Magnetic-Loop-Antenne

Circa zwei Jahre lang verwendete ich eine Magnetische Antenne (Magnetic Loop) mit einem Durchmesser von 80cm, welche vom 40m- bis zum 10m-Band (7 bis 30 MHz) eingesetzt werden kann.

Meine Magnetic Loop Antenne (ML-80)
Das ist meine Magnetic Loop Antenne ML-80 von Hilcock Projects auf meinem Balkon liegend mit offenem Kasten für den motorangetriebenen Drehkondensator und fehlendem Motorsteuerungskabel

Magnetische Antennen strahlen ab und empfangen die magnetische Komponente der elektromagnetischen Wellen, nicht die elektrische Komponente wie die meisen anderen Antennenformen. Normalerweise sind sie zudem mechanisch wesentlich kleiner als andere Antennen. Das ist der Hauptgrund warum ich mich für diesen Antennentyp entschieden habe.

Weitere Vorteile:

  • Sie sind unempfindlich gegenüber elektrischen Störungen durch andere Geräte (z.B. elektr. Motoren, Leuchtstoffröhren etc.), da diese meist nur eine geringe magnetische Komponente aufweisen.
  • Wenn sie mit einem Drehkovariabler Kondensator (Dreh-Kondensator) ausgestattet sind (wie die meisten von ihnen), kann man sie nicht nur auf einem Band und den harmonischen höherfrequenten Bändern, sondern im gesamten Bereich von der minimalen bis zur maximalen Resonanzfrequenz, verwenden. Daher kann man sie auch sehr gut außerhalb der Amateurbänder, z.B. für Rundfunkempfang, einsetzen.

Ich hatte sie als "Stealth"-Antenne im Garten zwischen einigen Nadelbäumen in ca. 3m Höhe aufgebaut. Der Wirkungsgrad von magnetischen Antennen fällt mit dem Durchmesser / Wellenlängen Verhältnis. Auf 20m reicht ein Durchmesser von 80cm noch ganz gut aus. Aber auf 30 oder 40m? Mit nur 5W und 25m Kabel zwischen Tranceiver und Antenne? Aber ich war angenehm überrascht! Natürlich ist sie keine DX-Antenne, aber innerhalb Europas geht es sehr gut mit ihr. Nicht immer bekomme ich Antwort von CQ rufenden Stationen, aber umso größer ist das Erfolgserlebnis, wenn's dann doch klappt!

Diese Tabelle gibt einen Überblick über den Gewinn bzw. Verlust auf den verschiedenen Bändern:

Band 40 m 30 m 20 m 17 m 15 m 12 m 10 m
Freq. 7 MHz 10 MHz 14 MHz 18 MHz 20 MHz 24 MHz 28 MHz
Gewinn [dBi] -4,9 -1,3 0,6 1,2 1,4 1,6 1,7
Gewinn [dBd] -2,7 0,9 2,8 3,4 3,6 3,8 3,9

(Werte von [external link] DM2BLE's Homepage für eine vergleichbare [external link] Magnetic Loop mit  80 cm Durchmesser "0,8m AMA")

principle of magnetic loop antenna

Elektrisch ist eine magnetische Antenne ein Parallelschwingkreis bestehend aus einer Kapazität (C)Kondensator und einer Induktivität (L)Spule. Um die Resonanzfrequenz zu variieren, verwendet man einen Drehkondensator. Aber wie kann man an diesem drehen und damit die Frequenz beeinflussen, wenn die Antenne auf dem Hausdach montiert ist? Für diesen Zweck haben viele magnetische Antennen (wie meine) einen Steuermotor am Drehkondensator, der ferngesteuert werden kann.

Fernsteuerung der Magnetic Loop Antenne
Fernsteuerung der Magnetic Loop Antenne.
Mit den Tastern "Low" und "High" kann man die Resonanzfrequenz ändern, indem sich der Motor in verschiedene Richtung dreht. Die Abstimmgeschwindigkeit ist variabel, so dass man in Stellung "Fast" schnell zwischen den verschiedenen Bändern wechseln und in "Slow" die Feinabstimmung durchführen kann.

Im der Praxis dreht man solange am Kondensator bis man maximales Rauschen bzw. max. Signale auf der zuvor am Transceiver eingestellen Frequenz hört. Wenn man die ungefähre Resonanz eingestellt hat, sendet man (mit kleiner Leistung!) ein CW-Signal (oder Träger) während man mittels eines SWR-Meters das Stehwellenverhältnis beobachtet und dieses auf ein Minimum bringt. Daher ist es sinnvoll, ständig ein SWR-Meter in der Antennenzuleitung eingeschleift zu haben.

Wie man sich vorstellen kann, ist die Bandbreite des Schwingkreises der Antenne nicht sehr groß. Deshalb es es manchmal notwendig, die Resonanzfrequenz auch bei Frequenzwechsel innerhalb eines Bandes nachzustimmen.

Band 40 m 30 m 20 m 17 m 15 m 12 m 10 m
Freq. 7 MHz 10 MHz 14 MHz 18 MHz 20 MHz 24 MHz 28 MHz
Bandbreite [kHz]* 20 35 60 110 115 150 200

*) SWR ≤ 2:1

Meine Magnetic Loop wird mittels einer kleineren Koppelschleife gespeist. Es gibt auch andere Wege, eine Magnetic Loop über Koaxialkabel zu speisen, aber dieser ist elektrisch und mechanisch einfach zu realisieren. Elektrisch kann man beide Spulen als zwei gekoppelte Induktivitäten eines Transformators betrachten. Empirische Erfahrungen führten zur Erkenntnis, dass die Koppelschleife ca. 1/5 des Durchmessers der eigentlichen Hauptspule haben soll.

feeding loop