YouLoop Magnetic Antenna

S

SA6APZ

Well-Known Member
Hej!
I en annan tråd nämnde jag att jag har försökt bygga en bredbandig passiv loopantenn. Tänkte att det är bättra att starta en separat diskussion om detta.
Här beskrivs den: https://airspy.com/youloop/

Om jag förstår saken rätt så genererar den en mycket svag signal. Så här står det på sidan om kompatibilitet: "Any other SDR with MDS <= -140 dBm (There aren't that many)" Har jag fattat rätt?

Tillsammans med min SDR Play RSPdx upplevs antennen som i princip stendöv. Med en Airspy HF+ Discovery verkar den däremot prestera riktigt bra. Exempel:

Fråga: Är det mitt hemmabygge som har misslyckats eller kommer inte heller en fabrikstillverkad YouLoop att fungera med RSPdx? Skulle någon kunnig människa vilja förklara lite närmre hur en antenn av detta slaget är tänkt att fungera?
 
En antenn av denna typ är extremt liten elektriskt, och genererar därmed en liten signalnivå.
RSPdx har en uppgiven brusfaktor av runt 20 dB i det lägre HF-området, och därmed en MDS i en SSB-bandbredd
av c:a -174+20+35 = -120 dBm.

En AirSpy skulle då uppvisa en brusfaktor av mindre än 1 dB, vilket kanske är så, men behöver ordnas via en riktigt lågbrusig preamp som dessutom är korrekt anpassad till antennens låga och reaktiva källimpedans.

Rent allmänt är låg MDS och hög stegförstärkning ganska lätt att ordna till med moderna halvledare,
men det som blir svårt är rätt anpassning och symmetrering inom ett stort frekvensområde till en så pass liten antenn, vilken dessutom elektriskt sett ser ut som en kortslutning vid låga frekvenser.

För att gå i land med detta behöver man veta vad man gör.
 
Jag har länkat denna youtubefilm tidigare:
Den har återkopplad preamp med nära 0 inimpedans, vilket gör bandbredden stor. Ett andra steg tar upp signalen till brukbar nivå även för normal RX. Sen visar Leif BSZ att störningar kommer via coaxen, både för magnetfältsantenn och elfältsantenn.
/Jan
 
Baserat på mina egna erfarenheter med loopar så ser jag flera tveksamma detaljer med denna konstruktion.

1. Transformatorn lindas 1:1 och man kallar det för en balun men jag anser att det är en anpassningstransformator mellan loopens låga impedans och 50 Ohm. Den borde alltså lindas med flera sekundärvarv. Kärnan är en BN-73-302 men den kan ersättas av andra typer med högt µ.
2. Loopens skärm vid matningspunkten är direkt kopplad till transformatorns sekundärsida kanske för att skapa symmetri. Detta kan hjälpa mot CM-störningar men då måste den punkten vara jordad rakt ner i backen. Om man inte har tillgång till jordspett så är det bättre att placera en choke före anpassningstransformatorn.
 
En illustration av hur svårt det här med "loopar" i stora frekvensområden är kan man hitta i denna graf:

1734423936448.png

Den visar "antennvinsten" hos en envarvig loop-antenn med 1 m diameter, R&S HFH2-Z2,
som har en konstant antennfaktor av 20 dB/m över hela sitt frekvensområde 9 kHz-30 MHz,
genom den inbyggda förstärkaren och frekvenskompenseringsnätet.

Man ser att antennen är extremt liten elektriskt på låga frekvenser,
med en absorptionsarea Ae = (30000^2/4*pi)/1000000000 = 0,072 m2,
eller en effektiv höjd av c:a 0,5 mm

1734443107396.png

Så antennfaktorn utan förstärkning eller kompensering skulle bli grovt räknat 66 dB/m vid den undre gränsfrekvensen.

Den låga effektiva höjden gör också att mottagarbruset blir det som sätter gränsen
för hur svaga signaler som kan tas emot på låga frekvenser.

Den här grafen ur manualen till R&S HFH2-Z2 illustrerar detta:

1734443611920.png

Den översta kurvan visar vilken omgivande E-fältstyrka som behövs för att
erhålla S/N= 1 i en bandbredd av 200 Hz. Vid en frekvens av 10 kHz krävs det
en fältstyrka av drygt 30 dBµV/m, motsvarande 35/2000 µV eller 0,017 µV ut från antennen.

Bruseffekten från ett motstånd i rumstemperatur motsvarar som jämförelse 0,015 µV
varför alla kretsar och förstärkare i signalvägen behöver utformas med stor omsorg för att
hålla ner kretsförlusterna och brustillskottet.
 
Jag byggde ihop en YouLoop i kväll. Hängde upp den i fönstret för att kunna prova.
Testade några olika transformatorer men blev inte så värst imponerad av signalstyrkan.
I samma fönster har jag en fyrkantig 2-varvs loop på 1.2kvm och den ger bättre signal.
Har inte kunnat prova loopens egenskaper map stördämpning då placeringen inte medger att jag vrider på den.
Kopplade till slut in en liten förstärkare som jag driver med fantommatningen från min SDR Rsp1a.
Nu vaknade loopen och jag kunde lyssna från MW och upp till 40mb.
Det behövs en förstärkare anser jag. Problemet är bara att min störsituation är sådan att för mycket förstärkning ger andra problem.
 
SM0GLD said:
Kopplade till slut in en liten förstärkare som jag driver med fantommatningen från min SDR Rsp1a.
Nu vaknade loopen och jag kunde lyssna från MW och upp till 40mb.
Det behövs en förstärkare anser jag. Problemet är bara att min störsituation är sådan att för mycket förstärkning ger andra problem.
Click to expand...
Hemmabygge eller något inköpt?
 
Elektor loop preamp.jpgELEKTOR_LOOP AMP_SCH.jpg
En enkel förstärkare presenterad i Elektor för längesen.
Vissa värden har jag justerat för att kunna köra på 5V.
Även transistorerna valde jag det jag hade i lådan.
 
Last edited:
You must log in or register to reply here.
Back
Top