Antenne experimenten

loop

loopGisteravond hebben we wat experimenten uitgevoerd op diverse banden om te zien wat nou precies de prestaties van de Magnetic Loop antenne zijn, die beschreven is in de RAZzies van juni 2013. En dat leverde toch wel interessante resultaten op.

 

 

De eerste aanleiding voor de sked met Gert PE0MGB op 40m was om de modulatie van Gert's zelfgebouwde SDR-transceiver te beluisteren. Daar kan ik kort over zijn: die was uitstekend. Daarna hebben we wat proefjes uitgevoerd op diverse banden om te kijken hoe de loop zich gedraagt. Toevallig had ik een paar dagen eerder de ontstoring van de afstandsbediening afgerond, en toen ook al wat testjes gedaan met de loop op het dakterras. Alleen zonder vergelijkingsmateriaal. Op 40m werkte ik met de K1 met 7W output op 40m met DA0NFL. Dat leverde een rapport van 229 op. Formeel betekent dat zo goed als onneembaar, maar desondanks had hij mijn call en mijn naam goed, maar het zal voor hem niet makkelijk geweest zijn. Aan het seinen van het QTH ben ik maar niet begonnen HI. EI2KC gaf op 20m met dezelfde 7W een 599 en ook IK2SND gaf op 17m gewoon 599. Of dat dan waar is, moet je maar afwachten, maar het betekent over het algemeen dat ze geen moeite hoeven doen. Dus dat het werkte, was duidelijk. Maar hoe goed, niet echt.

De theorie zegt dat de loop op 40m nog geen 4% efficiency heeft, wat neerkomt op meer dan 14dB onder een dipool, ofwel bijna 2,5 S-punt. Dat bleek ook wel: voor onze sked om 21.00 zat ik nog wat te proberen, en op 40m zat OJ0V een pile-up weg te werken. Dat wilde ik wel eens proberen met de loop, dus gebruikte ik de FT857 met 40W output (meer kan niet want dan gaat de afstem-C in de loop staan knetteren) om te proberen ertussen te komen. Dat ging dus niet. Nou is een pile-up als referentie misschien niet erg representatief, maar nadat ik op mijn draadje in de boom had overgeschakeld, had ik 'm met diezelfde 40W binnen 3x roepen te pakken (nou ja, roepen… in CW natuurlijk. In phone doe je met 40W in een draadje niet echt mee in een pile-up). HF80LOT op 30m ging met 25W zonder problemen, maar ja, op 30m is de efficiency al 13% en dat is -8,87dB: nog minder dan 1,5 S-punt onder een dipool. Dat scheelt echt wel. Afijn, sked-tijd, dus maar eens testen.

We begonnen op 40m. Mijn draadje op 5m hoogte naar de dichtstbijzijnde gemeenteboom is zo'n 10m lang en die doet het op 40m, waar hij dus ongeveer een kwart golf is, eigenlijk het best. Dat is ook wel te zien in mijn overzicht van de banden waar ik op werk:

Banden

Ik heb op 40m echt de hele wereld gewerkt op dat draadje. HongKong, Australië, Nieuw-Zeeland, Amerika – in principe kan ik alles werken. Het gaat natuurlijk lang niet altijd even makkelijk als met een full size beam op het dak, maar toch. Het gaat. Tijdens Gert's vakanties in Frankrijk is toen ook al gebleken dat het draadje superieur was boven de Inverted-V. De redenatie was dat het draadje op 5m hoogte een perfecte NVIS antenne is. Het was nu niet anders. Ik kon Gert op de loop ternauwernood nemen, en dan alleen omdat de ruisvloer op de loop lager is dan op de draad. Omgekeerd kon Gert horen dat ik in de lucht was, maar verstaan kon hij mij niet. Gert's ruisvloer was S7, en met het draadje kwam ik S9 binnen. Als zijn S-meter goed is, dan klopt het wel. De loop is immers 2,5 S-punt slechter dan een dipool, en hoewel het draadje eindgevoed is, ben ik ervan overtuigd dat de andere helft van de dipool gevormd wordt door de centrale verwarmingsbuizen die ik als stations-aarde gebruik en waardoor het huis net zo hard mee staat te stralen als de draad zelf. Goed, 40m was met de loop dus geen succes.

Toen naar 20m. Op de draad was ik nét neembaar, maar zeker niet comfortabel. Na omschakeling naar de loop ging mijn signaal bij Gert zo'n 2 S-punten omhoog! Dat scheelde dus een hoop. Daar is de efficiency dan ook inmiddels opgelopen naar 34% en dat is -4,74dB onder een dipool: nog geen S-punt slechter. Ook Hans PA4JB meldde zich inmiddels en bevestigde dat de loop het op 20m een stuk beter deed.

Op naar 15m. Hee… Nu was de draad weer een stuk beter. Eigenlijk niet zo gek: 15m is een harmonische van 40m, dus als de draad het zo goed doet op 40m zou 15m het ook goed moeten doen. Dat de loop het daar slechter deed dan op 20m, vond ik wel verbazingwekkend: met een efficiency van 68% (-1,7dB) had ik toch beter verwacht. Maar we hebben geen vrij zicht: hetzelfde zien we op VHF. Ik kan Gert direct op 2m met 50W vrijwel niet werken, terwijl we op 4m met 50mW verbindingen hebben gemaakt. Er spelen dus meer factoren een rol, en dat zal met 15m dan ook wel het geval zijn.

Een ander proefje wat we deden, was richtingsgevoeligheid. We hadden daar 's-morgens op de repeater al een discussie over gehad, en mijn opvatting was dat de loop ten opzichte van de golflengte waarop hij werkt zo ongeveer als een isotrope straler (puntbron) beschouwd zou mogen worden. In eerste instantie had ik de loop met de opening noord-zuid opgesteld, terwijl Gert westelijk van mij zit. Na de loop 90 graden gedraaid te hebben, ging het signaal aanzienlijk omhoog! Conclusie: een loop is dus wel degelijk richtingsgevoelig. Iets om rekening mee te houden, als je een bepaalde richting op wil werken…

Goed, door naar 12m. Dat haalde de loop ook nog, al werd de afstemming in die band ontzettend kritisch en loopt de staandegolf verhouding op tot boven de 1:2. Wel met een efficiency van 77,5% (-1,11dB). Hier was de loop weer veruit superieur over het draadje. Sterker nog: op het draadje was geen verbinding mogelijk. En ook de laatste test op 17m leverde een plus op voor de loop; die was daar een stuk beter van het draadje.

Wat leverde de test op? Behalve 3 nieuwe banden waarop ik Nederland gewerkt heb (dat had ik kennelijk nog niet gedaan op 17, 15 en 12m, tnx Gert) geeft het een goed inzicht in hoe de loop zich gedraagt. Hij stemt dus af op 40m, maar wonderen mag je daar niet verwachten. Hoewel ik met 7W een verbinding maakte met Duitsland, zou ik er niet op rekenen dat je met de loop op 40m vanuit Frankrijk je kunt inmelden in het vakantienet, ook al omdat het vermogen wat je erin kunt stoppen beperkt is. Rond de 40-50W gaat het echt spetteren en dat kan je je eindtrap niet aandoen. Je buren ook niet, want zo'n vonkzender zie je echt wel terug als je via de ether TV kijkt. Bedenk daarbij ook dat ik voornamelijk CW werk, en dan is een zwak signaaltje nog wel te doen. Maar in phone heb je toch echt een beetje power nodig om gehoord te worden, en dat vreet de loop dus voor je op als je op 40m werkt. Vanaf 30m gaat het eigenlijk goed. De loopt functioneert tot en met 12m: op 10m was hij niet meer in afstemming te brengen. Kennelijk is de minimum capaciteit groter dan de 8,9pF die op die frequentie vereist is. Maak je de loop íéts kleiner (tussen de 2 en 2.5 meter omtrek, in plaats van de nu gebruikte 3 meter) dan verlies je weliswaar 40m, maar je hebt dan 20-10m met goede prestaties. De loop deed het behalve op 40m en 15m (waarbij die laatste discutabel is) beter dan het draadje. Richtingsgevoeligheid speelt een rol: wees daar dus op bedacht. Gezien de afmetingen heeft een loop een voordeel ten opzichte van een full size dipool. Een voordeel is ook dat je de antenne af kunt stemmen en dus geen tuner nodig hebt om de zender te belazeren met 50 Ohm zonder dat het straalt. De moeite van het bouwen waard.