50.Große oder kleine Koppelloop?
 
Testloopaufbau mit gleich großer Koppelloop im Abstand von 25cm.
Gewinn gegenüber der kleinen Koppelloop 11 dB ! Sie lesen richig:
elf dB ! Das hat mich selbst sehr überrascht. Das ist ein weiterer
großer Schritt, zur Verbesserung der Konstruktion von e/m Loops!
Fazit: Es lohnt sich immer, nachzudenken
und die Natur zubefragen!
Nun sollte noch der Vergleich gemacht werden:Induktive zur kapazitiven
Koppelung einer e/m Loop!Mit einer gleich großen Koppelloop als die
Loop selber, sind sich diese Loops gleich! Mit den sehr häufig anzufindenen
e/m Loops mit einer Koppelloop von ca. einem fünftel des Durchmessers,
sind mindestens um 6 dB schlechter als als die kapazitive Koppelung.
Weil hier die schädlichen Streuinduktivitäten nicht auftreten! Siehe weiter unten !
Der Test wurde bei 7 MHz durchgeführt!Warum ist das so: Die kleine Koppel-
loop hat einen zu kleinen Koppelfaktor . Hier ein Text dazu," Funkschau" Arbeits
blätter C5/2 Helft:21/88
Aus: Dr.Ing. F. Vilbig, Lehrbuch der HF-Technik ,1942 Seite 122...
Aus: Meinke- Gundlach, HF-Technik 1968.
Aus obigen Formeln ergibt sich für eine Loop ohne Koppelverluste:
Wenn die Koppelloop ein 1/5 des Durchmessers der eigentlichen
Loop hat und sich im Zentrum dieser befindet ,beträgt der Koppelgrad
nur 44% . Eine Koppelloop mit dem Durchmesser der eigentlichen
Loop hat dagegen einen Koppelgrad von 100% ! Meist ist die Koppel-
loop am Rand der Loop angebracht,das bedeutet ,dass die Koppelung
kleiner als 40% ist.
Hier eine Faustformel dazu: (die den Verlust in der Koppelloop nicht
beinhaltet).Der max. Koppelfaktor ist 1 =100%
Setzt man in die Formel die Durchmesser der Loops im Meter ein,
so erhält man den Koppelfaktor:
k= die Wurzel aus D1 mal D2 . z.B. Die Wurzel aus: 1 mal 0,2 =0,44,
entspricht 44 %. D1=Loopdurchmesser/m, D2=Koppelloopdurchmesser/m
Hier ein weiterer Laborversuch mit einer von mir entwickelten "indugamma"
Match,die sich besonders bei meinen Richtloops gut bewährt hat.Siehe Kap.4
Es zeigte sich auch hier folgendes: diese hatte eine Dämpfung gegenüber
der großen Koppelloop /680mm Durchmesser von 5,5 dB ! Leider funktioniert
die große Koppelloop nicht bei meinen Richtloops. Weil hier die Stromverteilung
bereits nicht mehr linear ist und die Phase auf dem großen Loopumpfang
bereits ca.180° hat. Die hier beschriebene Wirkungen ergeben sich nur
bei Loops von einem kleinerem Umfang als einer 1/4 der Wellenlänge!
Ein weiterer Vergleichstest:
Loop mit großer Koppelloop wie oben , gegen Loop mit Ferrit-Ringkern.
Der Ringkern ist ein hochwertiger von Siemens,Typ:20 K12, Frequenz-
bereich 3...40 MHz. Die Auskoppelwicklung hat 7 Wdg. Der Testauf-
bau war der, wie im Kap.47 über den Skineffekt benutzte (Foto 1) .
Testfrequenz 29,5 MHz.
Messergebnis:
Mit dem Ringkern war die Feldstärke 3dB geringer!
Also nochmals: Die kapazitive und die induktive mit
großer Koppelloop als diese Loop selber, bringen die
höchsten Feldstärken.
Hiermit ist wohl bewiesen: dass Loops mit einer kleinen
Koppelloop nicht optimal arbeiten!
Die nenne ich : Arme Magnetische Antennen.
Nachtrag
Weiter hat sich in der Praxis gezeigt, das man keine Symmetrierung
benötigt ,wenn man keine galvanische Verbindung zwischen K.- Loop
und neutralem Punkt der H.-Loop herstellt. Man braucht somit kein
Rigid-Kabel, sonder mindestens einen Leiterdurchmesser derK.-Loop
von 10mm ( bis 100W) .
Noch ein Bericht: Beim Vergleich der Güten der jeweiligen Loopsist
die mit der großen induktiven Koppelloop um 32% schlechter als die
mit kapazitiver Koppelung. Das ist eine pararelle zu den"Funkschau
Arbeitsblatt "Ausführungen, siehe oben. Die Koppelloopliegt im Ersatz-
schaltbild in Serie mit der eigentlichen Loop.
Allerdings waren die Feldstärken gleich, wohl weil die Koppelloop mit strahlt.
3. Kommentar !
4. Kommentar.
Aus: cq-DL
Diese Loop hat mit einem 1mm Ag/Cu-Draht ein Q
bei 2m von 62,5.
Das Q stieg auf 84! Nach dem eine 15x1mm ,33 mm
D.Koppelloopstatt der 50mm D. eingebaut wurde.
Achtung! Eine M5 Poliamid-Gewinndeschraube wurd
bereits bei 5 W/FM zerstört.Läuft beim ersten Test
das SWR ständig weg,dann stimmt irgend etwas nicht!
Bei der hier verwendeten großen K.-Loop beträg das
Q 82,5 ! Die Abmessungen: 160x80mm, dreiteilig zer-
legbar. Preis: der neuesten Ausführung bis 20 W/FM
belastbar, 49,-€
Vereinfachte 2m - mag-Loop aus Alu. OM Würtz hatte 10mm x2 CU
verwendet. Um auf ähnlich kleine Skineffektverluste zu kommen wurde
hier das Alu doppelt so breit gewählt. Es wäre schon mit dem Faktor 1,4
genug gewesen. Durch dieser Konstruktion wurde der Trimmer und die
zwei Lötstellen sowie der Trimmerschleifkontakt eingespart! Gestreckte
Länge: 540mm ,Überlappung: 20mm.
Der errechnete Koppelfaktor bei OM Würtz's Loop beträgt hier 0,22=
22% wenn die Koppelloop im Zentrum währe! Das entspricht einem
theoretischem Feldstärkeverlust von ca. 13 dB gegenüber einer Koppel-
loop mit gleichem Durchmesser als die Loop selber!
Einfache 2m- Singelloop aus RG 175 ( versilbertes Kabel, außen
Silikon isoliert. Die Abstimmkapazität bilden die überlappten
Kabelenden in einem Chemiewerkstoff-Würfel. U= 500+2x20mm .
Koppelloopumpfang 140mm , 1mm AG/Cu-Draht. ! Besser wäre:
aus gleichem Kabel eine K.-Loop mit ca. 50mm D. Besonderheit:
Loop ohne Schraub- und Löststellen! Einstellung des SWR's durch
schwenken der Koppelloop. Diese Ausführung vertrug ohne
Probleme 10 W/FM.
Laboraufbau einer Loop mit großer Koppelschleife im 2m Band.
In der Folge gehst um Messungen der Güten. Es kann jetzt schon
mit geteilt werden das die Güten mit großer Koppeloop um ca 25%
besser ist.Material: RG174-Außenleiter versilbert.
Sehr wichtig ist ein
1:1 Balun oder eine
Mantelwellensperre.
Im 2m Band sind Ferrite
schnell an ihrer Leistung-
grenze und erwärmen
sich schon bei ca.30 W-
FW!
Ein Testmodell :2m Doppelloop mit großer K-Loop! Gestreckte Länge:
690mm aus RG214 ,damit es kein Wärmestau gibt, wurde der Schutz-
mantel entfernt. Aber gleiche Feldstärke als entsprechende Singel-
loop mit 500mm Umfang! Wichtig: Die K-loop muß die gleiche Wickel-
ichtung besitzen als die Loop! Wdg.-Distanz je 20mm auch die K-Loop.
Die gemessene 3 dB-Bandbreite beträgt: 2 MHz.Die SWR-1,5-Bandbreite
beträgt 1MHz.
Weite Daten die zu einer Berechnung nötig sind:
Induktivitäten: H-Loop 0,55µH U=680mm ,K-Loop 0,25µH
U=320mm. Eigenkapazität:2,2 pF, gem.Q=73,Xc=500 Ohm.
Hochfrequenzwiderstand der versilberten Abschirmung des
RG214 beträgt bei 150MHz 0.2 Ohm/m.
Daraus ergeben sich folgende Rechengänge bei P=50Weff:
I=Wurzel aus:PxQ/Xc =50x73/500=2,7Ae/0,7=3,9As (Scheitelstrom).
U=Wurzel aus PxQxXc= 50x73x500=1350Ve/0,7=1930Vs(Scheite-
spannung).Die Spitze/Spitze-Spannung von rund 4000Vss, haben nur
Bedeutung an Verlust behafteten Isolatoren.Kapazitäten und Induktivi-
täten werden wegendes Schwingungsverhalten nur jeweils mit der
positiven bzw. negativen Scheitelwerten belastet!
R/HF für O,68m= 0,14 Ohm. Der Wattverlust beträgt folglich:
I²xR/HF=2,7²x0,14=1W das sind 2% ohne die geringen Verluste in
der K-Loop.Also werden ca.48,5 W/HF abgestrahlt. In der Praxis
erwärmte sich bei einem 10 Min-50W/FM-Test die Loop nicht über
20° über die Raumtemperatur.
Diese Konstruktion ist besonders
Einfach und Wirkungsvoll!
Macht man eine Öko-Bilanz bzw.eine Wertanlayse,
so schneidet diese Doppelloop in Eigenresonanz ,
gegen über einer GP bzw. Loop mit Drehkos sehr gut ab!
Wie es sich gezeigt hat ,kann man noch wirkungsvolle
Eigenresonanzloops selbst im 80m-Band bauen.
Für kleine portable Multi-Band-Loops hat sich die
PMLA 100 gut bewährt, weil ja die Eigenresonanz-
Loops Einband-Antennen sind! Eine induktive variable
Kopplung ist hier kaum möglich und sperrig .
Siehe: Kap.2
DL4KCJ Feb.2008
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