Antennetheorie - MG en KG ontvangstantennes

Zowel op het internet als in boeken is veel informatie te vinden over de werking en constructie van antennes. Zoveel dat ik door de masten de antennes niet meer zie. Nu probeer ik voor mijzelf één en ander te formuleren om een vertrekpunt te creëren van waaruit ik antennes kan beschouwen en hun werking begrijp.

Ik richt mij enkel op MG en KG ontvangst. Mijn interesse ligt niet bij ‘zenden’ en focus mij dan ook enkel op ‘ontvangst antennes’.

Antennes komen in vele soorten en maten met ieder hun eigen variaties. Denk daarbij aan richt- en versterker elementen, spoelen om de antenne te ‘verlengen’. Wanneer ik deze zaken achterwege laat blijven er in mijn optiek twee typen antennes over. Dit zijn de ‘dipool antenne’ en ‘loop antenne’.

Dipool

Met de dipool wordt het elektrische component van het RF signaal ontvangen.

De dipool wordt gekenmerkt door, zoals de naam het zegt, twee polen. Er is altijd een tegenpool, dit kan zijn in mechanische vorm (gewone dipool) of in een vorm waarbij ‘aarde’ de tegenpool vormt (Marconi type).

Loop antenne

De loop antenne koppelt, inductief, in op het magnetische deel van het RF signaal.

Op het internet vind ik verschillende loop antennes. De ene is draadgewonde als een spoel de ander als één winding (vaak een koperen buis of coax). Nu weet ik niet of dit als twee verschillende antennes wordt gezien. Mogelijk de eerste enkel voor ontvangst de andere voor zenden?

Dipool vs Loop

- De dipool is gevoeliger voor RF storing.
- Loop antenne is richtingsgevoelig waardoor het mogelijk is om in de band nabij gelegen stations beter van elkaar te scheiden.
- Lengte van dipool antennes voor MG en KG vragen over het algemeen meer ruimte dan de compactere loop antenne.
- Voor de Marconi dipool is een goede aarding benodigd.

Graag jullie ideeën over deze zienswijze. Sla ik de plank finaal mis of is het onvolledig? Laat het mij weten.

Waarom Googlen wanneer je er over kunt discussieren?

In principe heb je het bij het goede eind; er zijn twee soorten antennes de éne is gevoelig voor het elektrische en de andere is gevoelig voor het magnetische component van een elektromagnetische golf.

De draad antenne bestaat uit een draad waarbij het het tegenwicht of de andere kant van de antenne wordt gevormt door de aarde.
Een dipool doet dit dus ook, daarom is een draad antenne voor de middengolf en langegolf waarvan de aarde wordt gebruikt hetzelfde als een dipool antenne, in feite is dit dus ook een dipool antenne.
Dergelijke antennes zijn gevoelig voor het elektrische deel van een EM golf.
Een draad antenne is geschikt om er mee te kunnen ontvangen als zowel te kunnen zenden.
Omdat deze antennes gevoelig zijn voor het elektrische component van een EM golf, kunnen ze veel storing ontvangen van andere apparatuur uit de directe omgeving van de antenne.

Een loop antenne evenals een ferriet antenne is gevoelig voor het magnetische component van een EM golf.
In feite is een loop antenne een opgerolde draad bestaande uit een spoel en een capaciteit welke resoneert op de frequentie.
Hoe kleiner een degelijke antenne is in vergelijking tot een halve golf lengte zoals dat bij een rechte draad is hoe kleiner de stralingsweerstand wordt en daarmee het rendement daalt.
Een magnetische antenne is daarom niet efficient om er mee te kunnen zenden.
Wel is de magnetische antenne geschikt om er mee te kunnen ontvangen, het elimineerd een hoop elektrische stoorbronnen uit de directe omgeving omdat de antenne alleen het magnetische component van een EM golf ontvangt.

Iedere antenne ongeacht zijn vorm is altijd een dipool antenne, bij een draad antenne bestaat dit uit een rechte draad en bij een magnetische antenne bestaat dit uit een opgerolde draad of andere geleider.

Het elektrische veld van een elektromagnetische golf staat altijd loodrecht op het magnetische veld.
link

Telefunken Sender Systeme Berlin

Verder heb je ook nog voor op de midden- en kortegolf de langdraad antenne die je in de tuin kunt spannen. Daarbij heb je wel een goede aarde nodig. Zie topic "Antennes" op http://www.circuitsonline.net/forum/view/132020. D.m.v. een antennetuner kun je hem optimaal op de ingangsimpedantie van de ontvanger aanpassen.

[Bericht gewijzigd door dawmast op zondag 29 mei 2016 20:56:14 (17%)

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.

Martin, Dawmast,

Dank voor jullie reply.

Inderdaad, op de keper beschouwd is iedere antenne een dipool. Afhankelijk van de constructie is deze gevoelig voor het elektrische of magnetische component van de EM golf.

Als zelfbouw projectje zou ik eens een MG ontvangertje in elkaar willen knutselen. Zonder uit te gaan van een schema of zelfs maar een type voor ogen te hebben vroeg ik mij af hoe ik een ontvangertje aansluit op een antenne. Er wordt veel gesproken over 'antenna matching'.

Heb ik het juist wanneer ik stel dat de impedanties van de antenne, transmissie lijn en ontvanger op elkaar afgestemd dienen te worden voor een goede signaaloverdracht? Ook voor ontvangers? De commerciële ontvangers en zenders zijn tegenwoordig standaard voorzien van 50 Ohms in- en uitgang. Een geknutselde ontvanger natuurlijk niet.

Misschien is mijn voorstelling van zaken iets te simpel maar bestaat het matchen van de impedanties niet louter uit inductief koppelen van lijnen waarbij het aantal windingen van de primaire en secundaire spoel evenredig is met de verhouding van de uitgang- en ingangsimpedantie?

Nu begrijp ik dat er aan het inductief koppelen van de transmissielijn dan wel antenne aan de ontvanger naast impedantie matching ook het voordeel kleeft dat de antennecapaciteit van de afstemkring gescheiden blijft?

Op het web enkele informatieve sites gevonden. Helaas slaag ik er niet in al mijn vragen aan de hand van deze bronnen helder beantwoord te krijgen.

Informatieve websites aangaande antenne theorie:

Op de website van PA2DKW wordt één en ander uit de doeken gedaan t.a.v. de dipool.

Wikipedia heeft uitgebreide informatie over de loop antenne.

Over het 'matchen van impedanties'.

M.v.g.

HF-DIY

Waarom Googlen wanneer je er over kunt discussieren?

Op 29 mei 2016 23:13:58 schreef HF-DIY:
Martin, Dawmast,

Heb ik het juist wanneer ik stel dat de impedanties van de antenne, transmissie lijn en ontvanger op elkaar afgestemd dienen te worden voor een goede signaaloverdracht? Ook voor ontvangers? De commerciële ontvangers en zenders zijn tegenwoordig standaard voorzien van 50 Ohms in- en uitgang. Een geknutselde ontvanger natuurlijk niet.

Als je van de antenne een zo groot mogelijk vermogen wil afnemen dienen impedantie van antenne, transmissielijn en ontvanger gelijk te zijn, eventueel door gebruik te maken van impedantietransformatoren.

Bij een klassieke MG ontvanger wordt deze regel dikwijls niet geresepecteerd omdat de ingangskring van de radio vooral spanning afneemt. de ingang is dus hoogohmig, en er wordt geen gebruik van een trasnmissielijn. Soms zit er gewoon een afsluitweerstand op de ingang. Daar heeft je radio zelf niets aan. ..

groeten

Kris

Bij een klassieke middengolf- en kortegolf wordt vaak de antenne via een koppelwinding op de ingangskring aangesloten. Bij een kristalontvanger kun je met een antennetuner (ATU) de ontvangst flink verbeteren. Gebruik je een ATU bij een genererende regeneratieve ontvanger en je past daarmee je antenne op de ontvanger aan, zul je merken dat het genereren stopt. Het antennesysteem is dan resonant op de ingestelde frequentie en onttrekt energie aan de regeneratieve ontvanger. Dit treedt alleen op bij regeneratieve ontvangers zonder HF-bufferversterker tussen de antenne en de ontvanger.

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
Anoniem

Niet teveel aantrekken van theorieën, leer eerst kruipen, en dan pas lopen , zo val je als baby niet te vaak op je bek.
Als beginner kun je niet op een goedkope manier aan de ideale voorwaarden voldoen.
Op die lage frequenties hou je je gewoon aan volgende regels: Antenne zo lang als praktisch en veilig is. Hou er rekening mee dat vrij opgespannen installatiedraad mechanisch niet erg stevig is en bij wind makkelijk breekt. Verder zo ver van de grond en obstakels zoals woningen en beplanting als kan.
Een goede liefst aparte aarding is ook onmisbaar.
Maar de huisaarding kan ook mits je dan meer storing oppikt van apparatuur in huis.
Als je antenne hier en daar ondersteuning nodig heeft, doe dat dan met isolatoren. Die vind je in een dhz zaak waar ze landbouwartikelenverkopen, eigenlijk bedoeld voor schrikdraad
Goedkope stevige doorboorde stukjes pvc buis voldoen ook wel. Zolang er geen water kan in stagneren.

En wat is er voor een starter eigenlijk mis met een ferietantenne? na 1950 werden voor de gezinnen die nog wilden naar de L/M/K golf luisteren de onpraktische en ontsierende draadantennes massaal vervangen door ferrietstaven. Het voordeel was dat ze met hun 20 cm ongezien compact waren en makkelijk in draagbare radios konden gebruikt worden.
Dat ze meer dan 30 jaar in elk radiotoestel voor privégebruik ingebouwd werden pleit voor hun bruikbaarheid.
Pas op het eind van vorige eeuw toen deze AM banden in huis nauwelijks nog beluisterd weren en enkel sporadisch op reis, verdwenen ze in de stereoinstallaties.

Zelf heb ik vanaf mijn 12e enorme fascinatie gehad voor radio door te gaan slapen, niet met een teddybeer, maar met een draagbare radio met ferrietantenne die ik voor mijn communie gekregen had. Ik kon uren luisteren naar buitenlandse zenders en het vreemde gekraak, getik en gesjilp op de korte golf.

Alles hangt natuurlijk af wat voor beginner je bent. Wil je starten met een zelfbouwkitje of heb je net van opa een Racal communicatieontvanger geerfd?
Hoe dan ook, vroeger was er heel veel te beluisteren en wie wat stouter was kon ook de scheepvaart, overheid, ambulances en politie afluisteren.
Nu is dat allemaal digitaal en zwaar gecodeerd. GSM heeft veel vormen van mobiele communicatie overgenomen en de meeste MG omroepzenders liggen er voor evidente reden uit. Enerzijds zijn onze verwende oortjes niet meer tevreden met 4,5 kHz bandbreedte. Anderzijds verstoken die zenders tussen de 400kW en 1MW alleen al aan rf vermogen.
Radio Vatikaan Zond een tijd terug nog uit met een miljoen Watt, en hun antennepark stond vlak bij drukbevolkte sociale wijken. Die er gekomen waren door de bevolkingsaangroei.
En wij maar bibberen voor een 50W GSM mastje.

Allen,

Dank voor jullie informatie en tips. Nu lees ik links en rechts ook wel eens dat een antenne zich 'capacitief' dan wel 'inductief' kan gedragen. Heb ik het juist dat elke antenne zich zo gedraagt voor alle frequenties buiten resonantie? En dat het afhankelijk is van de fase van de RF-golf, op het punt in de antenne waar het signaal wordt afgenomen, of het gaat om 'capacitief' dan wel 'inductief'?

Worden daarbij zowel hele, halve als kwart dipolen gezien als resonante antennes?

@Grotedikken. Dat zijn mooie herinneringen. Zelf kan ik mij nog voorstellen hoe ik vroeger op de radio de komst van onweersbuien af zat te wachten. Afstemmen op een leeg kanaal in de MG band.

M.v.g.

HF-DIY

Waarom Googlen wanneer je er over kunt discussieren?
rob007

Yarr, Matey!

Maar ga je er nu ook iets mee doen?

en als het voor alleen ontvangst is zou ik kijken naar een loop met een versterkertje:
http://www.pa1m.nl/pa1m/wp-content/uploads/2012/09/Loop-schematic.gif
er is nog meer maar vind het even niet allemaal 1 2 3 -
het is voor MG en KG te doen zo'n hoop,
ik heb hem eens van dikke coax gemaakt en van bandkabel:
https://www.google.nl/search?q=hoop&source=lnms&tbm=isch&s…
kun je nog schakelen ook!

VrGr Rob.

Als ik je erger, lees en schrijf hier dan niet?

De antenne theorie voor alleen ontvangst, is niet zo intresant, het gaat daarbij vooral om de signaal ruisverhouding.
Want zelfs met een kleine draad van een paar meter met een slechte aanpassing is de ontvangst nog redelijk goed te noemen.
Zo is dat ook met loop antenne wat een antenne is met veel verliezen, het resultaat is een goede S/N verhouding.
Dit is het wezenlijke verschil tussen een antenne welke geschikt is m er mee te kunnen zenden of een antenne welke alleen maar geschikt om er mee te kunnen ontvangen.

Maar antenne theorie is reuze interesant, wil je meer weten over dit onderwerp dan kun je twee dingen doen:

- veel experimenteren met antenne's; je leert daar heel veel van.

- een (antenne) boek aanschaffen en dat van A t/m Z doorlezen; verschaft je veel inzicht in de materie.
Zoals Rothammel of zoals dit boek.

Telefunken Sender Systeme Berlin

Allen,

Zoals eerder beschreven kun je met een willekeurig stuk koperdraad van een paar meter prima stations op de MG band ontvangen. Deze draadantenne hoeft daarvoor niet resonant te zijn

Nu is mijn vraag hoe dat met een ferriet antenne zit, is deze wél resonant in de MG band?

M.v.g.

HF-DIY

Waarom Googlen wanneer je er over kunt discussieren?

Ja. De ferrietantenne is doorgaans onderdeel van een bandfilter. Hij moet resonant zijn om te werken. Hij moet ook meelopen met de gewenste ontvangstfrequentie, want de Q is te hoog om op de hele band effectief te zijn.

Ik neem op kleine schaal reparaties van buizen-elektronica aan voor een heel aardig uurtarief. Interesse? Mail me!
Hubie

Special Member

@HF-DIY
Als je de MG en KG wilt ontvangen zou ik zoveel mogelijk draad aan een 9:1 UN-UN hangen en met aarde.
Ik heb dat jarenlang toegepast en het werkt heel goed.
Theoretisch klopt er weinig van(je draadantenne kan nooit op alle frequenties 450 R zijn maar in de praktijk werkt dit wonderbaarlijk goed) als je dit aan een communicatie ontvanger hangt kan je van 500 kHz tot 24 MHz luisteren (hangt van de gebruikte ringkern af)zonder een hele zwik afstemcondensatoren\schakelaars met een zeer redelijk signaal.
http://m0ukd.com/homebrew/baluns-and-ununs/91-magnetic-longwire-balun-…

Edit\Het hoeft geen ringkern te zijn als je nog ergens een ferrietstaaf hebt ,zie hier:
https://www.youtube.com/watch?v=UHvWoiTwlDw

Zelfs met een draadje van 7 meter eraan werkt het goed,maar hoe langer hoe beter.

mel

Golden Member

@hubie:tot op zekere hoogte, als de antenne echt langer word, gaat de ruis overheersen, of de ingang word overstuurd.

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Henry S.

Moderator

Dat kan je voorkomen door op je antenneingang een potmeter te zetten (1k is hoog genoeg). Op de loper daarvan zet je de antenne.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Ook ik had last van over sturing op de antenne. Ik gebruik daarvoor een capacitieve spanningsdeler van 100 pF, van antenne ingang naar de antenne en 2200 pF van ontvanger ingang naar aarde.

Maar met een potmeter kan dat natuurlijk even goed.

Telefunken Sender Systeme Berlin
mel

Golden Member

Het omslagpunt is waar de lente van de antenne meer ruis dan signaal toevoegt.
Als de antenne meer ruis geeft dan de ruisvloer van de ontvanger, heeft dat weinig zin.

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Hubie

Special Member

Mijn eerste MLB(ik weet het,foute benaming) was gekocht,de
RF-Systems MLB.(PA0WBK)
100 kHz tot 40 MHz stond op de sticker van de MLB en dat maakte dat ding nog waar ook.
Daarna heb ik er vele zelf gebouwd met diverse ringkernen van Amidon en Philips maar ik ben nooit aan die specs gekomen.
Pa0se heeft er nog een artikel in Electron over geschreven en aan gemeten.
Omdat het geheel in een PVC behuizing zat en de inhoud geheel gevuld met kunsthars was had het weinig zin om dat ding open te zagen dus liet hij er een rontgenfoto van maken.
Op de foto zag je gewoon een simpel ringkerntje.
Maar ja,wat voor ringkerntje? dat is de grote vraag. ;-)
Wonderantennes bestaan niet maar als je wat meters draad weg kan spannen met een MLB eraan heb je daar als luisteramateur een hele goede antenne aan.
Een draad ophangen gaat niet meer in mijn huidige woonsituatie,dus ik ben nu creatief bezig met binnenhuis antennes op zolder.

evdweele

Overleden

Is dit een oplossing? ;-)
Zo'n antenne had ik aan mijn kristalontvangertje hangen toen ik een jaar of 10 was. Diagonaal door de kamer gespannen toch een meter of 6.
Er bleef ook zo lekker veel stof aan hangen.

http://www.gloeidraad.nl/radioforum/images/uploaded/201106011905364de67160b1b05.jpg

Techniek is ervoor gemaakt om ons in de steek te laten. Het blijft een ongelijke strijd tussen de techniek en de technicus.
Schimanski

Golden Member

Op 6 juni 2016 00:33:49 schreef Hubie:
@HF-DIY
Als je de MG en KG wilt ontvangen zou ik zoveel mogelijk draad aan een 9:1 UN-UN hangen en met aarde.
Ik heb dat jarenlang toegepast en het werkt heel goed.
...
Edit\Het hoeft geen ringkern te zijn als je nog ergens een ferrietstaaf hebt ...

Yep, werkt goed. er is al eens eerder aandacht aan gegeven op CO http://www.circuitsonline.net/forum/view/message/1754746#1754746

What, me worry? // Radiozendamateur - PA2HGJ // Stuff is the junk you keep -- Junk is the stuff you throw away // Tinkeo Ergo Sum
joopv

Golden Member

Zijn er al CO'ers die ervaring hebben met de mini-whip van PA0RDT?

Er zijn veel positieve verhalen over te vinden.
https://www.google.nl/search?q=PA0RDT+Mini-Whip

http://www.jks.com/docs/pa0rdt_whip.pdf

blackdog

Golden Member

Hi,

Mijn ervaringen op de MG en KG zijn voornamelijk uit de 70 jaren van de vorige eeuw.

Op één lokatie was ik al blij dat ik 12M draad kwijt kon langs het dak.
Ook nog op een inefficientie manier, maar het kon niet anders toen.
Wel op de hoogte van de 4e verdieping hier in Amsterdam oud west.
Het vermogen rond de 1320kHz was meestal rond de 20Watt, dat was voldoende voor goede verbindingen naar Amsterdam Oost en redelijk naar het Gooi.
Alles naar Amsterdam Noord en Zaanstad ging ook goed, ik zat vlak bij het IJ.

Later verhuisd naar een locatie waar ik 25M draad kwijt kon.
Dat was al een hele verbetering, ik kreeg goed aangepast, de twee middengolf zenders op 747 en 1008kHz met een signaal sterkte van 1mWatt binnen!

En nu het punt, alles was altijd optimaal aangepast bij mij, de zenders meestal rond de 50 Ohm uit.
Dit is een aanname, want ik had niets om dit enigzins goed te kunnen meten, laat staan de kennis hoe *grin*
De gebruikte antennes werden ge-tuned met serie spoelen om naar de hoge impedantie van de draad te gaan.
Toen ik een ARRL handboek had gekocht, ben ik bij de zendamateur die een winkel had bij het Okura hotel hier in Amstedam (ben ff zijn naam kwijt) Amidon kernen gaan kopen en hiermee low pas filters gebouwd.
Dus dat werd dan zender - low pass filter - en dan als laatste de rolspoel.
Een stapje vergeet ik nog, direct achter de zender de staande golf meter.(lekker ongevoelig op 1,3MHz)
De SWR kwam meestal maar net uit de hoek op gereflecteerd vermogen met willekeurig stukjes draad waarmee ik heb getest, dit door het goede aanpassen van de antenne.

Ik was toen knap jaloers op de andere piraten hier in Amsterdam die 55 of zelf 110 Meter op dak hadden hangen.
Bij de meeste, zoals GD als aangaf, VD draad 2,5mm.

Ook het spiraal van mijn bed heb ik nog als antenne gebruikt.
Met een spoel uit de dump voor de lange golf met een hoge inductie, en aan de bovenzijde van de spoel 10cm die omhoog stak, vonken trekken, knetterend op de modulatie :-)
Tegenwoordig noemt men dat een "tesla coil" bij mij waren dat gewoon experimenten met antennes.

Oja, met wat meer vermogen vond moeders het niet leuk dat de kraan in de keuken "heet" werd.
De waterleiding werd natuurlijk als aarde gebruikt, maar op de 3e verdieping is dat al een flink deel van je antenne impedantie geworden!

Storingen
Nu heeft men het over allerlij Chinees spul die stoord, maar zijn jullie vergeten in hoeverre het Europesche spul stoorde!!!
Ik had flink de pest in, toen de TV stations steeds meer overdag ging uitzenden.
Wat denk je dat die twee PL519 buizen in een TV staan rond te blazen, één of twee van die monsters in de buurt
en iedere 15,6kHz was het raak met een flinke veldsterkte...

Moraal
Ieder stukje draad kan je aangepast krijgen, hoe korten t.o.v. de golflengte des te slechter het rendament.
Hoe vrijer opgehangen betekend minder storing en hoger rendament.
Voor op de LG, MG en begin korte golf kan met een goede ferriet antenne met een Fetje als versteker zeer goede resultaten worden gehaald.
Zit je weer in een modern beton huis, vergeet de ferriet antenne, waar ik nu woon is AM een drama zo slecht.
Pas een meter buiten het raam komen er wat stations binnen op een goede radio.

Nu nog even over de modulatie en AM, over het algemeen vind ik het luisteren naar een goed gemoduleerd AM signaal
met zijn tikjes en prutteltjes minder vermoeiend dan de moderne popmuziek station op FM, Kabel DAB enz.
Ik heb het dan niet over AM station waarvan de veldsterkte niet hoog genoeg is.

Mooi, leeg getyped, voegt dit iets toe? misschien een glimlach :-)

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
mel

Golden Member

ik was al blij dat ik vroeger , met een kristalontvanger en een draad aan de waterleiding, en de andere aan moeders waslijn, een(1)zender kon ontvangen.
:)

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

@joopv,
De websdr van Twente maakt gebruik van een mini-whip.
http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/
Zelf heb ik goede ervaring met een Datong actieve antenne.

http://www.radiomuseum.org/r/datong_ad_270ad27.html

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op dinsdag 7 juni 2016 13:56:05 (15%)

Jinny

Golden Member

@Bram, heerlijk....
Herinneringen...

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl.. Gaat ook door voor 'Wilt wief' naar horen zeggen