Hallo warum werden im Amateurfunk mehrwindige Schleifenantennen nur für Empfang verwendet? Im Prinzip müsste das doch genauso zum senden funktionieren.
Auch beim Empfang werden für Kurzwelle Loops mit mehreren Windungen gemieden. Nach der Theorie liefert ein möglichst kurzer niederohmiger Leiter, der eine möglichst große Fläche umschließt, die besten Ergebnisse. Das Verhältnis von Fläche zur Induktivität A/L ist die "figure of merit" für die Leistung einer Loop. Die Theorie dahinter: https://sidstation.loudet.org/antenna-theory-en.xhtml
Zusätzliche Windungen vergrößern die parasitäre Kapazität der Loop und schränken daher den Abstimmbereich ein.
Vor allem erhöhen sie die resistiven Verluste, was beim Senden zu noch weniger abgestrahlter Leistung und damit zu einem sinkenden Wirkungsgrad führt.
Speziell noch für den Sendefall: Aus dem Ersatzschaltbild ersieht man, dass eine elektrisch kurze Loop einen sehr kleinen Strahlungswiderstand aufweist. Um einen erträglichen Wirkungsgrad zu erhalten, muss das Verhältnis des ohmschen Verlustwiderstandes zum Strahlungswiderstand möglichst klein sein.
Allerdings hat so gut wie jedes Auto mit Wegfahrsperre eine Loop ums Zündschloss zum Senden und Empfangen. Gesendet wird ein Träger zum Speisen des Schlüsseltransponders. Die Reichweite ist aber bescheiden.
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Matthias S. schrieb: > Gesendet wird ein Träger zum > Speisen des Schlüsseltransponders. Die Reichweite ist aber bescheiden. Das Beipiel ist von begrenztem Vergleichswert, denn geht es in diesem Fall um induktive Nahfeldbedinungen. Anstatt des Begriffs "gesendet" ist hier "übertragen" der wohl passendere Begriff. Und auf einen guten Wirkungsgrad kommt es beim der Zündschlüssel-Antenne überhaupt nicht an.
Mario M. schrieb: > Vor allem erhöhen sie die resistiven Verluste, was beim Senden zu > noch > weniger abgestrahlter Leistung und damit zu einem sinkenden Wirkungsgrad > führt. Der Vollständigkeit halber: Beim Empfang ist der Wirkungsgrad dieser Antennen genau so schlecht wie beim Senden.
von chris schrieb: >Im Prinzip müsste das doch genauso zum senden >funktionieren. Das Problem ist, man braucht dann sehr hohe Spannungen um dann überhaupt noch ordentlich Leistung in die Antenne hinein zu bekommen. Loop-Antennen sind ja sehr hochohmig. Bei mehreren Windungen wird das dann noch extremer. Die Plattenabstände des Abstimmdrehkos müssen dann auch sehr groß sein, damit da dann kein Lichtbogen überspringt
chris schrieb: > mehrwindige Schleifenantennen Wenn ich eine bestimmte Kupfermasse zur Verfügung habe dann steigt der Strahlungswiderstand linear mit der Windungszahl, während der Serienwiderstand mit dem Quadrat der Windungszahl steigt. Daher ist die kleinstmögliche Windungszahl die beste, und das ist die mit einer Windung.
Aber die Verluste müssten doch bei Empfang genauso in Erscheinung treten wie beim Senden.
Bernhard S. schrieb: > Wenn ich eine bestimmte Kupfermasse zur Verfügung habe dann steigt der > Strahlungswiderstand linear mit der Windungszahl, während der > Serienwiderstand mit dem Quadrat der Windungszahl steigt. Da solltest du nochmal darüber in einer ruhigen Minute nachdenken. Was du da schreibst widerspricht den grundlegenden elektrotechnischen Zusammenhängen und ist schlichtweg falsch. Der Strahlungswiderstand ist wie man aus den Formeln sieht, nicht von der Kupfermasse, sondern vom Verhältnis Loop-Umfang zur Wellenlänge abhängig. Der Verlustwiderstand (ohmscher Serienwiderstand mit Skin Effekt) steigt linear mit der Leiterlänge und nicht quadratisch wie du fälschlich behauptest. Quadratisch mit der Windungszahl steigt - wie bei einer Spule - nur der induktive Blindwiderstand einer Loop aus mehreren Windungen. Bernhard S. schrieb: > Daher ist die > kleinstmögliche Windungszahl die beste, und das ist die mit einer > Windung. Diese Aussage ist zwar grundsätzlich zutreffend, aber nicht wegen den von dir genannten Gründen.
Alf schrieb: > Aber die Verluste müssten doch bei Empfang genauso in Erscheinung treten > wie beim Senden. Die Verluste stammen nicht dabei vom Strahler, der Loop an sich, sondern von der Anpassung der Loop an die herkömmliche Systemimpedanz von 50 Ohm. Einen Strahlungswiderstand von wenigen Milliohm an 50 Ohm anzupassen ist nun mal mit Verlusten behaftet. Beim Empfang kann man das mit einem aktiven Verstärker noch gut abfangen. Einen Senderausgang von 50 ohm mit Leistungsanpassung anzukoppeln ist weitaus weniger einfach.
Heiner schrieb: > Der Verlustwiderstand (ohmscher Serienwiderstand mit Skin Effekt) steigt > linear mit der Leiterlänge und nicht quadratisch wie du fälschlich > behauptest. Bitte richtig lesen - ich habe die Kupfermasse konstant gehalten. Damit geht eine Verdopplung der Windungszahl mit einer Halbierung der Drahtquerschnittsfläche einher.
Bernhard S. schrieb: > Heiner schrieb: >> Der Verlustwiderstand (ohmscher Serienwiderstand mit Skin Effekt) steigt >> linear mit der Leiterlänge und nicht quadratisch wie du fälschlich >> behauptest. > > Bitte richtig lesen - ich habe die Kupfermasse konstant gehalten. Damit > geht eine Verdopplung der Windungszahl mit einer Halbierung der > Drahtquerschnittsfläche einher. Dadurch wird die Aussage auch nicht richtiger. Es gibt keinen Zusammenhang zwischen Stahlungswiderstand einer Loop, Kupfermasse und Windungszahl. Außer man fantasiert sich das zusammen. Und es gibt keinen quadratischen Zusammenhang wischen Verlustwiderstand und Leitungslänge bew. Anzahl der Windungen. Die Induktivität der Loop steigt quadratisch mit der Anzahl der Windungen. Nicht aber der ohmsche Verlust. Eine Serienschaltung von R + R gibt 2R und nicht R-Quadrat.
Heiner schrieb: > Und es gibt keinen > quadratischen Zusammenhang wischen Verlustwiderstand und Leitungslänge > bew. Anzahl der Windungen. Wenn ich die Kupfermasse konstant halte dann steigt der Verlustwiderstand quadratisch mit der Windungszahl. Ich kann z.B. eine Windung aus 2mm² machen oder zwei Windungen aus 1mm². Im letzteren Fall ist der Verlustwiderstand 4 mal so groß, 2 mal wegen doppelte Länge und 2 mal wegen halbem Querschnitt. Macht 4 mal.
Die gute Abstimmung des Senders mit der Antenne ist trotzdem wichtig und bei jeder Umwandlung gibt es Verluste...
von Bernhard S. schrieb: >Ich kann z.B. eine Windung aus 2mm² machen oder zwei Windungen aus 1mm². >Im letzteren Fall ist der Verlustwiderstand 4 mal so groß, 2 mal wegen >doppelte Länge und 2 mal wegen halbem Querschnitt. Macht 4 mal. Dafür ist aber nur halbsoviel Strom nötig um das gleiche Magnetfeld (Strom mal Windungszahl) zu erzeugen. Der Wirkungsgrad ändert sich also nicht. Die Induktivität vervierfacht sich. Bei kleinen Leistungen ist das also völlig egel ob man nun eine oder mehrere Windungen benutzt. Nur bei höheren Leistungen hat man das Problem der unhandlich hohen Spannung bei meheren Windungen.
Einen wichtigen Aspekt habt ihr unterschlagen: die Voraussetzung für die magnetische Loop ist ein (annähernd) konstanter Strom in der Schleife. Bei Länge >0.2 Lambda ist das nicht mehr erfüllt. Um eine magnetische Loop mit mehreren Windungen zu realisieren muß dann zwangsläufig der Durchmesser reduziert werden, sonst wird der Leiter zu lang. Der Strahlungswiderstand ist proportional (N*A)^2 mit N=Windungszahl und A=Fläche, siehe https://www.researchgate.net/publication/335571862_The_Radiation_Efficiency_of_a_Small_Loop_Antenna
Günter Lenz schrieb: > Dafür ist aber nur halbsoviel Strom nötig um das gleiche > Magnetfeld (Strom mal Windungszahl) zu erzeugen. Schleifenversteher schrieb: > Der Strahlungswiderstand ist proportional (N*A)^2 mit N=Windungszahl und > A=Fläche Gute Argumente, offenbar war meine Annahme falsch, dass der Strahlungswiderstand linear mit der Windungszahl steigt.
Bernhard S. schrieb: > Gute Argumente, offenbar war meine Annahme falsch, dass der > Strahlungswiderstand linear mit der Windungszahl steigt. Darauf hat man dich auch mehrfach hingewiesen. Dein ganzer Kupfermassenvoodoo war hirnrissig.
Heiner schrieb: > Es gibt keinen > Zusammenhang zwischen Stahlungswiderstand einer Loop, Kupfermasse und > Windungszahl. Heiner schrieb: > Darauf hat man dich auch mehrfach hingewiesen. Erzähl keinen Blödsinn. Sieh was du geschrieben hast, es gebe keinen Zusammenhang, und dann kommt einer daher der den Zusammenhang mit einer Formel beschreibt. Wir haben die ganze Zeit über den Verlustwiderstand geschrieben, nicht den Strahlungswiderstand. Und da hatte ich Recht, und du unrecht.
Du bist auch vergesslich. Hier zur Erinnerung nochmal dein Voodoo: Bernhard S. schrieb: > Wenn ich eine bestimmte Kupfermasse zur Verfügung habe dann steigt der > Strahlungswiderstand linear mit der Windungszahl, während der > Serienwiderstand mit dem Quadrat der Windungszahl steigt. Daher ist die > kleinstmögliche Windungszahl die beste, und das ist die mit einer > Windung.
Heiner schrieb: > Du bist auch vergesslich. Hier zur Erinnerung nochmal dein Voodoo: Der von dir zitierte Teil enthält eine falsche Annahme von mir (Strahlungswiderstand linear mit Windungszahl) und dann den Teil mit dem quadratisch mit der Windungszahl steigenden Verlustwiderstand bei Annahme konstanter Kupfermenge worüber wir beide dann diskutierten mit dem Ergebnis dass ich Recht hatte. Die Annahme konstanter Kupfermasse ist nicht so abwegig - du kannst bei einer Spule mit mehreren Windungen diese einfach kurzschließen zu einer Windung. Dabei bleibt die Kupfermasse logischerweise konstant. Und der Verlustwiderstand hat dann einen quadratischen Zusammenhang mit der Windungszahl, was du mir vermutlich immer noch nicht glaubst.
von Bernhard S. schrieb: >Ich kann z.B. eine Windung aus 2mm² machen oder zwei Windungen aus 1mm². >Im letzteren Fall ist der Verlustwiderstand 4 mal so groß, 2 mal wegen >doppelte Länge und 2 mal wegen halbem Querschnitt. Macht 4 mal. Vergleiche bitte mal die Güte dieser beiden Fälle. Die Güte einer Spule ist induktiver Widerstand XL durch ohmschen Widerstand der Wicklung. Eine Loop kann man ja als Spule betrachten. Du wirst dann vielleicht überrascht sein, daß sie in beiden Fällen gleich ist.
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