustregel für einen Durchschlag  gilt: ab 1kV/mm knallts.

Eigentlich müsste ich den Loop auch auf 20m abstimmen können. Doch dort ist das SWR sehr schlecht und die Antenne zu breitbandig. Das deutet auf eine geringe Güte hin. 

Überhaupt ist die Resonanz auch im 30 und 40m Band breiter als sie sein sollte. Zur Berechnung habe ich dieses Programm benutzt. Zudem sind die im Programm angegebenen Abstimmkapazitäten zu gross. Entweder ist die Induktivität meines Loops höher oder seine kapazitive Belastung durch seine Umgebung ist gross. Ich tippe eher auf letzteres, befindet sich doch in der Nähe viel Metall aus Leitungen, anderen Antennen und dem ganzen Gerätepark der Funkbude. 

Ob die Güte des parallelen Kondensators einen schlechten Einfluss hat oder die versilberten Schleifer des Drehkos den Verlustwiderstand ungebührlich erhöhen, muss ich noch untersuchen. Vielleicht spielen auch die dielektrischen Verluste der Koaxhülle ein Rolle. Das Kabel wird ja zweckentfremdet verwendet: Die HF fliesst nur über die Aussenhülle der Abschirmung. Der Innenleiter hat keine Funktion und wird nicht angeschlossen. Koaxkabel anstelle von Kupferrohr hat den Vorteil, dass der Operateur vor unbeabsichtigter Berührung des Loops geschützt ist.

Zuerst hatte ich auch das Aircom Plus im Verdacht, doch dieses habe ich in einem zweiten Versuch mit 1/2-Zoll Cellflex ersetzt. Mit genau gleichen Resultaten. Der gewellte (corrugated) Mantel des Cellflex scheint keinen grossen Einfluss zu haben. Er lässt sich aber sehr gut Löten. Das Cellflex ist noch steifer als Aircom Plus und der 1.3m Loop braucht nur zwei Haltepunkte um seine Form zu wahren. 

Im nächsten Bild ist die Halterung der Cellflex-Version zu sehen:

Wie man sieht, ist mein Magnetloop fix montiert und daher nicht drehbar, sodass ich seine Richtwirkung nicht ausnützen kann. Trotzdem war dieser erste Versuch interessant und weitere werden folgen.

Magnetloops bauen ist einfach, rasch gemacht und interessant. M.E. nicht so gut für SSB geeignet, aber für WSJT-X Betriebsarten, PSK31 und CW. Infos dazu findet man zuhauf im Web. Zum Beispiel hier.

In den nächsten Bildern ist der Aufbau des Feedloops zu sehen. Er ist 1/5 so gross wie der Antennenloop. Seine Nähe und Ausrichtung zum Hauptloop beeinflusst das Stehwellenverhältnis:

Als nächstes stehen Loops mit mehreren Windungen und Vakuum-Kondensatoren im Programm.

Fortsetzung folgt 

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.

 

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. 

  

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:

Fernsteuerung von Selbstbau-Magnetloop-Antennen

 

Magnetloop-Antennen spriessen im Antennenwald wie Pilze im Herbst nach einem Regentag. Sogar für den neuen Icom IC-705 gibt es jetzt so eine Hula-Loop Antenne. Doch die meisten dieser Loops sind nur billig gemacht aber keineswegs billig im Preis. Ein Plastikkästchen mit einem simplen Rundfunkdrehko und drum herum eine Schleife aus Koaxialkabel, und fertig ist das Wunderwerk. Da der Strahlungswiderstand einer kleinen Loop mit der vierten Potenz der Wellenlänge abnimmt, sind diese Dinger nur ab 30m abwärts richtig gut. 40m geht so und 80m kann man damit vergessen, gar nicht zu reden von 160m. Highpower liegt dort wo man es wegen dem miesen Wirkungsgrad am nötigsten hätte - im 80m Band - wegen dem Low Cost Drehko sowieso nicht drin. Sein Plattenabstand verträgt die Hochspannung von mehreren Kilovolt nicht.

Doch was am meisten nervt, ist die Abstimmung von Hand. Da wird rasch der Arm lahm, wenn man nicht seinen Kopf in den Ring stecken will. Davon wird von den Herstellern natürlich abgeraten. Dabei würde die HF ganz gut tun, wie Heilpraktiker zu beweisen versuchen.

Auch bei meinem 160m Loop ging mir die Abstimmung rasch auf den Keks, obwohl das Teil in meiner Funkbude steht.

Glücklicherweise gibt es Hilfe aus der E-Bucht. Dort findet man passende Motörchen die, mit Schneckengetriebe ausgerüstet, ein genügend hohes Drehmoment entwickeln, um auch den widerspenstigsten Vakuum-Kondensator zu bewegen. Ich habe mich für ein 12Volt Schneckenmotörchen entschieden, das 2 Umdrehungen pro Minute schafft. Schnell genug, um den CW-Teil in nützlicher Frist zu durchqueren und langsam genug, um ohne Zittern auf Resonanz abzustimmen. 

So ein Motörchen würde übrigen auch ganz gut ein Rotörchen für eine HB9CV oder eine kleine UKW-Yagi abgeben. Zum Beispiel auf dem Balkon oder vor dem Dachfenster, in Sichtweite des OP.

Doch zurück zu der Fernabstimmung. Natürlich taucht da sofort die Frage auf, ob man dazu nicht eine Rückmeldung der Position braucht, oder mindestens eine Art Rutschkupplung, um den Vakuumdrehko nicht an den Anschlag zu fahren. Wir Erste-Welt-Bewohner brauchen ja immer Sicherheit oder eine Versicherung für alle unsere Unternehmungen. 

Ich habe darauf verzichtet. Magnetloop-Antennen sind extrem schmalbandig und man sieht an der Rauschglocke auf der Wasserfallanzeige des SDR immer genau, wo man ist. Die Rückmeldung erfolgt also optisch auf meinem IC-7300 und da der Abstimmbereich oben und unten über das 160m Band hinausreicht, ist auch ein Sicherheitsabstand gegeben. Abgesehen davon ist der Russe robust. Diese Kondensatoren sind so gebaut, dass auch ein Panzer drüber fahren kann, und das Motörchen...na ja. 

Für die Fernbedienung braucht es keine Zeichnung. Einen Schalter für die Polarität und eine Drucktaste ist alles was man braucht.

Die Antenne erträgt 100 Watt klaglos. Die hochfrequente Spannung am Kondensator liegt dabei so ungefähr bei 7kVp. Die Isolatoren sind aus Teflon und Nylon, das ich in der Bastelkiste gefunden habe. Ich bin mir nicht sicher, ob trockenes Holz auch ausreichen würde. Vielleicht würden dabei Lichtenberg-Figuren entstehen: 

 

PS. Der kleine Türknopf-Kondensator auf dem ersten Bild ist ein temporärer Gast, um einige fehlende Picofarad zu liefern. Er wird demnächst durch einen Vakuumkondensator ersetzt.

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. 

Zwischen DX und NVIS

 

In den letzten Tagen habe ich meiner Magnetic Loop das 160m Band aufs Ring-Auge gedrückt. In Form eines Zusatzpakets von 1300pF und mittels Krokodilklemmen. Zuerst versuchte ich es wieder einmal entgegen besseres Wissen mit russischen Türknopfkondensatoren. Die vertragen zwar hohe Spannungen und Ströme, doch das Keramikmaterial ist weit entfernt vom heutigen Stand der Entwicklung. Daher sind die Verluste erheblich und die Kondensatoren werden warm bis heiss. Das würden sie zwar wegstecken, doch dabei verändert sich ihre Kapazität. Kurz: wenn man sendet, läuft die Resonanz weg.

 Also habe ich in die Kiste mit den Glimmerkondensatoren gegriffen und 10 Stück 130pF parallel gelötet und dem Vakuum-Kondensator der Magnetloop auf den Buckel geklemmt. Glimmerkondensatoren (mica capacitors) sind zwar verlustarmer und temperaturstabiler als die alten Türknöpfe aus der ehemaligen UdSSR. Doch leider ertragen sie weniger Spannung und Strom. Für die Versuche im 160m Band musste ich mich daher auf QRP beschränken.

Trotzdem war dieser Versuch von Erfolg gekrönt. Das 160m WSPR Signal aus der Magnetloop wurde in ganz Europa aufgenommen. FT-8 wäre also in den meisten Fällen möglich. Mit 5W aus dem Shack heraus. Ein Hoffnungsstrahl für alle "Antennengeschädigten".

Aber ich möchte keine falschen Hoffnungen wecken: für SSB-Verbindungen reicht die Signalstärke keinesfalls. Auch nicht mit einem Zusatzkondensator, der 100 Watt aushalten kann. Eine 1.6m Loop ist einfach zu klein für das 160m Band. Da fehlen noch ein paar dB.

Bei dieser Gelegenheit musste ich wieder einmal feststellen, dass das Power Game nach FT-8 nun auch WSPR erfasst hat. Die Schmalband Modi von Joe Taylor wurden ursprünglich für kleine Leistungen und extrem schwache Signale entwickelt. Für QRP und Balkonantennen. Doch inzwischen wird fröhlich die Leistung vieler Transceivers auf volle Pulle gedreht. 100 Watt ist offenbar das neue QRP und man liest sogar von FT-8 Stationen mit 1.5kW. So empfing ich gestern Abend eine englische WSPR-Station, die 53dBm als Sendeleistung deklarierte. 200 Watt also. Sie drückte das S-Meter des IC-7300 auf satte S 9 und darüber.

Durch das Resultat im 160m Band ermutigt, verpasste ich der Loop noch ein grösseres Zusatzpaket mit 26.3nF. Ziel 475 kHz! Doch die MagLoop verweigerte den Dienst. Das L/C Verhältnis war zu ungünstig um eine vernünftige Güte zu erzielen. Aber ich werde weiterhin davon träumen, auf Mittelwelle "drahtlos" QRV zu werden.

In letzter Zeit benutze ich oft das 40m Band, um NVIS-Verbindungen zu tätigen. Die MUF steigt während des Vormittags oft bis über 7MHz und sinkt dann erst wieder Mitte Nachmittag darunter. An guten Tagen sind beide F-Schichten (rot und grün im Ionogramm) über 7MHz und die Signale sind dann besonders stark. 

Da wir uns in einem ansteigenden Sonnenzyklus befinden, wird in den nächsten Jahren das 40m Band tagsüber noch viel länger für NVIS zur Verfügung stehen. Gute Nachrichten für Prepper bzw. Notfunker. Trotzdem muss der gewissenhafte Prepper auch die anderen NVIS-Bänder in petto haben. Also 160/80 und auch 60m.

Doch die Mehrzahl der Funker sind nicht Prepper, sondern DXer. Da geht es darum, möglichst weit zu kommen und seltene Inseln "zu arbeiten". Dieses Arbeiten beschränkt sich allerdings meistens auf den Austausch der stereotypen Botschaft 59. Eine magische Zahl wie zum Beispiel die 42. Es ist eigentlich wie beim Echo in den Bergen: Man ruft Fünf Neun Richtung Felswand und Fünf Neun kommt zurück. Bei FT-8 erhält man immerhin noch einen gescheiten Rapport und eine Standortangabe. 

Wer nur DXer ist, hat manchmal Mühe, die Nöte und Sorgen eines NVIS-Funkers zu verstehen. So hatte ich kürzlich folgenden Dialog:

Ich: "Das 40m Band ist zu und das Tessin ist für die Deutschschweiz in der toten Zone."

Funker: "Wenn 40m nicht geht, versuchen wir es halt im 20m Band."

Ich: "Das geht auch nicht. Die MUF für 100km liegt deutlich unter 7 MHz. Aber wir könnten es im 60m Band probieren."

Funker: "Das habe ich leider nicht. Aber dann gehen wir doch ins 10m Band. Das ist gerade so schön ruhig."

Dass NVIS-Funker am besten mit den Ionogrammen der naheliegenden Sonden arbeiten, habe ich bereits verschiedentlich erwähnt. Doch wie gesagt: die meisten Funker sind DXer. Für diese Mehrheit kann ich die Seite von DR2W empfehlen. Dort wird auf einer Weltkarte die momentane Ausbreitung pro Band dargestellt. Von Mitteleuropa aus. Das ist einfacher als irgendwelche A oder K Werte zu studieren und interpretieren.

Und da wir gerade dabei sind, hier noch ein paar andere interessante Seiten, die ich im Web gefunden habe: 

Die Australier haben natürlich auch einen Amateurfunkverband. Er heisst Amateur Society of Australia und publiziert seine Vereinsnews in der Fachzeitschrift QTC. Dieses QTC ist für den Download frei verfügbar.

Kein Einzelfall. Zwar wurde das amerikanische 73 Magazin im Jahr 2003 nach 43 Jahre eingestellt. Aber die meisten Nummern sind immer noch in diesem Archiv aufrufbar. Eine grosse Schatztruhe für die, die Zeit haben, darin zu wühlen.

Notabene: Auch das HB-Radio der Union der Schweizer Kurzwellenamateure USKA ist frei verfügbar und kann hier heruntergeladen werden.

So. Nächstes Mal geht es wieder weiter mit meiner 500 Watt 2m Endstufe. Dort herrscht zurzeit Denkpause. Verursacht durch eine mittlere Katastrophe mit Kollateralschaden. Darüber mehr im nächsten Blogeintrag.

  

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