Hallo Andy
'Sind die Messungen des Frequenzgangs mit einer kleinen Messloop repräsentativ für das Frequenzverhalten des gesamten Loops?':
Ja, wenn der Empfangsloop wesentlich kleiner als die Wellenlänge ist. Dann sollte der gemessene Frequenzgang unabhängig vom Ort auf dem Loopumfang (und dem Loopinnern) sein.
Der Konversionsfaktor (Magnetfeld/Uind) dagegen ist experimentell präzise nur mit numerischen Klimmzügen genau bestimmbar.
Die Datenblätter von kommerziellen Loops für Radioempfang (zB. Wellbrook) und für absolute Magnetfeldmessungen zeigen ebenfalls flache Frequenzgänge mit einem Abfall bei tiefen Frequenzen, erklären aber leider nicht, wie die Loops aufgebaut sind, geschweige denn, wie kalibriert wurde. Ich vermute, dass der Wert wegen des numerischen Aufwandes nicht gemessen wurde, sondern aus der einfachen Theorie stammt.
Die Verwendung einer Messloop mit gleichem Durchmesser wie die Emfangsloop ist sicher die beste Methode und einen Versuch wert. Da aber das Magnetfeld der Messloop vom Ort auf seiner Fläche nicht konstant ist, muss wieder numerisch integriert werden. Zudem nimmt der Strom (und damit das erzeugte Magnetfeld) durch einen so grossen Mess-Loop mit der Frequenz linear ab, da dessen Induktivität die Serienimpedanz von 50 Ohm im interessierenden Frequenzbereich weit überwiegt - das muss nachträglich nach der Messung korrigiert werden, eine zusätzliche Komplikation.
Ein kurzer Blick auf "http://211.100.26.59/data/myspace/0/942/bbs/1174163529/5fbd2acb.pdf" illustriert die Komplexität des Problems. Mit den vorgestellten Feldformeln sowie numerischer Integration liesse sich der Konversionsfaktor bestimmen.
Einfacher wäre es, für den grossen Empfangs- und viel kleineren Messloop je die Rechteckform zu wählen. Dadurch wird die Geometrie einfacher, da sich die Loops entlang einer geraden Linie über eine längere Distanz berühren und die Berechnung des Magnetfelds und des resultierenden Flusses sich stark vereinfacht. Man kann dann eine einfache Näherungsformel für den Magnetfluss herleiten.
Nachtrag:
Nach etwas genauerem Lesen der, in diesem Beitrag, erwähnten Arbeit habe ich realisiert, dass die numerische Integration des mittleren Magnetfeldes über die Fläche des Empfangsloops sehr einfach ist (zB. mit Scilab), und dass damit die Eichung des Empfangsloops mit einem gleichgrossen Messloop gut realisierbar wäre. Ausserdem zeigte sich bei der Berechnung, dass die mit einen kleinen und grossen Messloop gemessenen Frequenzgänge (bis auf einen Faktor) nahezu gleich aussehen. Das heisst, dass ein kleiner Messloop zumindest zur Messung des Frequenzgangs gut geeignet ist.
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Die von Dir gemachten Messungen zeigen sehr schön den Einfluss des Verstärker-Eingangswiderstandes auf den Frequenzgang .
73, Andreas
Nachtrag eingefügt am 19.02.2012