Forum: HF, Funk und Felder Magnetic Loop - Kondensator und Abstrahlung


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von Kilo S. (kilo_s)


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Hallo Leute.

Folgendes seltsames Verhalten habe ich bei meiner Magnetic Loop 
festgestellt:

Wenn ich einen kleineren (mechanische abmessung) Drehkondensator benutze 
ist die Abstrahlung stärker als bei einem mechanisch größeren.

Zur Auswahl standen die drei Stück die ich vor längerem mal hier im 
Markt gekauft habe, davon zwei Stück mit 3x500pf Paketen, ein UKW Drehko 
und zwei stück aus einer Zetagi Matchbox. (M27)

Bei den großen (3x500pf) mit untersetzung ist es mit der Abstimmung 
natürlich deutlich einfacher, der UKW drehko ist anscheinend ungeeignet 
(kein gutes SWR erreichbar) und bei den kleinen Drehkos (ohne 
untersetzung) ist die Abstimmung grausam fummelig.

Aber nur wenn ich eben diese kleinen drehkos aus der Matchbox benutze 
scheint tatsächlich halbwegs ein Signal ausgesendet zu werden.

Die Loop selbst besteht aus 1m, 10x2mm Messing (flach: 10mm breit, 2mm 
dick) ist also extrem klein mit knappen 32cm.

Wie kann es sein das die Abstrahlung besser wird wenn ich den mechanisch 
kleineren Kondensator verwende?

Angeschlossen sind sie immer gleich, Gehäuse an einer Seite der Loop, 
Stator an der anderen. Einspeisung über Gamma Match.

Für RX würde mir das ja theoretisch mehr als nur ausreichen wenn ich den 
großen Drehko benutze. Aber für's senden ist das Grütze.

Ideen?

von herbert (Gast)


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Es fehlen Angaben zur Fequenz. Es gibt Regeln beim Bau eine Loop. In der 
Regel stimmt ein Drehko über mehrere Afu Bänder ab. Zb. eine Loop für 
10-20 Meter und allen anderen Bändern die dazwischen liegen (18,21 24 
MHz)
Ausgelegt wird die Loop im Umfang Lamda 1/4 für 10 Meter also 2,5 Meter. 
Der Wirkungsgrad sinkt kontinuierlich ab in Richtung tieferer Fequenz.
Eine Loop mit 30cm würde etwa 315 MHz bezogen auf Lamda 1/4 abdecken und 
je nach Drehko Frequenzen darunter.
Es gibt im Netz gute Lektüre für "Umme" ,die solltest du dir mal 
reinziehen.
Außerdem noch andere Koppel-Varianten und auch noch Loops mit zwei 
Windungen. Also das Thema ist sehr komplex, da gibt es einige 
Möglichkeiten.

von Kilo S. (kilo_s)


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Laut Analyzer (MiniVNA Pro, NanoVNA an beiden getestet) ist sie von 
14-30MHz Durchstimmbar.

Berechnet wurde sie (Gamma Match) für 27,2MHz. Mit dem Magnetloop 
Rechner von DL0HST also einem sehr schönen und guten Programm. Der rest 
ist "Standard".

herbert schrieb:
> Es gibt im Netz gute Lektüre für "Umme" ,die solltest du dir mal
> reinziehen.

Das ist bei weitem nicht meine erste Loop. Du willst nicht wirklich 
wissen wie viel "lektüre" ich in den 10 Jahren Antennenbau für Antennen 
gelesen habe.

Mir erschließt sich einfach nicht so recht wieso der (mitstrahlende) 
Kondenstor mit kleinerer Oberfläche anscheinend besser ist als der 
größere.

Der Gamma Match ist in dem fall absichtlich gewählt. Das ist mechanisch 
einfacher zu gestalten.

Abgesehen davon das eine Loop NIE auf L/4 direkt berechnet wird sondern 
IMMER etwas kürzer sein muss (oder länger) um abstimmbar zu sein.

: Bearbeitet durch User
von herbert (Gast)


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Kilo S. schrieb:
> Abgesehen davon das eine Loop NIE auf L/4 direkt berechnet wird sondern
> IMMER etwas kürzer sein muss (oder länger) um abstimmbar zu sein.

Ich weiß, dass der Schleifenumfang immer etwas kleiner sein muss als 
lamda 1/4 der höchsten Frequenz. Deswegen hat meine 2,5 Meter. Der bau 
und die Thematik ist allerdings schon etwas her und mein Hirn lässt mit 
der Zeit auch nach was Details betrifft .Deswegen auch mein Hinweis auf 
andere Quellen. Was dein Problem betrifft tippe ich mal auf Kapazitive 
Einflüsse auf die winzige Schleife. Das Teil von dir ist nur wenig 
größer als meine Loop für das 2m Band.

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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Du sendest auch mit der Loop.

Dabei treten hohe Spannungen am Kondensator auf.
Schau dir mal den Plattenabstand an, vielleicht kannst du 
Spannungsüberschläge feststellen.

Es ist deshalb auch ein grosser Unterschied ob mit einem VNA und 20dBm 
gemessen wird, oder ob du einen Sender mit Power anschliesst.

von herbert (Gast)


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herbert schrieb:
> Eine Loop mit 30cm würde etwa 315 MHz bezogen auf Lamda 1/4 abdecken und
> je nach Drehko Frequenzen darunter.

Was rechne ich da für eine Unsinn... eher so um die 79 Mhz  Die 2m Loop 
hat ungefähr 16 cm. Ich glaube ich gehe erst mal schlafen. Mit 
Kopfrechnen ist nicht mehr viel los heute :-)

von Gin Gong (Gast)


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Könnten Kontaktprobleme an den Kondensatorplatten die Ursache sein?

Wenn man vom Rottor des einen Pakets zum Rotor des anderen Pakets 
anschließt, umgeht man die abgriffe. Die Kapazität ist dann nur halb so 
groß, die Spannungsfestigkeit dafür doppelt so groß.

Kleine Quetschkos sind übrigens normalerweise überraschend 
durchschlagsfest.

von Kilo S. (kilo_s)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Dabei treten hohe Spannungen am Kondensator auf.
> Schau dir mal den Plattenabstand an, vielleicht kannst du
> Spannungsüberschläge feststellen.

Nicht mit 4W bzw. 5W.

Erst ab 10W gibts überschläge.

Wie gesagt ist das auch nicht das Problem.

Die Loop funktioniert einwandfrei, jedenfalls mit dem kleinen Drehko 
sogar im TX und nicht nur im RX. In ca. 5KM luftlienie sitzt meine 
gegenstation. Ist der große Drehkondensator an der Loop gibts S0/R0 
Signal bei ihm. Beim kleinen S4/R3.

herbert schrieb:
> Das Teil von dir ist nur wenig größer als meine Loop für das 2m Band.

??? "Wenig größer" ???
Minimum DOPPELT so groß! Eine brauchbare Loop Für 2m dürfte so um 
10-15cm durchmesser liegen.

300/145/4=0,51m

Davon musst du Minimum 6-10cm Abziehen also 44cm maximal wären 15cm ca. 
Wenn du den größten möglichen Durchmesser Benutzt.

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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Gin Gong schrieb:
> Wenn man vom Rottor des einen Pakets zum Rotor des anderen Pakets
> anschließt, umgeht man die abgriffe.

Normalerweise haben die Rotoren Massebezug und die Statoren sind 
massefrei!
Der Rotor ist "kalt" und der Stator ist "heiss".
Du kannst die Rotoren nicht hintereinander schalten, sie liegen 
gemeinsam auf Ground.

von Kilo S. (kilo_s)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Der Rotor ist "kalt" und der Stator ist "heiss".
> Du kannst die Rotoren nicht hintereinander schalten, sie liegen
> gemeinsam auf Ground.

Genau, in meinem fall ist es noch nicht ein mal nötig eine 
reihenschaltung (Stator->Rotor->Stator) zu verwenden. Der 
Drehkondensator hat eine genügend kleine anfangskapazität.

Gin Gong schrieb:
> Kleine Quetschkos sind übrigens normalerweise überraschend
> durchschlagsfest.

Ist bekannt, verwende ich in anderen Anpassungen.

von herbert (Gast)


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Kilo S. schrieb:
> ??? "Wenig größer" ???
> Minimum DOPPELT so groß! Eine brauchbare Loop Für 2m dürfte so um
> 10-15cm durchmesser liegen.

Mal ehrlich, warum quälst du dich mit so einem kleinen Gebilde run? Im 
Vergleich zu einer Vertikalen Stationsantenne (Ringo Ranger) oder 
ähnlichem schneidet der kleine Ring nicht gut ab.
80-85cm wäre optimal. Hula Hopp Reifen und passendes Koaxialkabel 
einfädeln zb.wäre eine Alternative zum testen. Meine Loop ist aus Alu 
Flachstange 50x5mm. Das biegen alleine war schon harte Arbeit an einer 
entsprechenden Biege-Maschine. Aber sie funtioniert im Dachboden recht 
ordentlich.Ich habe mit ihr Boston auf 20 Meter mit 5 Watt in CW 
gearbeitet. Europa-Verkehr ging immer. Klar heute bei den Bedingungen 
die nahe zu tot sind geht das nicht mehr so einfach. Da kommen noch 
bessere Zeiten wenn sich die Sonne beeilt.
Die Zeiten von CB Funk sind lange her, ist da überhaupt noch was los?

von Volker M. (antennensimulation)


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Kilo S. schrieb:
> Wie kann es sein das die Abstrahlung besser wird wenn ich den mechanisch
> kleineren Kondensator verwende?

Bei gleichem Wert gibt es dafür keine theoretische Erklärung. Ich würde 
auch auf Kontaktwiderstände tippen, welche die Güte und damit den 
Wirkungsgrad verschlechtern.

Wenn du einen Antennenanalyzer hast: Güte bzw Bandbreite nachmessen. Die 
schlechtere Loop wird die größere Bandbreite haben, wenn's Verluste 
sind.

Viel Erfolg!
Volker

: Bearbeitet durch User
von Kilo S. (kilo_s)


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herbert schrieb:
> Mal ehrlich, warum quälst du dich mit so einem kleinen Gebilde run?

Mietwohnung, Antennenverbot und mitten in der Wohnsiedlung am Rande der 
Großstadtwas natürlich natürlich eine ganze Menge QRM bedeutet.
Dann will die Frau auch noch zufrieden sein (Deshalb auch Messing und 
kein Kupfer. Das sieht poliert nachher besser aus.) und dank Kind und 
Katze darf das ganze natürlich nicht zu ausladend sein. (Damit keiner 
die antenne beim senden versehentlich berührt beim vorbeilaufen usw...)

herbert schrieb:
> Die Zeiten von CB Funk sind lange her, ist da überhaupt noch was los?

Sicher ist da noch was los. Hier im Umkreis (Düsseldorf) auf 27,29,33,77 
in FM, 15 USB (Samstags abendrunde, Sonntags Frühstücksrunde) und was 
natürlich noch von den Holländern hier teils ankommt.
Je Kanal so zwischen drei und fünf Stationen.

Hätten die Typen von der Genossenschaft einfach mal die fresse gehalten 
wäre ja wenigstens noch meine K40 oder die ML-145 am Balkon.

Volker M. schrieb:
> Bei gleichem Wert gibt es dafür keine theoretische Erklärung. Ich würde
> auch auf Kontaktwiderstände tippen, welche die Güte und damit den
> Wirkungsgrad verschlechtern.
> Wenn du einen Antennenanalyzer hast: Güte bzw Bandbreite nachmessen. Die
> schlechtere Loop wird die größere Bandbreite haben, wenn's Verluste
> sind.

Ja, wie gesagt zwei Analyzer stehen zur Verfügung. Das werde ich später 
mal in Angriff nehmen.

von herbert (Gast)


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Hallo!
Hier mal Fotos von meiner Loop. Sie hängt im Dachboden ,weil für 
außerhalb habe ich keine Genehmigung. Mit dem Steuergerät wird 
abgestimmt.Ein Schrittmotor dessen Schritte gezählt werden erleichtert 
das anfahren bestimmter Bereiche wiw zb, Qrp Frequenzen. Der 
Schrittmotor bedient noch ein Schneckenrad weil der Schrittwinkel noch 
viel zu grob ist.Eingestellt wird nach VSWR. Das geht recht gut.
Ps: Magnetantennen lassen sich gut tarnen. Ein wenig Efeu drumrum dann 
ahnt da keiner mehr eine Antenne. Der Drehko muss halt trocken gekapselt 
werden so dass man ihn auch nicht berühren kann. Ich habe dazu einen 
Plastikeimer genommen. Anderes ist auch denkbar.
Es ist schon ein graus mit den Hausverwaltungen.

von Stefan M. (derwisch)


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Volker M. schrieb:
> Bei gleichem Wert gibt es dafür keine theoretische Erklärung. Ich würde
> auch auf Kontaktwiderstände tippen, welche die Güte und damit den
> Wirkungsgrad verschlechtern.

Sehe ich auch so.
Besonders die Schleifkontakte bei den "Dampfradio" Drehkos sind oft 
nicht so toll.
Gutes Kontaktspray zeigt sicher, ob da was dran ist.

von Kilo S. (kilo_s)


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herbert schrieb:
> Hier mal Fotos von meiner Loop.

Ich glaube das Bild habe ich schon mal gesehen. Müsste auch hier im 
Forum gewesen sein.

Hier mal ein Bild meiner Loop, derzeit horizontal an einem 
zweckentfremdeten notenständer als Fuß.
Ich kam heute noch nicht dazu den Drehkondensator umzulöten.
Muss ich wohl auf morgen verschieben.

Von einem Steuergerät kann ich gerade nur "Träumen". Da muss ich erst 
passende Zahnräder finden damit ich mir ein untersetzungsgetriebe bauen 
kann. Sonst wird das mit dem nichts.

: Bearbeitet durch User
von herbert (Gast)


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Kilo S. schrieb:
> Ich glaube das Bild habe ich schon mal gesehen. Müsste auch hier im
> Forum gewesen sein.

Ja richtig, neu reinstellen geht schneller als den alten Beitrag suchen.

Kilo S. schrieb:
> Hier mal ein Bild meiner Loop, derzeit horizontal an einem
> zweckentfremdeten notenständer als Fuß.
> Ich kam heute noch nicht dazu den Drehkondensator umzulöten.
> Muss ich wohl auf morgen verschieben.

Schau ja auch nicht so schlecht aus und wenn du zufrieden bist ist alles 
gut.

Kilo S. schrieb:
> Von einem Steuergerät kann ich gerade nur "Träumen". Da muss ich erst
> passende Zahnräder finden damit ich mir ein untersetzungsgetriebe bauen
> kann. Sonst wird das mit dem nichts.

Da ist nur die Schrittmotorenansteuerung drinnen und ein Fertigmodul um 
die Schritte zu zählen.
Anmerkung: Dass so eine Magnetantenne einen sehr spitzen Resonanzpunkt 
hat weißt du ja .Getriebe deren Zahnräder nicht spielfrei verspannt sind 
taugen dafür nicht, Besser ist  Stepper mit Schneckenrad und dafür 
passendes Zahnrad.
Einfacher ist es bei Monoband Antennen. Da kann man auch mit einem 
Festkondensator plus kleinem Drehko arbeiten. Man  könnte dann auch mit 
der Hand abstimmen.

von Kilo S. (kilo_s)


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herbert schrieb:
> Schau ja auch nicht so schlecht aus und wenn du zufrieden bist ist alles
> gut.

So weit bin ich bisher zufrieden. Vor allem auch deshalb weil sich 
Messing im Gegensatz zu Alu gut löten lässt. Das minimiert 
übergangswiderstände.

herbert schrieb:
> Anmerkung: Dass so eine Magnetantenne einen sehr spitzen Resonanzpunkt
> hat weißt du ja .Getriebe deren Zahnräder nicht spielfrei verspannt sind
> taugen dafür nicht, Besser ist  Stepper mit Schneckenrad und dafür
> passendes Zahnrad.

^^ Ich weiß. Deshalb hätte mir ja der andere Drehkondensator so gut 
gefallen. An den hätte ich einfach isoliert den Stepper anbringen können 
da er bereits untersetzung ist.

herbert schrieb:
> Einfacher ist es bei Monoband Antennen. Da kann man auch mit einem
> Festkondensator plus kleinem Drehko arbeiten. Man  könnte dann auch mit
> der Hand abstimmen.

Ich mach auch nebenbei SWL, da ist monoband nicht so günstig.

Beitrag #6479086 wurde vom Autor gelöscht.
von herbert (Gast)


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http://www.schubert-gehaeuse.de/magnetantennen.html

Hast schon mal bei Otto Schubert geschaut, der hat einiges was man für 
Magnetantennen brauchen kann?

von Kilo S. (kilo_s)


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herbert schrieb:
> Hast schon mal bei Otto Schubert geschaut, der hat einiges was man für
> Magnetantennen brauchen kann?

Ja sicher, ich kenne die Seite schon lange. Aber mein Ziel ist es bald 
mal einen Vakuumdrehko zu kaufen. Also bleibt für Schubert leider 
derzeit nix über. ;)

Mal schauen wenn mein Satellit 700 auf ebay mal weggeht hab ich 
eventuell genug für beides über.

von herbert (Gast)


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Kilo S. schrieb:
> Mal schauen wenn mein Satellit 700 auf ebay mal weggeht hab ich
> eventuell genug für beides über.

Ich hätte noch einen bildhübschen Kenwood R1000 abzugeben inkl.Kenwood 
Aktivantenne mit Preselektor. Ich habe da keinen Druck ,mal sehen wann 
ich das mal anleiere...

von Qrp-gaijin @. (Firma: http://qrp-gaijin.blogspot.com) (qrp-gaijin)


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Volker M. schrieb:
> Kilo S. schrieb:
>> Wie kann es sein das die Abstrahlung besser wird wenn ich den mechanisch
>> kleineren Kondensator verwende?
>
> Bei gleichem Wert gibt es dafür keine theoretische Erklärung.

Vielleicht sind folgende Beiträge von W8JI (der die MFJ-Magnetantenne 
entwickelt hat) vom Nutzen:

https://www.eham.net/community/smf/index.php/topic,84733.msg615826.html#msg615826

Zitat:
> The advantage of the loop is it can be loaded with a capacitor,
> but we can't do anything that adds unnecessary series resistance
> or series inductive reactance, including in the capacitor. That's
> why the MFJ loop has a boxy capacitor with welded plates, and the
> loop is welded to the stators in the butterfly cap. It is all
> minimum resistance and minimum inductance.

https://www.eham.net/community/smf/index.php/topic,84733.msg615841.html#msg615841

Zitat:

> Additional unnecessary series inductance increases stored energy.
> It makes operating Q, which is already high, needlessly higher.
> The same effect as have a series LCR circuit and making L larger
> and C smaller while Rrad is basically fixed.
> A second effect is more series inductance reduces the parallel
> area of plates in the tuning capacitor, which in well-designed
> capacitors reduces capacitor Q. [...]
> Long, narrow, tuning  capacitors, like the one in the old AEA
> loop, limit efficiency.

https://www.eham.net/community/smf/index.php/topic,86102.msg630429.html#msg630429

Zitat:

> Any unnecessary series inductance in the capacitor, by using
> poor form factor, increases losses. This is not only because of
> the longer path, but also because the capacitor starts to behave
> increasingly like a transmission line. This is especially important
> in small loops because subtle changes insignificant in many typical
> resonant circuits (where load or source resistances are pretty high)
> cause large problems in a small loop (where the load, radiation
> resistance, is very low).

https://www.eham.net/community/smf/index.php/topic,85149.msg620738.html#msg620738

Zitat:

> Now look at the path of current through the capacitor, including
> conductor sizes in that path and length.
> Anything we do to increase path length increases Q while
> also increasing loss resistance, or even odd radiation directions.
> The least effective style of capacitor, other than for feed-through
> bypassing applications where we might want distributed series
> inductance and shunt C, is a long (as a fraction of wavelength)
> coaxial capacitor. The most effective styles are multiple stacked
> layers in parallel with short heavy solid connections. [...]
> Unnecessary extra series length that does not contribute to physical
> area enclosed by the loop is bad.

https://www.eham.net/article/9527

Zitat:

> The problem in a conventional dual capacitor is shaft length
> and stacking distance, not the plate materials.
> You gain almost NOTHING in capacitor ESR by adding silver plating.
> Capacitor ESR comes from pressure joints and LONG leads. The ideal
> capacitor would occupy the smallest possible box, and have large
> smooth short collecting leads for current that taper into the size
> required to match the loop element. Adding a good dielctric is not
> generally a large problem, but the lowest ESR generally comes from
> air or vacuum.

Wenn man genügend dazu motiviert ist, kann man versuchen, den Stromfluss 
durch den Kondensator zu simulieren. Meine Versuche dazu findet man 
hier: http://openems.de/forum/viewtopic.php?f=3&t=55 . Ein Bild von 
meiner Simulation sieht man hier: 
http://openems.de/forum/download/file.php?id=142 .

: Bearbeitet durch User
von Kilo S. (kilo_s)


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Qrp-gaijin @. schrieb:
> Vielleicht sind folgende Beiträge von W8JI (der die MFJ-Magnetantenne
> entwickelt hat) vom Nutzen:

Ja auf alle fälle!

Zumindest glaube ich jetzt verstanden zu haben wo das Problem liegt. Je 
länger der Weg im Kondensator für den Strom ist um so ineffiziente wird 
sie. Und das besonders bei sehr kleinem Durchmesser wie bei meiner.

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