Experimente, Beobachtungen und Optimierungen mit dem Alpha Magnetic Loop MagLoop
Hindernisse reflektieren Ihr Signal an Ihrer Antenne zurück, was zu höheren (reflektierten) SWRs führen kann.
Von – Rick N6IET
Einführung in die Alpha-Schleife
Mein Abenteuer mit der Magnetschleifenantenne (MagLoop) und der Alpha-Loop-Antenne begann mit einem Aufbau an einem Freitagmorgen. Dieser fand auf einem 350 Meter hohen Küstenrücken gegenüber von Ventura auf Santa Cruz Island statt. Basierend auf den Erfolgen und Misserfolgen dieses Aufbaus begann ich meine weitere Forschung. Im Folgenden beschreibe ich meine Erkenntnisse aus meinen Experimenten, Beobachtungen und Optimierungen meiner Alpha-Loop-Antenne.
Hier mein Foto mit dem Alpha Loop , Elecraft KX2, HF Packer Amp und LiFePO4-Batterie
Verbesserungen
Die erste Verbesserung, die ich vorgenommen habe, waren Stativbeinverlängerungen. Ich verwende 2-Fuß-Längen von Aluminiumrohren, die aus einem 6-Fuß-Rohr geschnitten wurden, das ich zufällig zur Hand hatte. Sie schlüpften bequem über die ursprünglichen kurzen Beine und wogen praktisch nichts. Ich saß auf diesem Felsen und blickte ungefähr nach Nordosten. Links sehen Sie eines der Fähren, die sich Scorpion Anchorage nähern.
Alpha Loop (mit 40–80 m Booster-Kabel)
Nach meinem Ausflug nach Santa Cruz Island begann ich, meine Alpha Loop in meinem Wohnzimmer zu testen und damit zu experimentieren. Überraschenderweise werden die Abstimmung der Schleife und das Stehwellenverhältnis (SWR) kaum von den Gegebenheiten meines Wohnraums (Holzboden und Holzdecke) beeinflusst. Die niedrigste Resonanzfrequenz lag bei 3416 kHz mit einem SWR von 1.1. Dies wurde mit vollständig verzahntem Abstimmkondensator und beiden Schleifen mit gleichem Umfang erreicht. Meine höchste Resonanzfrequenz (mit vollständig entzahntem Abstimmkondensator) lag zwischen 8000 und 8200 kHz. Diese Werte wurden mit installiertem Verstärkerkabel in jeder meiner Doppelschleifenkonfigurationen erzielt.
Auf Entfernungen von 40 bis 80 Metern beträgt die Sendeleistung der Alpha Loop mit installiertem Boosterkabel gemäß Herstellerangaben 20 Watt. Die Installation dauert etwa 5 bis 10 Minuten.
Der Stimmknopf
Ich hatte den Abstimmkasten ursprünglich umgedreht (den Drehknopf nach unten und außerhalb der Schleife positioniert). Nachdem ich den Drehknopf nach unten und außerhalb der Schleife positioniert hatte, beeinflusste meine Hand beim Abstimmen das Stehwellenverhältnis (SWR) stärker. Nach weiteren Tests habe ich ihn daher wieder in die ursprüngliche Position gebracht (Drehknopf oben statt unten). Mit dem Drehknopf oben am Abstimmkasten hat meine Hand zwar immer noch einen gewissen Einfluss auf das SWR, dieser ist aber deutlich geringer als mit dem Drehknopf außerhalb der Magnetschleife (MagLoop).
Clip & Loop-Platzierung
Mithilfe der mitgelieferten Klemmen habe ich die innere Erregerschleife oben 7/20 Zoll von der äußeren Strahlerschleife entfernt positioniert. Klettbänder an den Positionen 10 und 2 Uhr hielten die beiden äußeren Schleifen eng beieinander. An den Positionen 7:30 und 4:30 Uhr verwendete ich ein weiteres Paar Nylonklemmen. Diese dienten dazu, ein Auseinanderdriften der beiden Schleifen zu verhindern (wenn die Verstärkungsschleife länger als die Hauptschleife ist). Die relativen Umfänge der beiden äußeren Schleifen spielten keine große Rolle. Eine Ausnahme bildete, dass ich auf 80 Metern ein Stehwellenverhältnis (SWR) von 1.0 erreichte, indem ich beide Schleifen auf den gleichen Umfang brachte und die Verstärkungsschleife hinter dem Mast und dem Abstimmgerät verlegte. Mit meinem Comet-Antennenanalysator ermittelte ich die folgenden SWR-Werte mit dem 40/60/80-Meter-Verstärkungskabel.
80m – 1.2
60m – 1.5
40m – 1.2
Tuning-Tipp
Sie können Schwankungen des Stehwellenverhältnisses (SWR) ausgleichen, indem Sie die Kapazität leicht erhöhen oder verringern, bis das SWR beim Wegnehmen der Hand wieder auf den Minimalwert zurückfällt. Alpha Antenna nennt dies Rückwärtsabstimmung. Die Vorgehensweise ist wie folgt: „Um den Einfluss der Handkapazität auszugleichen, kann eine Technik namens Rückwärtsabstimmung angewendet werden. Um eine magnetische Rahmenantenne (MagLoop) rückwärts abzustimmen , stellen Sie das minimale SWR ein. Notieren Sie sich das SWR während der Abstimmung und während Sie den schwarzen Knopf am Alpha-Anpassgerät berühren. Angenommen, Sie beobachten ein SWR von 1.9:1, während Sie den Knopf berühren. Wenn Sie dann Ihre Hand wegnehmen, sehen Sie ein SWR von 4.3:1. Dann müssen Sie lediglich auf 4.3:1 abstimmen, während Ihre Hand den Knopf berührt, um ein SWR von 1.9:1 zu erreichen, wenn Sie Ihre Hand wegnehmen.“
OPTION 1 – Beste Ergebnisse: Loops auf gleichem Umfang und Booster Loop hinter Mast & Tuner.
OPTION 2 – Guter Kompromiss: Mittlere Doppelschleifenanordnung.
OPTION 3 – Nicht gut: Die Standardschleife bleibt unverändert und die Boosterschleife fällt stark ab.
Die Schleife hat den gleichen Umfang wie eine einzelne Schleife, wobei die Booster-Schleife stark durchhängt (nicht gut).
Alpha Loop (ohne installiertes Starthilfekabel)
Die Alpha- Antennenschleife ohne installiertes Verstärkerkabel ist laut Herstellerangaben eine 100-Watt-Antenne mit einer Reichweite von 10–40 Metern. Die Installation dauert etwa 5 Minuten.
Dargestellt mit 3/8-Zoll-Abstand (äußere Schleife direkt über Erregerschleife).
Zeigt den maximalen Abstand von einem Zoll an (zu Testzwecken).
Abstand der inneren/äußeren Schleife – Mit der einzelnen äußeren Schleife experimentierte ich mit dem Abstand zwischen der Erregerschleife und der Strahlerschleife (Sekundärschleife). Nachfolgend sind die Stehwellenverhältnisse (SWR) auf jedem Band bei Abständen von 3/8, 7/20, 3/4 und 1 Zoll aufgeführt. Für den Abstand von 7/20 Zoll auf der Magnetschleife MagLoop verwendete ich die mitgelieferten Nylon-Abstandshalter von Alpha.
Band 3/8″ 7/20″ 3/4″ 1″
40 m 1.4 1.5 1.2 1.0
30 m 2.0 2.0 1.5 1.3
20 m 1.6 1.6 1.4 1.0
17 m 1.2 1.3 1.0 1.0
15 m 1.0 1.1 1.0 1.15
12m nicht zutreffend 1.5 2.5 3.0
10 m 1.5 1.3 2.6 3.0
Tatsächlich stellt sich heraus, dass der 7/20-Zoll-Abstand, der durch diese Nylonklammern von Alpha erzwungen wird, für die höheren Bänder ziemlich gut funktioniert und zu einem SWR von 1.5 auf 40 Metern, 2.0 auf 30 Metern und 1.6 auf 20 Metern führt. Wie sich herausstellte, funktionierte ein Abstand von 1 Zoll bei Bändern unter 17 Metern besser und bei 15 Metern völlig ausreichend. Obwohl ein Abstand von einem Zoll auf 12 und 10 Metern, wo ein SWR von 3:1 beobachtet wurde, nicht gut funktionierte.
Reverse Beacon Network (RBN)-Ergebnisse – Nachfolgend sind einige RBN-Skimmer-Berichte aufgeführt, die während meiner Tests auf dem Dach erstellt wurden.
Das Boosterkabel
Während der Nutzung stellte ich bei meinen Tests auf dem Dach fest, dass mein HF Packer Amp „abschaltete“. Dies war in der Tat auf die Lichtbogenbildung des Kondensators zurückzuführen. Durch Herabsetzen der Antriebsleistung (und damit der Ausgangsleistung) auf 64 % (auf 80 Metern) und 84 % (auf 40 Metern) konnte das Problem vermieden werden. Ich habe keine genauen Leistungswerte, aber ich schätze, dass die volle Leistung (mit 5-Watt-Antrieb) etwa 50 Watt auf 80 m und etwa 40 Watt auf 40 m ergibt. Wenn ja, konnte ich auf 32 bis 80 Metern bis zu 40 Watt CW laufen. Daher halte ich die 10-Watt-CW-Leistungsbegrenzung (20-Watt-SSB-PEP) von Alpha Antenna mit dem Booster-Kabel für viel zu konservativ.
Radiation Pattern
Denken Sie daran, dass eine Magnetschleife MagLoop (ein kleiner Bruchteil einer Wellenlänge im Umfang) die magnetische Komponente betont und die elektrische Komponente des Nahfelds minimiert. Das liegt an dem hohen Strom in der Schleife (ermöglicht durch den Strahlungswiderstand in Milliohm) und dem engen Abstand zwischen den Hochspannungspunkten über dem (physikalisch und elektrisch kleinen Spalt) des Serienkondensators. Im Fernfeld gleichen sich die beiden Felder in ihrer Stärke aus und bilden eine elektromagnetische Standardwelle.
Das Strahlungsmuster im freien Raum ist ein ringförmiges Muster, das mit der Schleife selbst ausgerichtet ist. Bei vertikaler Montage ergibt sich ein achtförmiges Muster in Richtung der vertikalen Ebene der Schleife. Der Strahlungswinkel verläuft in diesem Fall vom Horizont über den Zenit zurück zum Horizont, sodass sowohl NVIS als auch MUF genutzt werden können. Die Polarisation ist überwiegend vertikal. Bei horizontaler Montage gelten die Regeln für die Höhe über dem Boden in Bezug auf Strahlungswinkel und Bodenverluste. Daher gilt: Je höher die Montage, desto besser, bis zu 1/4 Wellenlänge (NVIS) bzw. 1/2 Wellenlänge (MUF zum Horizont) über dem Boden. Bewohner von Wohnungen mit Balkonen in höheren Stockwerken können möglicherweise eine recht effektive horizontale Magnetschleife bauen, die einige Meter aus den verputzten Wänden ihrer Gebäude herausragt.
Reflexionen
Wenn ich an meinen 72-stündigen Campingausflug auf der Insel (mit vier anderen Funkamateuren) zurückdenke, hatte ich Don ND6T (mit einem QCX QRP-Gerät) in Weaverville, JB NR5NN in Benicia, Bob KJ6CA in der Nähe von Sacramento, Mitch KB6FPW/p (K2 mit 10 Watt) von einem Campingplatz nordöstlich von Fresno aus und am Freitagmorgen das Bob-Netz auf 80 Metern – ziemlich beeindruckend für eine 90 cm große Magnetloop-Antenne auf 80 Metern! Ich habe mich auch ins PARG-Netz auf 7034 kHz eingeschaltet und anschließend Mark K6JJR (in der Nähe von Sacramento), George N0FU (Chula Vista) und Pete AA6ZE (Santa Rosa) auf 40 Metern gearbeitet. Mit meinem neu gewonnenen Wissen bin ich sicher, dass ich noch weitere spannende Abenteuer mit der Alpha Loop erleben werde , und ich hoffe, dass Ihnen diese Informationen nützlich waren.
Rick N6IET
N6IET – Rufzeichensuche von QRZ Ham Radio
Magnetschleifenantennen Magloops – Alpha-Antenne
