Horizontale loop

[PA0KLS]

Oooo...., 120 ohm? Dat is mooi. Dat betekent dat de horizontale loop gevoed kan worden met gewoon netsnoer. Jaren geleden heb ik daaraan gemeten met een time domain reflectometer, en gewoon netsnoer heeft op HF een karakteristieke impedantie van ongeveer 120 ohm.

Ik had een schakelingetje gemaakt dat hele korte pulsjes uitgaf, iets van 10 ns. Als je dat op een stuk netsnoer aansluit, met aan het begin ook een HF oscilloscoop eraan parallel, dan zie je de heengaande en gereflecteerde pulsjes voorbij komen. Met een instelpotmetertje aan het eind kun je de gereflecteerde pulsjes wegdraaien, dan is de weerstand daarvan gelijk aan de karakteristieke impedantie van het netsnoer. Met een gewone ohmmeter kun je die weerstand dan opmeten. !20 ohm ongeveer dus.

Ja, ik weet het, netsnoer heeft een hoge demping door zijn PVC-isolatie, maar op 80 en 40 meter viel dat enorm mee, tot mijn verbazing. Dus gewoon netsnoer, 2 x 0,75 mm² is dus best een geschikte voedingslijn voor deze horizontale full wave loop. En het leuke is dat niemand, die wat van antennes en voedingslijnen weet, dit gelooft. Typisch iets voor de JOTA. "Scouts denken dat je....."

[PA0BAK]

Mijn experiment met een loop antenne.
De maximale afmeting die ik kwijt kan heeft een omtrek van 55m.
Op 60m en 40m werkte dit best leuk, maar helaas op 80m werd ik nergens gehoord, op 30m t/m 10m kreeg ik ook geen poot aan de grond.
Omdat de vorige antenne, de zigzag gespannen dipool, het wel deed, heb ik de loop antenne omgebouwd naar een S-dipool, van 2x 27,5m, even groot als de loop dus.
Dit scheelt enorm, op alle banden kan ik werken en wordt ik gehoord, met uitzondering van 160m, maar daar heb ik ook niet veel geprobeerd.
Conclusie:
Een loop met een omtrek van ongeveer één golf is goed.
Minder dan 3/4 golf werkt niet.
Groter dan 2 x golflengte werkt niet lekker (mogelijk door lobben).
Een dipool is minder kritisch, veel koper in de lucht is (hopelijk) goed.

[PA0ETE]

Bij de omtrek van 1 golflengte werkt hij in principe als een gesloten dipool of een quad-element. Of hij rond is of vierkant maakt hierbij niet zoveel uit. Het punt is echter wel dat een van de lobben van de dipool naar de grond gericht is, en bij geringe hoogte daardoor ook nogal wordt beperkt.

Dit is een geheel ander soort antenne dan een magnetische loop, waarbij het stralingspatroon 90 graden verschillend is met de grote variant. Alle maten die daartussenin zitten, zullen enigszins vreemde zijlobben hebben, omdat je in het overgangsgedeelte zit tussen een magnetisch loop en een full size loop.

Ik heb het niet gesimuleerd, maar waarschijnlijk is vooral de geringe hoogte het probleem.

Daarnaast is het zo dat een multiband-loop voor zowel de full size als de magnetische variant enigszins problematisch is. Bij een fullsize quad wordt dit vaak (vrij elegant) opgelost door voor iedere band een aparte loop te maken en die dan in elkaar plaatsen. Dat kan omdat een fullsize loop erg verdraagzaam is tegenover andere antennes of geleidende voorwerpen in de omgeving,

Echter ook een magnetische loop kun je het best voor één band maken. De optimale afmeting voor 40 meter is bijv. in de buurt van de 1,40 meter. Dat betekent echter ook dat hij op 30 meter dus al fors te groot is en geen mooi stralingsdiagram meer heeft, laat staan als je het ding op 21 of 28 MHz in afstemming brent. Hij straalt wel, maar dus nogal grillig.

Bij een magnetische loop is de vorm wel belangrijk. Rond is de optimale vorm, omdat meetkundig gezien een cirkel voor zijn lengte het grootste oppervlak omsluit, en bij een magnetische loop is de hoeveelheid omsloten oppervlak een maat voor de effectiviteit bij het uitstralen.

[PA0ETE]

P.s. voor DX is een magnetische loop in een aantal gevallen de beste keus. Ondanks dat een theoretische loop niet veel meer gain zal geven dan minus 10 dB.

Dat komt omdat je voor een lage opstraalhoek een antenne als een dipool op een halve golflengte hoog moet plaatsen (nog een argument waarom veel van de multibandonwerpen maar op één band echt goed functioneren ). Een magnetische loop heeft echter al een optimale opstraalhoek als hij op de grond staat. Een magloop is daarbij (zowat) de enige antenne waarmee je als iemand met een kleine tuin zonder zeer hoge masten op 160 meter aan greyline DX kunt doen. Nagenoeg iedere andere antenne straalt daarvoor teveel omhoog.

[PA3DJS]

Mijn experiment met een loop antenne.
De maximale afmeting die ik kwijt kan heeft een omtrek van 55m.
Op 60m en 40m werkte dit best leuk, maar helaas op 80m werd ik nergens gehoord, op 30m t/m 10m kreeg ik ook geen poot aan de grond.
Omdat de vorige antenne, de zigzag gespannen dipool, het wel deed, heb ik de loop antenne omgebouwd naar een S-dipool, van 2x 27,5m, even groot als de loop dus.
Dit scheelt enorm, op alle banden kan ik werken en wordt ik gehoord, met uitzondering van 160m, maar daar heb ik ook niet veel geprobeerd.
Conclusie:
Een loop met een omtrek van ongeveer één golf is goed.
Minder dan 3/4 golf werkt niet.
Groter dan 2 x golflengte werkt niet lekker (mogelijk door lobben).
Een dipool is minder kritisch, veel koper in de lucht is (hopelijk) goed.

Dat het op 80 m niet echt optimaal werkt, kan ik mij voorstellen, maar dat het helemaal niet werkt snap ik niet. Dat die S-opstelling beter werkt snap ik weer wel.

Zou het kunnen zijn dat de impedantie van de 55 m loop erg onhandig is, waardoor de verliezen meer dan flink oplopen? Hing die loop serieus lager dan de S-dipool?

[PA0BAK]

Dat het op 80 m niet echt optimaal werkt, kan ik mij voorstellen, maar dat het helemaal niet werkt snap ik niet.

Dit heb ik getest met met 10 Watt, niet echt optimaal

Dat die S-opstelling beter werkt snap ik weer wel.

Deze week Zuid-Amerika en Japan gewerkt, met dezelfde 10 W.
De rapporten waren niet geweldig, maar kan ook niet anders

Zou het kunnen zijn dat de impedantie van de 55 m loop erg onhandig is, waardoor de verliezen meer dan flink oplopen? Hing die loop serieus lager dan de S-dipool?

Nee, de loop hing aan dezelfde palen als de dipool, de overgang van loop naar dipool was een kwestie van schuiven en een paar AMP stekkers.
kanttekening:
Een horizontale loop straalt voornamelijk omhoog, dat kan dus best een oorzaak zijn.
De antennes kan ik helaas niet hoger maken dan 5m, het merendeel hangt zelfs maar 4m hoog.

Nu wil ik als test nog een verticale ruit maken met een omtrek van 20m en deze uitproberen in het veld (fieldday o.i.d. mijn tuin is te klein).
Deze ruit maak ik ook 5m hoog.
Maar alles blijft een kwestie van proberen, beredeneren en testen, gewoon een tak van onze hobby

[PA3DJS]

Dat omhoog stralen van die te korte horizontale loop (55 M op 80 m golflengte) valt best tegen als je het vergelijkt met jou horizontale S-dipool. Stop het maar eens in simulatie. Het omhoog stralen komt door de grond eronder, en niet door de antenne zelf.

Op dezelfde hoogte kan het bijna niet dat de ene het wel doet, en dat die loop het in het geheel niet doet (op 80 m). Dan ga ik even uit van dat het rendement van die loop zo'n 6..10 dB slechter als van de S-dipool (op 80 m).

[PA0ETE]

Dat omhoog stralen van die te korte horizontale loop (55 M op 80 m golflengte) valt best tegen als je het vergelijkt met jou horizontale S-dipool. Stop het maar eens in simulatie. Het omhoog stralen komt door de grond eronder, en niet door de antenne zelf.

Op dezelfde hoogte kan het bijna niet dat de ene het wel doet, en dat die loop het in het geheel niet doet (op 80 m). Dan ga ik even uit van dat het rendement van die loop zo'n 6..10 dB slechter als van de S-dipool (op 80 m).

Het gaat om de lage opstraalhoek. Hoe lager een dipool hoe meer hij vooral geschikt is voor NVIS. Ik weet niet of dat nog opgaat als hij echt nagenoeg op de grond ligt. En het gaat waarschijnlijk ook niet eens om zo'n heel groot verschil. Maar voor dit soort lange afstanden als bijv. Nieuw-Zeeland via greyline-propagatie met de opstraalhoek gewoon precies goed zijn. Dat kun je met een loop wel en een dipool alleen als hij voldoende hoog (bijv. een halve golf boven aarde) staat.

Ik ben er niet genoeg voor ingelezen waardoor dit komt.

Jeri Elsworth praat hier in deze video over, inclusief simulatie, ik heb zoals gezegd niet gecheckt of die verklaring sluitend is, maar ze is niet de enige waar ik dit vandaan heb.
.

youtu.be/Al3ZJipFq6k

[PA3DJS]

@PA0ETE:
Het gaat even om de vergelijking. Zowel zijn S-dipool als horizontale loop zijn horizontaal gepolariseerd, en hangen allebei laag, dus zijn het cloud burners. Maar het is vreemd dat die loop het op 80 m totaal niet doet. Die loop straalt namelijk niet meer omhoog dan de dipool. Die loop is daar te klein voor (55 m voor 80 m band). Ik geloof wel dat het rendement van die loop slechter is, alleen al door de invloed van de grond er onder, maar dat verschil zal geen 10 dB zijn.

Mee eens dat als het aankomt op lage opstraalhoek op laag HF, je beter verticale polarisatie kunt hebben, en eventueel op een andere antenne ontvangen voor als de QRM onacceptabel is.

[PA0BAK]

Maar het is vreemd dat die loop het op 80 m totaal niet doet.
Die loop straalt namelijk niet meer omhoog dan de dipool.
Die loop is daar te klein voor (55 m voor 80 m band). Ik geloof wel dat het rendement van die loop slechter is, alleen al door de invloed van de grond er onder, maar dat verschil zal geen 10 dB zijn.

Wanneer ik het laat narekenen door AI, dan zijn de draden te dicht bij elkaar en in gedeeltelijk tegenfase, waardoor ze elkaar gedeeltelijk opheffen.

Mee eens dat als het aankomt op lage opstraalhoek op laag HF, je beter verticale polarisatie kunt hebben, en eventueel op een andere antenne ontvangen voor als de QRM onacceptabel is.

Het stuk Nederland dat ik kan gebruiken is maar (ongeveer) 20 x 7 meter, waarvan de helft wordt gebruikt door mijn huis, en dat huis is hoger dan de antenne.
Het huis stond dus eigenlijk in de loop, en nu naast de dipool.
Zonder hoger te gaan, wil ik toch redelijk kunnen werken, en dat gaat met de S-dipool beter dan met de 55m loop.
Nu moet ik er wel bij vermelden, dat het grondwater niveau op 50cm zit, scheppen in de tuin geeft dus snel water.
Daarnaast woon ik op een eiland en heb ik rondom het dorp op diverse plaatsen een dijk, op veel plaatsen 12m hoger is dan mijn tuin.

Zoals ik eerder schreef, wil ik ook experimenteren met een verticale loop voor de hogere banden, maar dat zal moeilijk in de tuin passen vrees ik
Ook wil ik een soort dx-commander maken, voor de banden van 20m en hoger
Al met al kom ik de zomer wel door, want ik (niet meer) zo snel ...............

[PA0ETE]

@PA0ETE:
Het gaat even om de vergelijking. Zowel zijn S-dipool als horizontale loop zijn horizontaal gepolariseerd, en hangen allebei laag, dus zijn het cloud burners. Maar het is vreemd dat die loop het op 80 m totaal niet doet. Die loop straalt namelijk niet meer omhoog dan de dipool. Die loop is daar te klein voor (55 m voor 80 m band). Ik geloof wel dat het rendement van die loop slechter is, alleen al door de invloed van de grond er onder, maar dat verschil zal geen 10 dB zijn.

Mee eens dat als het aankomt op lage opstraalhoek op laag HF, je beter verticale polarisatie kunt hebben, en eventueel op een andere antenne ontvangen voor als de QRM onacceptabel is.

Een loop is meestal 10 dB slechter en vaak nog meer als hij zelf gemaakt is. Dat is omdat een loop een veel kleiner formaat heeft, maar ook doordat op het punt in het midden, tegenover de open uiteinden de impedantie extreem laag is. Er loopt daardoor op dat punt dus zeer veel stroom, en dat alleen in een paar micrometer in de (vaak licht of zwaar geoxideerde) buitenste schil van de buis, de reden waarom ik voor mijn loop gasbuis met 3 mm PVC over de buitenkand gebruikt heb. Dan blijft het materiaal vrij van oxide. Maar daarom is de dikte van de buis ook van belang. Bi militaire toepassingen zie je dat ze zo'n antenne van armdikte buis maken vaak. Ze gaan bij militaire toepassingen bij het linkbudget ook uit van die 10 dB. Transceivers zijn dan 100W, maar ze rekenen met 10W ERP. Tenminste bij de installaties die ik daarvoor gezien heb. Frequenties zijn dan vaak rond 5 MHz of eronder of erboven, omdat je dan zowel vrij korte afstanden als 300 tot 400 km afstand en daar tussenin kunt bereiken.

[PA0ETE]

Zoals ik eerder schreef, wil ik ook experimenteren met een verticale loop voor de hogere banden, maar dat zal moeilijk in de tuin passen vrees ik
Ook wil ik een soort dx-commander maken, voor de banden van 20m en hoger
Al met al kom ik de zomer wel door, want ik (niet meer) zo snel ...............

Je hebt nu geëxperimenteerd met een full size loop. Een magnetische loop is maar 10% van die afmetingen. Die is veel makkelijker verticaal te plaatsen, voor 80 meter zou de ideale grootte dan vermoedelijk iets van 2,80 meter diameter zijn, en voor 160 meter ruwweg 2x zo groot. Wel moet je even slikken over de te gebruiken condensatoren, die zijn lastig te vinden en behoorlijk duur. (Vaak 150 tot 200 euro). Daarvan heb je er eentje nodig.

[PA3DJS]

@PA0BAK:
20*7 m2, dat gaat inderdaad niet zo lekker, vergeleken met 2*27 m in S/Z vorm. Im(Z)/Re(Z) zal dan ook erg hoog zijn, waardoor je in de aanpassing ook meer verlies hebt. Ik had iets van een vierkant in gedachte.

Over het in tegenfase zijn. Ja dat klopt, en daarom zal de antenne (zonder grond eronder), iets minder omhoog en omlaag stralen dan de dipool. De dipool is in het verticale vlak (zonder grond) nagenoeg omnidirectioneel, de te te kort loop niet. Dat in tegenfase zijn heb je ook bij een magnetic loop... Daarom is de stroom zo achterlijk hoog om een beetje vermogen in de lucht te krijgen.

Ik denk dat we overeenstemming hebben waarom die loop echt niet lekker gaat.

[PA0BAK]

Ik denk dat we overeenstemming hebben waarom die loop echt niet lekker gaat.

Het was ook een poging onder het motto: "niet geschoten is altijd mis".
Over de impedantie maak ik mij niet zo druk, ik doe alles met een kippenladder, daar zijn de verliezen minimaal.

[PA0ETE]

Op dit moment gebruik ik een dipool voor hf, die de vorm van een Z heeft, deze werkt best redelijk.
Deze antenne heeft een totale lengte van 46m, boven een stuk grond van 7m x 20m, waarvan de helft mijn huis is.

Nu heb ik zitten denken aan een horizontale loop antenne, van 7m x 20m, dit zou op alle banden van 80m t/m 10m redelijk moeten werken, maar minder statische ruis hebben, dan mijn open dipool.
Evenals de Z dipool, zal deze worden aangestuurd met een kippenladder.

Zijn hier mensen die daar een mening en/of ervaring mee hebben?

Even terug naar het begin, en niet om iemand aan te vallen maar puur voor mijn begrip en omdat het mogelijk goed is voor de discussie. Soms is het goed om even bij 'af' te beginnen met redeneren.

Hoe moet ik die 7 x 20 m zien? Wat is de totale lengte van de loop? En waarop is de verwachting gebaseerd dat deze op al die banden zou moeten werken?

Ik weet het, ik heb mijn terughoudendheid met betrekking tot multiband-antennes. Dat geeft wellicht een zekere bias.

Maar een loop voor 80 meter heeft een omtrek van een hele golf, ongeveer 80 meter. Dat zal dicht bij de grond mogelijk een iets afwijkende lengte zijn, maar hij gedraagt zich als het goed is als een hele golf.

Zo'n element doet het minder goed op andere banden. Dit is de reden waarom bij een multiband quad-richtantenne, er voor ieder van die banden een vierkant wordt gemonteerd voor zowel de straler als de reflector en eventuele elementen. Daarnaast is bij de opstelling zoals nu, het effect van de bodem op bijv. de uitstraling ook bij meerdere banden telkens verschillend.

Iets anders is heb je de nieuwe antenne in plaats van de bestaande antennes gemaakt? En zo nee, hoe groot is dan de afstand tussen de beide/meerderre antennes. Deze zouden op dezelfde band/banden moeten werken, en als de afstand niet te groot is, kan er een aanzienlijke wisselwerking tussen de antennes bestaan die iedere conclusie die je over welk van de antennes (op dit moment) wilt trekken vertroebelt. Quads zijn overigens minder gevoelig voor dit soort dingen als een dipool. Maar het kan, en het kan in bepaalde omstandigheden (sterke koppeling) ook een wat groter effect zijn.