Antena Magnetic Loop.

Jak budowałem Magnetic Loop Antenę .

Założenia wyjściowe do podjęcia prób z tą anteną były takie:

1 . Tylko do pracy na 3.573 MHz czyli częstotliwość emisji FT8

2.Maksymalna moc nadajnika to 30 W.

3. Tylko z zapasów w ” przydasiach” czyli „0” /zero/ kosztów , bez zakupów.

Momentem motywującym było sprezentowanie przez KOL. SQ9JJN koła z rurki aluminiowej stosowanej w ogrzewaniu podłogowym . Po instalacji w domu ogrzewania podłogowego zostało trochę rurki, ale ta była już ładnie ukształtowana w koło.

Przejrzałem wiele stron internetowych szukając podpowiedzi i opisów już wykonanych anten. Jest w nich wiele materiału, ale nie ma opisu wyciągniętych wniosków z prowadzonych prób, brak recepty a jedyna rada to:  składaj-mierz-poprawiaj do zadawalających efektów. Najrzetelniejszy i w miarę fajny opis znalazłem pod linkami:
https://officinahf.jimdofree.com/antenne-hf-mf/hf-loop-magnetica-gen/
włoska strona, kilku letni blog
https://officinahf.jimdofree.com/antenne-hf-mf/hf-loop-magnetica-gen/%20http:/www.aribz.it/aribz/img/Loop_IW3AFT_20100205_0523_03_20100208_1659581.pdf
i link z tej strony
https://www.nonstopsystems.com/radio/frank_radio_antenna_magloop.htm#intro
a    tłumacz Google w miarę dobrze przekłada na nasz język.
Po lekturze  wiem że: im większe i grubsze – najlepiej koło – to wyższa sprawność i efektywność. Wszystkie łączenia super mocne, spawane, lutowane lub skręcane wieloma śrubami przy pomocy taśm lub bardzo grubych przewodów. Występują w obwodzie pierwotnym napięcia rzędu kilku kilovolt i ogromne prądy. To stawia wymagania dla kondensatora : odporny na przebicie ,  o pojemności od pojedynczych pikofarad do 1000 pikofarad dla anteny na niskie częstotliwości np. na 80m.

Jak temu sprostać.

Koło mam, ma średnicę około metra

Wsparte na drabinie, kółko sprzęgające rurka AL fi 6 o średnicy około 1/5 dużego z przyłączem do pomiarów czyli około 20 cm.
U góry przyłączony kondensator powietrzny z historycznego radia  aby zbadać jaka pojemność potrzebna dla 3,573 MHz = FT8  do uzyskania rezonansu.

Uzupełniony małym kondensatorem, by osiągnąć niezbędną pojemność do osiągnięcia wyniku

na tą chwilę zadawalającego. Po zdemontowaniu  kondensatorów zmierzyłem  ich łączną pojemność

wynoszącą

około 720 pF. Sporo, zalecanego i stosowanego przez fachmanów kondensatora próżniowego nie mam a jego cena ponad 100 euro jest wykluczająca ( zgodnie z założeniami wyjściowymi „0” kosztów). Pierwsza próba samodzielnego stworzenia takiego kondensatora z pęku odcinków przewodu RG58 o długości około  50 cm i 8 sztuk połączonych osobno oplot osobno rdzenie.

Daje to  pojemności około 250pf

co z dodatkowym kondensatorkiem obrotowym   daje przeszło 700pF  lecz nie spełnia  potrzeb co do mocy i wysokiego napięcia. W poszukiwaniu innego rozwiązania przypomniałem sobie o powielaczach napięcia w lampowych kolorowych telewizorach, tam tez przecież były spore napięcia. Po demontażu z trzech takich powielaczy /jeden całkiem nowy z zapasów z przed 25lat/ kondensatorów połączyłem je szeregowo i równolegle na zestaw

i dało to 536 pF o napięciu kilku kilowolt. W układzie tylko do nasłuchów z dodatkowym trymerem powinno się sprawdzić.
Ja chcę też nadawać.
I kolejny pomysł: wiele kilku faradowych kondensatorów

tak by można dobrać dokładną pojemność, ale jak się to ma do dużych prądów i wysokiego napięcia ? chyba nijak.                                                                                       Nie mam blachy by z niej wycinać motylki, i montować – jak nieraz- pokazano w sieci  – kondensator obrotowy z dużymi odstępami między płytkami i odpowiednio dużej pojemności. Mam natomiast pewien zapas płyt tekstolitowych powlekanych miedzią do montowania urządzeń.
Kolejna próba.
Uciąłem 12 płytek o wymiarach
W środku krótszych brzegów wywierciłem otwór fi 3 z drugiej strony  wnęki, niepotrzebnie, bo później nie wykorzystałem. Bardzo konkretnie  sfazowałem brzegi od strony miedzi, by odsunąć część czynną od brzegu. Przygotowałem przekładkę /z pleksi gr 1mm /. Polutowałem dwa stosy, lutując do pręta włożonego do otworów na przemiennie prawy i lewy dodając odstęp między płytkami o grubości płytki pleksi.

Chwila prawdy jaka pojemność?
Wyszło przeszło 1000pF co zadecydowało o odlutowaniu jednego kompletu . Dosunięcie płyt jeszcze podwyższy pojemność.
Teraz napęd.
Z założenia wyjściowego mamy tylko jedną częstotliwość czyli prawie stałą pojemność, ale do ustawienia w konkretnych warunkach otoczenia, miejsca, wzajemnych pojemności. Zastosowałem takie rozwiązanie: jeden zestaw płyt na stałe do podłoża a drugi przesuwany  prętem z gwintem,  na którym nakrętka mocowana do podstawy. Kręcąc śruba przesuwam płytki.

Po pierwszej próbie okazało się że konstrukcja mało stabilna. Usztywniło ją dołożenie  dwóch dodatkowych łączników stosu płyt i prowadnic z kątownika   PCV  przykręconych do podstawy z poliwęglanu  o grubości 5mm.

Uzyskałem możliwość regulacji pojemności od 250 do 800 pikofarad.

Pamiętając o grubych i solidnych połączeniach między pętlą odbiorczą a kondensatorem, którego jedna połówka się przesuwa / do 10 cm /jedynym pomysłem to zastosowanie resztek linki uziemiającej z stosownym zapasem  / foto dalej/.

Pierwsze próbne połączenie. Czy spełnia oczekiwanie? Z  kółeczkiem sprzęgającym ma SWR wyżej niż dwa  czemu ? powiększyć je czy pomniejszyć a może inaczej usytuować. Próbuję z większym kółkiem sprzęgającym

umiejscawiając je w różnych miejscach wewnątrz,  lub po obwodzie. Najlepiej jest gdy jest wewnątrz w płaszczyźnie dużego koła a początek i przyłącz kabla do radia  ekranem wpięty w połowie.      Cd prób i pomiarów

z odczepami

i w kolejnej próbie

Miernik SWR pokazał

Kolejne poprawki, przesunięcia i jest

Hura o taki wynik walczę.  Niestety to zbieg okoliczności: ułożenia przewodów, długości pajęczyny przyłączy, wzajemnych sprzężeń – ulotna chwila nie do powtórzenia. Finał prób przekonał mnie do wykonania ciut większego koła  sprzężenia  z linki Cu, niż  obwód większego aluminiowego  koła sprzęgającego .

Docinam po malutkim kawałeczku na najlepszy wynik. Dla powtarzalności wyników trzeba było usztywnić je kawałkiem listewki. Sprzężenie jest galwanicznie połączone dokładnie z środkiem głównej pętli. Główna pętla w swej strukturze składa się kolejno: rurka PCV -rurka AL – rurka PCV i by spełnić wymóg dobrych połączeń trzeba się przyłożyć by zdjąć warstwy PCV. Jak z zewnętrzną warstwą w miarę prosta czynność tak z wewnętrzną szczególnie u góry przy kondensatorze są trudności. Ja trochę podgrzałem opalarką elektryczną  i szpiczastym nożykiem cierpliwie wycinałem. Powstałą przeszczeń   wypełniłem na ciasno prętem tekstolitowym i dopiero wierciłem na śruby przyłącza. Przy kole sprzężenia z jednej strony większy otwór i tuleja zapobiegająca zgnieceniu rurki. Między miedz a aluminium powinno się montować podkładki Cu-Al tz. kupalowe chwilowo ich nie ma.

Wreszcie wszystko połączone rezonans uzyskany niestety nie najlepszy:

słabo, ale czy to w ogóle działa. Sprawdzam niezawodną Omegą +

Pasek sygnału do końca skali – działa !. Po przestrojeniu na 3,72 MHz stacje słychać dobrze mimo że antena w pomieszczeniu a na oknie zasunięta aluminiowa roleta. Ważna to informacja dla nasłuchowców bez możliwości instalacji anten na dachach czy okolicznych drzewach -wystarczy trochę balkonu.

Antena już w pokoiku radiowym. Podłączona do Miki z PA max 20w.

Szeregowo włączony miernik podaje parametry. Zakres 300w.

jest OK. Poprawiam przyłączenie antena -kondensator. Sklejam  z szkła organicznego obudowę. Dokładam igielitową rurkę na śrubę do regulacji.

I wychodzę przed dom na próbę.

Uruchamiony sprzęt,  w laptopie  WSJx otwarty

odpowiadam na CQ i po chwili jest pierwsza łączność przez moją

MAGNETIC  LOOP  ANTENE

z satysfakcjonującymi raportami.

Robiąc w kolejne dni łączności zauważm że, antena nie „trzyma ” częstotliwości, minimalnie, ale istotnie.  Do regulacji zasadniczo prostej bo śrubą w prawo czy w lewo trzeba wyjść z domu. Komplikuje się sprawa odczytu pomiaru bo na końcu kabla w domu. Potrzeba pomocy np. nasłuchowca SP9 29066. Postanowiłem zrobić pierwsze usprawnienie – rozbudowę  kondensatora o niewielki trymerek . Pomysł pierwszy, który przyszedł do głowy to napęd  z wysuwania szuflady na CD

lub taki   problemem jest za duża szybkość przesuwania lub za duże obroty.
Przeglądając przydasie widzę napęd rożna  elektrycznego.

Ma duże przełożenie, jest w nadmiarze mocny i umożliwia w prosty sposób przymontowanie kondensatora typu motylkowego, który można kręcić         ” dookoła”. Jego wielką /moim zdaniem/ wadą jest jego napięcie zasilania 220V i brak możliwości prostej zmiany kierunku obrotu. Chociaż  to po pierwszych regulacjach nie jest to kłopotliwe. Pojemność to do 7 pf.
Pudełko po lodach, kabelek i oryginalne opakowanie załącznika dopełnia kompletu. Wydłużam bambusowy maszt o kolejne 2.5m i ustawiam za domem w planowanym na docelowe miejsce.

No i próby, najpierw SWR

Nie jest źle, ale lepiej nie chce być.

Robię łączności  z Niemcami, Bułgarami, Słowakami, nawet z Włochami, Anglikiem, krajowe. Unikam o prefiksach RU.
Po zastosowaniu skrzynki antenowej by uzyskać jest lepiej. W kolejnych dniach jest potrzeba zmiany ustawień trymerka. Może ona też wynikać z dużych zmian temperatury na dworze, silnych wiatrów. Zastosowane rozwiązanie zdalnej korekty sprawdza się. Robiąc  łączności niektóre stacje trzeba było wołać – mimo że odbierałem je mocno- kilka razy i to motywuje mnie do dalszych prób i eksperymentów.

Opisze je w najbliższym czasie, a pierwsze próby będą z kołem z aluminium.

Potrzebujesz kontaktu : sp6mn@sp6mn.pl lub 609005900 zapraszam do klubów SP9ZHC w HOW Kucoby lub SP9ZHP przy Śląskiej Chorągwi ZHP.