Verkningsgrad på magnetisk loopantenn för HF

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
footman
Inlägg: 10
Blev medlem: 29 september 2021, 09:48:44

Verkningsgrad på magnetisk loopantenn för HF

Inlägg av footman »

Funderar lite på att bygga en magloop-antenn för 17m bandet, men blev osäker på verkningsgraden. Jag kan få ca 50% verkningsgrad med materialen jag har tillgängliga, men vet inte riktigt vad jag ska jämföra med.

Hur ligger en GP-antenn för 20m med 4st nedgrävda radialer i verkningsgrad? Är den 100% eller kanske bara 20%?

https://www.66pacific.com/calculators/s ... lator.aspx
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Verkningsgrad på magnetisk loopantenn för HF

Inlägg av E Kafeman »

Om har antennen placerad i free space är verkningsgraden beroende av resistansen i det material du bygger antennen av relativt strålningsresistans.
Om vi förutsätter att resistiv matchning är god och komplex impedans är kompenserad för vid antennens matningspunkt och att antennen är byggd av idealt material ur resistiv synpunkt, då är verkningsgraden 100%.
Val av antenntyp spelar ingen roll vad gäller effektiviteten.
Val av antenn-typ typ Yagi-Uda eller loop påverkar direktiviteten, dvs i vilka riktningar antennen strålar bäst.
Idealt förlustfritt material finns inte men man kan välja minst illa material med stor yta för att få ner högfrekventa resistiva förlusterna.

Placering av antennen i free space innebär att inget i antennens närhet lastar ner med resistiva förluster då de kopplar till antennen och tillför förlustresitivitet.
Avståndet där inget närbeläget ger större påverkan och som ger "free space" kan grovt säjas vara 3-10 lambda.

3 lambda är för en blåtandsantenn ca 20 cm. För frekvens med våglängden 17 meter så bör antennen upp på 50 meter över alla närbelägna hinder.
Även eventuell reaktiv kompensator och resistiv transformator ska befinna sej vid antennen för att bäst kunna hantera förluster.

Om det rör sej om en loop-antenn med låg strålningsresistans, kanske bara en hundradels Ohm, så måste transformeringen vara byggd i material som har en bråkdel av denna resistansen för att utrustningen för kompenserade reaktans och resistans inte ska tillför betydande förluster.
Så små resistiva förluster ger praktiska problem att åstadkomma.

Det går placera impedanskorrigerande utrustningen vid vid själva radion, men det innebär att antennkabeln blir en del av antennen, troligen med stora förluster till omgivningen. I praktiken blir även jordningen bakom radion en del av antennen, ofta med stora förluster.
Det är då läpparna bränns när de vidrör mikrofonen vid sändning om det är komradio och man får en killande känsla när man tar med handen utmed koaxialkabeln.

Summerat, en väsentlig faktor hur effektiv en antenn är, beror på dess omgivning och hur bra du kan anpassa antennens impedans mot din sändare.
Både loop och dipol-antenn kan i laboratorie-miljö få effektivitet uppåt 99%.
Helt förlustfritt, 100%, skulle kräva att antennelementen byggdes med förlustrfria/supraledande material och antennen måste placeras i "free space" men även i rymden på riktigt, i vakuum, då luften utefter antennen ger tydligt mätbara förluster.

GP-antenn, dvs en monopol med halvbra jordplan kan fungera bra då dess strålningsresistans och komplexa förluster är i storlek att de går hantera utan större förluster.
Resistiva delen kan ju justeras utan särskilda transformerande åtgärder genom att justera jord-radialernas vinkling och reaktansen blir ofta måttlig om monopolen är ca 0.46 lambda lång.
Gräver man ner dess jordradialer har man i mitt tycke inte längre en GP-antenn. Det blir jobbigt att justera radialernas vinkling för bästa resistans om de är nergrävda.
Det blir istället en konventionell vertikal monopol där man får försöka få så små jordförluster som möjligt. Ska man gräva ner något kring en vertikal monopol kan det vara lämpligt med hönsnät om dess maskstorlek är obetydlig relativt våglängden och ju större mät, desto mindre kopplingsförluster mot den "stora jorden".
Skriv svar