Wie gefährlich sind Magnetloop Antennen?

 

Sender einer Plausch "Fuchsjagd": 12V Akku, Ultimate 3, Matchbox, Vertikalantenne. 

Hochfrequenter Strom kann zwar wegen des Skineffekts nur an der Körperoberfläche fliessen, doch kann er dort schwere Verbrennungen verursachen. Vorsicht ist deshalb unbedingt notwendig, wenn hohe Sendeleistungen und kleine Antennen im Spiel sind. Dazu gehören auch Magnetloop Antennen. Schon bei wenigen Watt Sendeleistung treten am Abstimmkondensator Spannungen im Kilovolt-Bereich auf.

Dazu ein Beispiel: Wir betreiben eine Magnetloop mit einem Durchmesser von einem Meter.  Wir machen damit QRP-Betrieb im 20m Band mit 5W Sendeleistung. Die Spannung am Abstimmkondensator beträgt in diesem Fall mehr als 1kV! Das verträgt ein guter Luftdrehko noch, doch der Mensch nicht. Rüstet man dieselbe Antenne mit einem Vakuumkondensator aus, verträgt sie aber auch die 100 Watt des Stationstransceivers ohne Murren. Doch die Spannung am Kondensator steigt dann bis auf 6kV! Deshalb muss jede Magnetloop Antenne vor unbeabsichtigten Berührungen durch Unbeteiligte geschützt werden. 

Die Hochspannung an der Magnetloop ist aber nur eine Seite der Medaille. Wie steht es mit dem Magnetfeld? Die Magnetloop erzeugt ja im Nahfeld (~0.2 Wellenlängen) hauptsächlich ein magnetisches Wechselfeld. Erst ausserhalb dieses Nahfeldes geht die Strahlung allmählich in ein elektromagnetisches Feld über, das sich nach etwa 5 Wellenlängen von dem Feld eines Dipols nicht mehr unterscheiden lässt. 

Als Funkamateur muss man für seine Antenne eine Imissionsberechnung erstellen um den notwendigen Sicherheitsabstand zu ermitteln. Es sei denn, man funke nur mit einer abgestrahlten Leistung von weniger als 6W. Ich kann aber auch QRP-Stationen diese "Übung" empfehlen. Das relativiert dann doch einige Legenden und Schauermärchen, die leider auch in Funkamateur-Kreisen zirkulieren. Führt man die Berechnung sorgfältig aus, stellt man rasch fest, dass hier nicht so heiss gegessen wie gekocht wird. Aber es gibt immer wieder Verrückte, die FT-8 mit Beam und Kilowatt-Endstufe dem Nachbarn in die Hütte strahlen.  

Was bei Magnetloop Antennen meist überschätzt wird, ist deren Wirkungsgrad. Je nach Band, Loop- und Leiter-Duchmesser und Kontaktwiderstände geht ein Grossteil der eingespeisten Leistung verloren. Sie wird nicht abgestrahlt, sondern in der Antenne als Wärme verbraten. Diese Verlustleistung erzeugt kein Magnetfeld!

Eine sehr gute Magnetloop Antenne mit einem Meter Durchmesser hat im 20m Band einen Wirkungsgrad von ca. 50%. Das heisst, die Hälfte der Leistung geht verloren. Benutzt man die gleiche Antenne für das 40m Band sind es aber nur noch 10%. Portable 1m Magnetloops mit Rundfunkdrehkos und 10mm Koaxkabel bringens nur noch etwa auf die Hälfte. Das kann jeder selbst nachrechnen. Zum Beispiel hiermit. Auch mit 100 Watt wird man dann schneller zum QRP-Funker als man meint.

Steckt man nicht gerade seinen Kopf während des Sendens in den Loop, sollte man sich keine grosse Sorgen machen. Aber werfen wir doch mal einen Blick in die USA. Auch dort fordert die FCC bestimmte Grenzwerte und Sicherheitsabstände. Wie gross diese bei Magnetloop Antennen sein sollten, wird von der ARRL in diesem Papier beschrieben.