Magnetic Loop antenna kalkulátor

Egy hatékony mágneses hurokantenna (magnetic loop) megépítése pontos számításokat igényel: a hurok átmérője, a vezető átmérője és a hangoló kondenzátor értékei mind kulcsfontosságúak. Ez a kalkulátor segít meghatározni a szükséges paramétereket a HF és VHF sávokra épített hurokantennához. Add meg a kívánt frekvenciát, a hurok átmérőjét és a vezető méretét, és megkapod az induktivitást, a kapacitást és a becsült sávszélességet. Ideális rádióamatőröknek és RF-hobbi rajongóknak, akik kompakt, nagy hatásfokú antennákat szeretnének kis helyen.

A mágneses hurok antenna megértése

A mágneses hurokantenna (STL – Small Transmitting Loop) kisméretű sugárzó hurokantenna, amely HF frekvenciákon is hatékonyan működik, annak ellenére, hogy fizikai mérete a hullámhossz töredéke. Nem negyed- vagy félhullámú huzalokra épül, hanem rezonáns LC körként működik, amely főként a mágneses térrel csatolódik.

Fő részei:

• kör vagy sokszög alakú réz/alumínium hurok

• hangoló kondenzátor (nagyfeszültségű, változtatható)

• csatoló hurok vagy gamma illesztés

A hurok jellemzője, hogy mérete gyakran < 1/10 λ, mégis jól használható hatásfokot biztosít.

Elektromágneses működés és hatásfok

A mágneses hurok főként a mágneses teret használja ki. Hatásfokát erősen befolyásolja:

• hurok átmérő

• vezető átmérő

• működési frekvencia

• kondenzátor minősége (Q)

• sugárzási ellenállás vs. veszteségi ellenállás

A sugárzási mintázat vízszintes síkban közel körsugárzó, és mély nullt mutat a hurok síkjára merőlegesen → kiváló zajelutasítás.

Előnyök

• Kompakt → lakás, erkély, mobil/portable QRP

• Magas jel–zaj arány → zajos környezetben hasznos

• Hatékony QRP üzemmódban

• Könnyen telepíthető, nincs szükség oszlopokra vagy radálokra

Korlátok

• Szűk sávszélesség → gyakori hangolás szükséges

• Nagy feszültség a kondenzátoron (több kV)

• Mechanikai bonyolultság

• Korlátozott teljesítmény → magas rezonáns áram miatt

Tervezési paraméterek és képletek

• Hurok átmérő (D): nagyobb → jobb hatásfok, de kevésbé mobil

• Vezető átmérő (d): vastagabb → kisebb ellenállás, jobb Q

• Rezonancia:

f=12πLCf = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}f=2πLC​1​

A kalkulátor segít meghatározni: rezonancia frekvencia, szükséges kapacitás, kondenzátorfeszültség, hatásfok, sávszélesség.

Anyagok

• Cső: rézcső (3/8”–1”) a legjobb

• Kondenzátor: vákuum változtatható, pillangó kondi, házi építés

• Csatoló hurok: fő hurok 1/5 átmérőjű vezetőhurok

• Váz: PVC, fa, üvegszál

Hangolás

• Kézi: egyszerű, olcsó, de gyakran kell állítani

• Távirányított: motoros kondenzátor → padlástéri/tető telepítéshez

• Automata: mikrovezérlős SWR érzékeléssel

Alkalmazások

• Városi környezet → erkély, lakás, korlátozott hely

• Portable/SOTA/POTA

• Stealth antenna (álcázott, diszkrét)

• EMI zajcsökkentés zajos környezetben

Valós teljesítmény

Jól épített 20 m-es hurok 10 W QRP-vel is 5–10 000 km QSO-kra képes.

• 40 m portable: EU–NA összeköttetés

• 30 m beltéri: interkontinentális QSO

• 20 m QRP SOTA/POTA: <5 W → DX

Telepítési tanácsok

• 1–2 m magasan → NVIS, magasabban → DX

• Kerüld a közeli fém tárgyakat

• Időjárás elleni védelem kültéren

• RF föld nem kötelező, de befolyásolhat

Tippek

• SWR mérő/analyzer használata

• Jelöld a kondenzátor állásait sávonként

• Használj árnyékolt koax csatoló hurkot

• Kerüld a túl kicsi méretet, vékony vezetőt, alulméretezett kondit

DIY példa (20 m sávra)

• Hurok: 1 m átmérő, ¾” rézcső

• Kondenzátor: 100–400 pF, 5 kV vákuumváltoztatható

• Csatoló hurok: 20 cm RG-58

• Váz: PVC keret

• Hangolás: SWR mérővel → legalacsonyabb SWR-re

Összehasonlítás

Jövőbeli trendek

• 3D nyomtatott vázak, kondiházak

• SDR-integrált automata hangolás

• App-vezérelt okos antennák

• Kompakt 6m/2m hurkok

A mágneses hurokantenna egyedülálló kompromisszumot kínál méret, hatásfok és zajelutasítás között. Korlátozott helyen vagy portable üzemmódban egy jól tervezett MLA akár nagyobb antennákat is helyettesíthet.