Amateurfunk Forum - Archiv

... ich hab's jetzt erst mal nur überflogen mit meinen miesen Englischkenntnissen ... Ich konnte an keiner Stelle auch nur einen Hinweis auf die allgemein verwendete Option mit Koppelspule finden, welche sich ausserhalb der Loop und Schrirmung befindet resp mit der Loop eine Einheit innerhalb der Schirmung bildet.

Unabhängig davon:
[schlaumichelmode]
Ist das die einzige Abhandlung darüber, welche zu diesem Ergebnis kommt? Oder gibt es noch weitere, bestätigende und nicht nur theoretisch durchdachte Abhandlungen darüber? Ansonsten ist das nur eine Hypothese resp. Theorie, die aus wissenschaftlicher Sicht erst bestätigt oder widerlegt werden muss.
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Aber auch ganz losgelöst davon werde ich so oder so den Versuchsaufbau der MultiLoop auf'm Dachboden einmal ohne und einmal mit Schirmung probieren; nichts geht über selbst gemachte Erfahrungen. Denn wenn ich eines gelernt habe: wenn man sich schon auf externe Aussagen stützt, dann findet man mit Sicherheit fast beliebig viele weitere Aussagen zu dem Thema, die entweder genau das Gegenteil als Fakt darstellen wie auch Aussagen, die noch in ganz viele andere Richtungen gehen ...
Ich bin auch nicht wirklich ein Theoretiker; ich muss Fakten (soweit möglich) selber sehen oder anfassen können. Daher mache (im Sinne von Anpacken) ich lieber, gerne auch mal für die Katz, als mir Stunden-, Wochen- oder Monatelang die Theorie darüber einzutrichtern.

Das nimm / nehmt bitte nicht persönlich! So war das jetzt ganz sicher nicht gemeint. Ich werde mir die Abhandlung auch noch sicher ganz genau reinziehen und schauen, was ich daraus für meine Idee verwenden kann. Also dafür ist es auf jeden Fall ein guter Link.

Hallo Micha,
meine Empfehlung ist dieser Bausatz: http://active-antenna.eu/amplifier-kit/

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Gerhard

[quote]
Unabhängig davon:
[schlaumichelmode]
Ist das die einzige Abhandlung darüber, welche zu diesem Ergebnis kommt? Oder gibt es noch weitere, bestätigende und nicht nur theoretisch durchdachte Abhandlungen darüber? Ansonsten ist das nur eine Hypothese resp. Theorie, die aus wissenschaftlicher Sicht erst bestätigt oder widerlegt werden muss.
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[/quote]

Ja, gibt es: http://www.mikomma.de/fh/eldy/hertz.html

Dort kannst Du auch erkennen das beide Felder (90° versetzt) erforderlich sind wenn Du etwas empfangen willst.

Kannst ja einfach aus Koax ne 2m Loop bauen, einmal nur Aussenleiter, einmal Innenleiter als Loop und aussen als Schirm. Trennstelle für Schirm nicht vergessen. Kostet nicht viel.
Versuch macht kluch..

[quote]
Das habe ich nicht so ganz gerafft. Wenn ich ein Loop wie dargestellt nutze, oben den DrehKo (um beim Sinnbild zu bleiben), Koppelspule unten und den ganzen Schmunz in Folie oder meinetwegen auch in ein unmagnetisches Gehäuse packe, dann kann dort keinerlei elektrisches Feld mehr dran (faradaysche Käfig), sehr wohl aber ein magnetisches Feld eine Spannung induzieren. [/quote]

Seit Maxwell wissen wir: Eine elektro-magnetische Welle besteht immer aus zwei zwingend miteinander gekoppelten Komponenten. Elektrische und magnetische Feldkomponente sind über den Feldwellenwiderstand verknüpft. Zwar ist dieser Feldwellenwiderstand bei einer small-magnetic-Loop im Nahfeld klein, aber nicht Null. Unterbinde ich die elektrische Feldkomponente, gibt es folgerichtig auch kein magnetisches Feld und umgekehrt. Bringe ich eine Loop Antenne in einen Faradayschen Käfig, der das elektrische Feld völlig abschirmt, verschwindet auch das magnetische Feld einer Welle völlig.

Es gilt zu beachten: wir haben es hier nicht mit isolierten statischen elektrischen oder magnetischen Feldern zu tun (außer im Nahfeld), sondern mit einer elektromagnetischen Welle mit ihren besonderen Eigenschaften. Schirmt man bei einer Welle die elektrische Feldkomponente ab, kann auch eine Magnetloop nichts mehr empfangen. Lediglich statische Felder oder niederfrequente quasistatische (z.B. 50Hz) ließen sich so abschirmen. Bei einer geschirmten Loop mit Unterbrechung (Gap) wirkt die Abschirmung hin zu kürzeren Wellenlängen nicht mehr statisch, sondern wird zur eigentliche Antenne, die auf den Innenleiter transformiert.

Chris Trask, N7ZWY, hat eine ausführliche Abhandlung zur Erläuterung der komplexen Zusammenhänge bei der geschirmten Loop erstellt: "Mastering the Art of shielded Loop Aerials". Mit ausführlichem Literaturverzeichnis. [url:2w3mqqk3]http://docslide.us/documents/shielded-loop-aerials-rev-0.html[/url:2w3mqqk3]

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... ey, das habe ich sofort verstanden! Geile Erklärung! Mit dieser Gabe solltest Du unterrichten (ernsthaft).

Ich werde mir das die Tage mal nach und nach durch's Hirn sickern lassen ... Auch der Link von Dir "rejection" ist ziemlich anschaulich. So was kann ich geistig viel schneller erfassen als den ganzen Formelkram (sagte ich schon, das ich lieber probiere statt studiere? Ja? ok...)

[quote]
Ich werde mir das die Tage mal nach und nach durch's Hirn sickern lassen [/quote]

Wenn es gerade durchs Gehirn sickert pack noch etwas Grundsätzliches zum Verständnis der "small magnetic loop" in den Trichter:

Damit eine Loop als " Magnetic Loop" wirkt, gilt die 1/10 Lambda Regel. Ist der Drahtumfang geringer als 0,1 Lampda kann man von einer uniformen Stromverteilung auf der Schleife ausgehen. Äquivalent zum kurzen (z.B Hertzschen) Dipol nennt man die magnetic Loop daher auch gerne "magnetischer Dipol". Sie verhält sich wie eine Spule. Je größer ihre Fläche ist, desto mehr Empfangsenergie nimmt sie aus einem Wellenfeld auf. Bis zu einem Verhältnis von Umfang/Wellenlänge von 0,1 behält die Schleife die vorteilhaften Eigenschaften einer "magnetischen Antenne". Zu höheren Frequenzen hin, je näher man sich der Lambda/2 Resonanz nähert, verlieren sich diese Eigenschaften immer mehr. Loops mit größerem Umfang (z.B. Delta Loop, Quad, etc.) arbeiten mit einer gänzlich anderen Richt-Charakteristik, nämlich wie eine normale elektromagnetische Antenne und reagieren sowohl auf die elektrische als auch auf die magnetische Feldkomponente einer Welle.

Eine magnetic loop ist von Hause aus eine Breitbandantenne. Sie hat über einen großen Frequenzbereich einen flachen Frequenzgang. Da es nix umsonst gibt, muss man dafür in Kauf nehmen, dass die magnetic Loop nur einen sehr kleinen Strom abgibt und daher immer einen hochverstärkenden Verstärker mit symmetrischem Eingang braucht. Wird nicht auf strenge Symmetrie geachtet, werden vermehrt auch unerwünschte elektrische Feldanteile empfangen. Damit der kleine Strom in der Schleife nicht weiter behindert wird, muss der Eingangswiderstand dieses symmetrischen Verstärkers möglichst klein sein, quasi einen Kurzschluss darstellen. Denn der durch das magnetische Feld der empfangenen Welle hervorgerufene Strom in der Loop fließt durch den symmetrischen Verstärkereingang durch. Der Verstärker arbeitet als Strom-Spannungs Wandler (Transimpedanz-Verstärker). Er wandelt den Strom aus der Loop in eine proportionale Ausgangsspannung um. Sein Ausgang treibt ein 50Ω Koaxkabel. Ein solcher Nachverstärker einer breitband magnetic loop soll um große Bandbreite zu erreichen also keine 50 Ohm Einganswiderstand haben, sonder eher um 2....3 Ohm. (Bild)

Die Bandbreite einer magnetic loop hat zwei Grenzen.

- Die obere Grenzfrequenz wid durch die Leiterlänge/Umfang wegen der bekannten 1/10 Lambda Regel bestimmt.

- Die untere 3dB Grenzfrequenz ist vornehmlich durch Ihre Induktivität der Schleife bestimmt.
Die Loop ist nämlich nichts anderes als eine Spule mit einer Windung und großem Durchmesser. Die untere 3dB Grenzfrequenz ergibt sich bei der Frequenz, bei der der induktive Widerstand der "Spule" gleich groß ist wie der Eingangswiderstand des nachfolgenden Verstärkers. Außerhalb der Grenzfrequenzen fällt die Empfangsleistung der Loop ab.

Ein Beispiel (leider mit etwas Rechnung):
Eine kreisförmige Loop mit 1m Durchmesser, damit 3,14m Umfang hat eine Induktivität L von ca 4 microhenry, daran hängt ein Aktivloop-Verstärker mit 3 Ohm Eingangswiderstand.
Daraus ergeben sich folgende Grenzfrequenzen:

- Obere Grenzfrequenz: durch die 1/10 Lambda Regel: 3,14 m Draht ergeben eine Frequenz von (Lambda 300 000 000m / 3,14 m) * 0,1 = 9,55 MHz
- Untere Grenzfrequenz: die Frequenz, bei der das XL von 4 microhenry gleich 3 Ohm ist: f = XL/2*Pi *L = 3Ohm / (2 * 3,14 * 0,000 004µH) = 119 kHz

Diese 1m Durchmesser Loop hätte also einen als magnetic Loop nutzbaren Frequenzbereich von 119 kHz bis 9,55 MHz. Das ist doch schon was!

Aber wir sehen auch: Zu lang soll der Umfang nicht werden, sonst taugt eine Loop nicht für die oberen Kurzwellenbänder. Ein 1m Kreis mit 3,14m Umfang wirkt ab 9,5 MHz nicht mehr als magnetic Loop. Die Richtwirkung wird z.B. rapide abnehmen. Und an dieser Stelle setzen dann die Tricks wie mit der Cross-Parallel Loop ein, um diesen obere Grenze rauszuschieben.


Ein ganz anderes Verhalten zeigt eine mit einem Drehkondensator abgestimmte Loop.

Hier wird aus der Induktivität der Loop (= Spule) zusammen mit einem Kondensator ein Parallelschwingkreis gebildet.
Wenn die Loopschleife einen kleinen Verlustwiderstand hat (z.b.dicker Draht), dann ergibt sich ein Schwingkreis mit hoher Güte.
Und der Strom in der Loop schaukelt sich in dem Schwingkreis bei Resonanz um den Betrag der Güte hoch. Allerding nur bei der Resonanzfrequenz dieses Schwingkreises. Die Loop ist also nicht mehr breitbandig, sondern schmalbandig, arbeitet nur in einem schmalen Frequenzbereich. Man muss sie abstimmen.

Da ein Parallelschwingkreis hochohmig ist, sollte auch der nachfolgende Loopverstärker einen hochohmigen Eingangswiderstand haben und nicht niederohmig sein, wie bei der aperiodischen Loop.

Rechnen wir ein Beispiel:
Eine Loop mit einem Meter Durchmesser hat eine Induktivität von ca 4µH. Daran schließen wir einen Drehkondensator an, der zwischen 20pF und 500pF verändert werden kann.
L und C in die Thomsonschen Schwingungsformel eingesetzt ergäbe das einen Abstimmbereich von: 20,5MHz bis 4,1 MHz. Der nutzbare Frequenzbereich ist also weit geringer als bei einer aperiodischen Loop, dafür ist die abgegebene Spannung höher.

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... sehr gut erklärt! Vielen Dank...

Ich möchte mich bei meinen Versuchen [b:167kcrig][u:167kcrig]ausschließlich[/u:167kcrig][/b:167kcrig] auf abgestimmte, also resonante Loop's konzentrieren. Da ich an Platz keinen Mangel habe und notfalls auch eine 800m Langdraht spannen könnte (macht ja kein Mensch *g*), kann ich auch problemlos einen Ring mit 4-5 Meter Durchmesser hinstellen. Da mir nach den ersten Rechnungen klar war, das ein Riesenring nicht den gewünschten Bereich abdecken kann, bin ich halt auf die Idee gekommen, in diesen Ring (nebst Koppelring) zentrisch einen weiteren, kleineren Ring (nebst Koppelring) unterzubringen und, sollte das auch noch nicht reichen, einen Dritten.
Mit drei Ringen decke ich mit den entsprechenden VarCap und ggf. zuschaltbaren C's den kompletten Bereich ab, der mir vorschwebt mit einem Manko: Mit der Riesenloop komme ich nicht so weit runter wie geschätzt. Dazu muss die 3 Windungen oder mehr haben, aber dann komme ich nicht mehr so weit rauf, vom Gewicht mal ganz abgesehen, da Kupferrohr nicht gerade ein Federgewicht ist (22x1 ~ 0,6kg/m)... Daher denke ich im Moment darüber nach, ob die "Außenspule", was ja gleichzeitig das Trägersystem für's Ganze werden soll, nicht doch besser eine klassische Rahmenantenne in groß werden soll, welche sich per Relais und VarCap bis in den 100kHz Bereich oder tiefer einstellen lässt. In diesen Rahmen lassen sich die kleineren Loops für die höheren Bereiche eben so gut einhängen wir in die vormals angedachte klassische Loop...

In diesem ganzen Zusammenhang stehen, wie eingangs erwähnt, eigentlich erstmal nur zwei konkrete Fragen im Raum, die im direkten Zusammenhang mit der mechanischen Stabilität stehen. Das wäre zum einen die Frage, ob ich alle verschachtelten Ringe problemlos im neutralen Centerpoint (Strombauch) elektrisch erden kann (Versuch eins) und ob sich die verschachtelten Ringe in irgend einer negativen Form gegenseitig beeinflussen (Versuch zwei).
Wenn das soweit erledigt ist und mal angenommen so machbar, dann wird es darum gehen, die jeweils über Koppelloop gewonnen Signale auf je einen Leitungstreiber zu schaffen, welche am Ende jeweils (via Bandpässen o.ä.) auf ein Coax ins Haus geführt werden, um an 2 oder 3 Stellen entgegengenommen zu werden. Umgekehrt muss eine Möglichkeit geschaffen werden, an den 2 oder 3 "Entnahmestellen" die Loops abstimmen zu können und das zusätzlich an die beiden anderen Stellen zu melden, das die Loop X gerade in Benutzung ist. Selbiges ist auch mit den Rotoren nötig (3 Rotoren coaxial).
Diese Vorgehensweise bietet sich hier als reiner RX- Haushalt an, da die ganzen Antennendosen im Haus nicht benötigt werden (SAT2IP), mit Leerrohr versorgt sind und somit prima dafür nutzbar.


So... Roman am Ende. Ich hoffe, ich konnte mich halbwegs glücklich und verständlich ausdrücken, so das klar wird, was ich hier explizit vorhabe ...

Fragen:

Wenn du nur empfangen willst, wieso muss es 22mm Cu-Rohr sein, brauchst du diese Güte die dir die Bandbreite unnötig schmal macht?
Wieso einen Koppelring bei Empfang? Soll es eine passive Lösung werden, bei der du damit auf 50 Ohm runtertransformieren musst?
Dir ist bewusst, dass Schleifen, deren Flächen sich decken, ineinander koppeln und sich beeinflussen?

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[quote]... wieso muss es 22mm Cu-Rohr sein, brauchst du diese Güte ...[/quote]
Wie willst Du sonst so ein riesen Ding stabil in die Luft stellen, ohne das es Dir das Ding beim ersten Windchen umhaut? Ok, Plasterohre wäre noch eine Option, aber dann wäre meine Idee mit den innen geführten Zuleitungen zu den CapDioden nicht machbar (falls die Massesache überhaupt umsetzbar ist)...

[quote]Wieso einen Koppelring bei Empfang? Was außer Nachteilen soll der bringen?[/quote]
Betrifft auch zum einen die geplante "Erdung" im Strombauch, zum Zweiten in dem Zusammenhang die Vermeidung von Brummschleifen...

[quote]Dir ist bewusst, dass Schleifen, deren Flächen sich decken, ineinander koppeln und sich beeinflussen?[/quote]
Klar ist es das; darum geht es ja! Die Frage ist, wie bereits mehrfach erwähnt, ob sich diese Spulen, welche jeweils auf anderen Frequenzen resonant sind, so sehr gegenseitig beeinflussen, das die Sache sinnfrei wird. Ein Nebenversuch wird darauf abzielen, [u:ipjx5phq]falls[/u:ipjx5phq] die Beeinflussung zu stark ist, ob ein Versatz von 60° (Große 0°, Mittlere 60°, Kleine 120°) diesen Einfluß auf brauchbare Werte reduziert.
Natürlich könnte ich auch alle Loops jeweils weit weg voneinander im Garten plazieren, aber dann bekomme ich sicherlich Stress mit meinen Zicken....

[quote]aber dann bekomme ich sicherlich Stress mit meinen Zicken....[/quote]

Warum? Das verkaufst Du denen als Erdstrahlenringe

... das wird nix; sind beide nicht plond

[quote]

Ich möchte mich bei meinen Versuchen [b:372wp71t][u:372wp71t]ausschließlich[/u:372wp71t][/b:372wp71t] auf abgestimmte, also resonante Loop's konzentrieren. Da ich an Platz keinen Mangel habe und notfalls auch eine 800m Langdraht spannen könnte (macht ja kein Mensch *g*), kann ich auch problemlos einen Ring mit 4-5 Meter Durchmesser hinstellen. Da mir nach den ersten Rechnungen klar war, das ein Riesenring nicht den gewünschten Bereich abdecken kann, bin ich halt auf die Idee gekommen, in diesen Ring (nebst Koppelring) zentrisch einen weiteren, kleineren Ring (nebst Koppelring) unterzubringen und, sollte das auch noch nicht reichen, einen Dritten.
[/quote]

Es gibt auch noch andere brauchbare Empfangsantennen die ihre Vorteile haben.
800m lange Empfangsantennen (Beverage) für die niedrigeren Frequenzen sind für zwei Richtungen nur durch noch längere oder kürzere parallele zu übertreffen.

http://www.qsl.net/k4fk/presentations/W ... SFDXAs.pdf

Ja, dann muss man nur noch das schmale und lange Grundstück passend drehen... )
Sind zwar schöne Antennen, aber in nem typischen Hausgarten nicht unterzubringen.

... stümmt, zumindest bei einigen. Aber wie gesagt... theoretisch bei mir kein Problem, zumindest in einem verfügbarem Öffnungswinkel von grob geschätzt 50° ...

... aBär ich WILL eine LOOP *HimmelAr***undZwirnNochMal*