Lakhovsky Antenne / Multiwave Oscillator Frequenzen?
Ich habe aus Neugier mal so eine Antenne nachgebaut und habe das Spektrum mit einem Oszilloskop gemessen (FFT). Ich kann keinen Unterschied zwischen einer Tesalspule mit und ohne Antennen feststellen. Das würde meine Vermutung bestätigen, dass diese Antennen keinerlei eigene Wirkung haben. Allerdings kann ich nicht genau feststellen ob meine Messmethode überhaupt in der Lage ist eventuelle Schwingungen, welche von der Antenne ausgehen, messen zu können. Denn mein Oszi geht nur bis 200 MHz und der größte Ring hat eine Wellenlänge von 300 MHz. Aber da auch niedrigere Frequenzen, in Form von Modulation oder Subharmonischen , entstehen sollen dachte ich müsste man trotzdem was erkennen wenn es einen Unterschied gibt. Dazu kommt noch dass die Antennen mit Impulsen aus dem Teslatrafo angeregt werden, welche gedämpfte Sinusschwingungen sind. Ich glaube aber nicht dass solche Schwingungen in der Lage sind einen Schwingkreis zu seiner Eigenfrequenz-Schwingung anzuregen. Allerdings sehe ich ein komisches Muster wenn ich einen Kondensator über einen Ring entlade. Vielleicht kann mir jemand der mehr Ahnung von Physik und Erfahrung mit Radiotechnik hat mehr dazu sagen?
Das hier ist das Signal von dem ich am Ende des Textes spreche.
So müssen die Abstände aussehen. Allerdings sehen die hier auch kürzer aus als bei eienr Yagi-Antenne.
Die Schwebungen, oder was für eine Modulation das auch immer genau ist. Entstehen nur wenn ich die Antennen über einen einzelnen Rinh mit einem Kondensatorimpuls anrege. Wenn man genau hinsieht sieht man zwei aufmodulierte Frequenzen.
Diese/r Oszillator/Antenne soll laut früherer Messungen eine Art weißes Rauschen erzeugen. Aber wie soll das gehen? Selbst wenn das Ding mit gekoppelten Schwingungen arbeitet, wobei auch höhere Frequenzen entstehen können, wäre dies nur beim Einschwingen der Fall.
Ich habe das Spektrum mal gemessen. Leider habe ich keine Aufnahmen mehr davon. Daher habe ich das Ganze simuliert. Einmal mit und ohne Antennen. Die Frequenzen sind in der Mitte der Antennen konzentriert.
Genau wie bei der realen Messung erscheint die Bandbreite gequetscht und die Amplituden verstärkt. Das Ergebnis wird daher vermutlich durch den Mesafubau und die Digitale Verarbeitung verzerrt.
2 Antworten
Antennen schwingen nie eigenständig. Sie strahlen die eingespeisten Frequenzen teilweise ab. Bei einzelnen Frequenzen kann Resonanz auftreten, wenn die Bauelemente in ihren Abmessungen mit der Wellenlänge einer der eingespeisten Frequenzen übereinstimmt.
Da die bei Wikipedia abgebildeten Lankhovsky Antennen aus mehreren Antennenelementen unterschiedlicher Abmessungen zusammengesetzt sind, könnte es Resonanz bei mehreren Frequenzen geben. D.h. dass mehrere der eingespeisten Frequenzen verstärkt abgestrahlt werden könnten.
Nach meiner Meinung kann das nicht geschehen, weil die Abstände zwischen den Bauteilen zu gering sind. Die Antennen haben eine entfernte Ähnlichkeit mit Breitband-Yagiantennen, haben aber den Nachteil, dass die Abstände zwischen den Elementen nicht auf die jeweilige Resonanzfrequenz abgestimmt sind. Bei gut funktionierenden Yagi-Antennen betragen die Abstände ca. λ/10, also 0,1-0,15 der Wellenlänge.
Daraus folgt, dass die eingespeisten Signale kaum verändert abgestrahlt werden, wobei der Wirkungsgrad schlecht sein dürfte. Man bekommt deshalb die Signale im Wesentlichen so, wie sie der angeschlossene Generator produziert hat.
Meiner Meinung nach hat der Erfinder dieser "Antenne" wenig Ahnung von Antennentechnik und der zugehörigen Physik. Das Prinzip der Yagiantenne wurde laut Wikipedia bereits 1928 in den Usa veröffentlicht, also keine eigene Erfindung von Lankhovsky. Er kam später.
Wegen der physikalischen Unzulänglichkeit der Antenne gehe ich davon aus, dass die dahinterstehende Theorie pseudowissenschaftlich ist und es sich nicht lohnt das Projekt weiter zu verfolgen.
Man muss dazu sagen dass die Ringe bei einer Lakhovsky Antenne anders aussehen müssen als in der Zeichnung.
Lakhovsky war selbst studierter Ingenieur, was aber nicht zwingend heißt dass seine Konzepte realistisch sein müssen. Aber sind Antennen nicht selbst Schwingkreise? Wie sieht es mit geschlossenen Schwingkreisen aus? Diese kann man ja mit einem einmaligen Impuls zur Eigenresonanz anstoßen, würde das dann nicht auch mit offenen Schwingkreisen gehen wenn man die voneinander isoliert?
Es gibt keine offenen elektrischen Schwingkreise. Es gibt die unterschiedlichsten Antennenformen, und nur einige wenige sind Schwingkreise. Beispiel: ein 500m hoher Sendemast hat eine Resonanzfrequenz im Mittelwellenbereich, also bei ca. 600 kHz, ist aber kein Kreis oder Schwingkreis.
Aber ist eine Antenne nicht per Definition ein offener Schwingkreis? Zumindest hat eine Antenne ja eine Resonanzfrequenz!
Oder ich frage mal anders: ab wann ist eine Antenne ein Schwingkreis und wann nicht?
Ein Schwingkreis entsteht dann, wenn die Schwingung abwechselnd zwischen 2 verschiedenartigen Bauelementen pendeln kann. Typisch ist Kondensator und Spule parallel.
Bei einer Stabantenne oder Yagi-Antenne ist das nicht der Fall. Die Schwingung wird auf solche Antennen influenziert. Es geht also nicht zwischen den beiden Gegenständen hin und her, sondern die Schwingung folgt der Schwingen des strahlenden Objekts unmittelbar.
Wenn man in eine Lakhovsky-Antenne das Signal einer gepulsten Teslaspule eingespeist, erzeugt man einen üblen Störsender, der in der Nachbarschaft fast alle Empfangsgeräte stört und ist deshalb verboten.
Und ohne Antenne? Da müsste das Signal ja zu schwach sein um zu stören.
Mir wurde von einem Ingenieur der solche Geräte nachgebaut hat erklärt dass die Dipole keine diskreten Resonanzen erzeugen dürfen und auch nicht im Fernfeld liegen weil sonst keine Rückkopplung vorhanden ist. Demnach ist die weit verbreitete Behauptung/Annahme dass die einzelnen Dipole mit ihrer eigenen Frequenz schwingen falsch.
Tatsächlich handelt es sich dabei um eine Messung mit einer Magnetfeldsonde. Daher entstehen gekoppelte Schwingungen.
Das ist eine Nahfeldsonde für magnetische Felder. Es gibt auch welche für elektrische Felder. Die Magnetischen haben zwar eine hohe Bandbreite aber einen schlechten Gewinn.
Ist ja auch nicht anders möglich. Man kann nie beides gleichzeitig haben.
Die MWO-Antenne funktioniert im Prinzip ähnlich wie eine LPDA. Genau wie bei der Logarithmisch periodischen Dipolantenne sammeln sich alle Frequenzen mit gleicher Amplitude im kleinsten Element in der Mitte des MWO. Anders als bei der LPDA wird dieses Frequenzgemisch aber nicht mit einem Anschluss (Doppelleitung) dort abgegriffen, sondern durch den E-Vektor von dort wieder auf den größten (gespeisten) Dipol zurückgeworfen.Durch den kreisförmigen Aufbau wird das E-Feld radial nach außen gerichtet. Erzeugt werden die Frequenzen mit der Funkenstrecke. Ein anderer Teil entsteht durch Schwebungen, Frequenzmodulation und Nichtlinearitäten, durch die Hochspannung auf der Sekundärseite. Wahrscheinlich handelt es sich dabei um einen Effekt durch Plasma. Die Antenne ist scheinbar speziell für den Anschluss an HF-HV-Generatoren entwickelt worden, denn so eine Anschlussweise (mit entsprechender Rückkopplung) lässt sich mit LPDAs und anderen Breitband-Antennen nicht so leicht realisieren. Man muss alle Komponenten, nicht als Antennen sondern wie Bestandteile eines Stromkreises betrachten in welchem alle Kompinenten permanent gekoppelt bleiben. Also keine Fehlkonstruktion was den Verwendungszweck betrifft, sicher weniger für andere Anwendungen geeignet.
Bei solch hohen Frequenzen wird die Schwingung durch die Messung sehr stark verfälscht, wenn man nicht sehr spezielle Messkabel hat.
Solche Frequenzen kann man nur sehr schwer genau messen. Man müsste das breitbandig mit einem nur durch Antenne drahtlos verbundenen Empfänger tun.
P.S. 300 MHz ist keine Wellenlänge, sondern eine Frequenz, die im Vakuum die Wellenlänge 1m hat. In der Stabantenne wären es ca. 80cm.
Hf ist nichts für Anfänger. Da braucht man gute Kenntnisse.
Ich meinte die Frequenz nach der Wellenlänge der Antenne. Habe mich unklar ausgedrückt. Also ist mein Oszi, mit den billigen Messkabeln, für solche Messungen ungeeignet. Aber das habe ich mir eh schon gedacht. Könnten diese Antennen überhaupt eigenständig schwingen, durch Anregung mit einem gedämpften Sinus-Impuls aus einer Teslaspule? Und was für eine Antenne bräuchte ich zur Messung? Eine Breitbandantenne mit logarithmischer Teilung? Und warum sieht das Ganze so komisch verzerrt, moduliert, aus wenn man die Antennen direkt erregt?
Ok, danke! Dann müsste ich sozusagen ein Oszi mit 2 GHz haben und das kostet bestimmt eine Menge Geld. Überhaupt muss ich fragen ob eine FFT überhaupt geeignet ist die Frequenzen geeignet darzustellen? Da wäre vermutlich ein Spectrum Analyzer mit einer Bandbreite von 10 Hz bis 50 GHz akkurater, oder? Aber die Dinger kosten natürlich noch einmal 10 mal so viel.
Die "komische " Form der Signale widerspiegelt die Eigenschaften des einspeisenden Systems und wird von der Antenne wenig beeinflusst. Deshalb könnte man auch irgendwelche anderen Konstruktionen einsetzen. Es lohnt sich nicht, die komplizierte Form der Lankhovsky-Anttenne nachzubauen oder irgendwie optimieren zu wollen. Es gibt im Handel unter dem Nahmen UHF-Antenne gut funktionierende Antennen für Frequenzen von einigen 100 MHz - oder DVB-T2 - Antenne.