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Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
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29.01.24 19:11
Bulova 

WGF-Nutzer Stufe 2

29.01.24 19:11
Bulova 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Hallo André (ich hoffe, ich hab's richtig geschrieben),

AndreAdrian:
Von Fair-Rite gibt es neue Ferritstäbe aus Material 61 mit mü = 125 - meiner Meinung bis 10MHz brauchbar als Schwingkreis, aber keine Ferritstäbe aus Material 77 mit mü = 2000 was viel besser zu 17 kHz und 500pF passt.

ja, das wäre sogar ein technisch plausibler Grund. Die Permeabilität ist üblicherweise bei Stäben nicht sonderlich groß (bei meinen beträgt sie in etwa 200). Für sehr niedrige Frequenzen wären wesentlich höhere Werte vorteilhaft. Du hast mich überzeugt.

Viele Grüße

Dieter

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29.01.24 19:25
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

29.01.24 19:25
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Zitieren:
Bulova: So ganz dieselbe Induktivität erhält man jedoch nicht (HF-Litze 157 µH, Volldraht 176 µH), dies liegt wohl an den unterschiedlichen Längen der Spulen.
Ja, das ist auch meine Erfahrung. Ein Vorteil von Litze ist die Seidenumspannung. Diese Isolierung führt zu einem grösseren Abstand von Kupfer der einen Windung zum Kupfer der anderen Windung im Vergleich zu Lackdraht. Direkt messbar ist dieser Effekt durch die Resonanzfrequenz der Spule. Mehr Windungsabstand = kleinere Kapazität zwischen Windungen = höhere Resonanzfrequenz.

Es ist ein bekannter Abgleich von Luftspulen die Spule zusammenzudrücken = kleinerer Windungsabstand = größere Induktivität oder auseinander zu ziehen = größerer Windungsabstand = kleinere Induktivität.

Als Experiment habe ich schon Spule einlagig auf Ferritstab bifilar gewickelt mit Lackdraht und Anglerschnur (Nylonschnur). Dadurch war der Windungsabstand zweimal Drahtdurchmesser - weil Nylonschnur hatte gleichen Durchmesser wie Lackdraht. Im Vergleich zu dicht gewickelt ist die Güte gestiegen. Später habe ich dann den Draht auf die ganze Länge des Ferritstabes verteilt. Natürlich sind dann mehr Windungen für eine gewünschte Induktivität nötig. Aber diese Spule hatte die beste Güte.

DL1ADR

Zuletzt bearbeitet am 29.01.24 19:26

29.01.24 19:40
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

29.01.24 19:40
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

AndreAdrian:

Ein Vorteil von Litze ist die Seidenumspannung. Diese Isolierung führt zu einem grösseren Abstand
von Kupfer der einen Windung zum Kupfer der anderen Windung im Vergleich zu Lackdraht.


Wie ich feststellen musste, gibt es häufig auch alte Spulen mit Seidenumspannung auf Vollkupferdraht.
Es lohnt sich genau hinzuschauen.

31.01.24 23:30
EchoHarmony 

Einsteiger

31.01.24 23:30
EchoHarmony 

Einsteiger

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Ich habe ein bisschen mit Ferritstabantennen herumgespielt, und die Positionierung der abstimmbaren Spulen in alten Röhrenradios hat auch meine Neugier geweckt. Nach meinen Recherchen geht es nicht nur um die Abstimmung, sondern auch darum, den Empfang für bestimmte Frequenzbereiche zu optimieren.

01.02.24 08:44
MB-RADIO 

WGF-Premiumnutzer

01.02.24 08:44
MB-RADIO 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Hallo,

soweit ich weiß ist Hf-Litze und -volldraht mit Seide umsponnen. Baumwollumspinnung gab es bei Trafowickeldrähten sowie Basteldrähten(Puppenstube usw) und Papierisolation bei Postschaltdrähten.
Nun frage ich mich aber warum Volldrähte in den mittelgroßen Spulen Seidenumsponnene Kupferlackdrähte sind. Die Miniaturfilter dagegen sind nur noch mit CuL bewickelt.

Viele Grüße
Bernd

Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. (Albert Einstein)

01.02.24 08:46
Bulova 

WGF-Nutzer Stufe 2

01.02.24 08:46
Bulova 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Hallo zusammen,

wie angekündigt habe ich auch noch die frequenzabhängige Güte verschiedener Spulen und verschiedener Stäbe nachgemessen. Hier die Grafik dazu.





Wie man sieht, ist bei den verwendeten Materialien für Ferritstäbe bei ca. 2 MHz Schluss bzw. bei höheren Frequenzen sind mehr und mehr Einbußen der Güte auffallend. Gründe dafür sind wohl die wachsenden Kernverluste und zum Teil auch der Skin-Effekt. Die Verwendung einer HF-Litze wirkt zunächst gegen letzteren, jedoch trifft dies auch nur bei niedrigeren Frequenzen zu. Bei ca. 4 MHz haben sich die zwei verschiedenen Spulenarten in der Güte nahezu angeglichen (roter u. blauer Verlauf).
Beim größeren Stab steigt die Güte mit wachsender Frequenz zunächst, vermutlich weil hier das wachsende L gegenüber den Verlusten überwiegt. Diese grüne Linie ist etwas holprig, das liegt wahrscheinlich daran, dass die Messdynamik stark ausgeschöpft ist. Das kann beim VNA anscheinend passieren, da auch sehr kleine Differenzen zum Tragen kommen.

Viele Grüße

Dieter

Datei-Anhänge
Diagramm.png Diagramm.png (16x)

Mime-Type: image/png, 43 kB

Gesamt.jpg Gesamt.jpg (15x)

Mime-Type: image/jpeg, 807 kB

01.02.24 08:53
MB-RADIO 

WGF-Premiumnutzer

01.02.24 08:53
MB-RADIO 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Hallo Dieter,

könntest Du bitte mal deinen Meßaufbau zeigen?

Viele Grüße
Bernd

Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. (Albert Einstein)

01.02.24 10:25
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

01.02.24 10:25
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Hallo Bernd,

das wird im Wesentlichen der Red Pitaya sein, den man auf Seite 7 sehen kann. Da ich
auch über so ein Teil verfüge (und mein China-VNA kaputt ist) würde mich das Programm
interessieren (Name, Bezugsquelle).

Gruss
Walter

Nachtrag: VNA-Brücke müsste ich noch kaufen, die 185 Euro kostet, naja ...

Zuletzt bearbeitet am 01.02.24 10:38

01.02.24 13:52
Bulova 

WGF-Nutzer Stufe 2

01.02.24 13:52
Bulova 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Hallo,

ja, es ist im Grunde der gleiche Aufbau wie auf Seite 7, nur dass die Kapazität-Dekade (weißes Kästchen) fehlt. Das DUT wird direkt an die 4-mm-Buchsen des Alu-Kästchens angeschlossen. Dort sind keine Geheimnisse drin, sondern nur 50-Ohm-Abschlüsse an den Enden der Kabel mit dem SMA-Stecker, die ebenfalls zu je einem der DUT-Anschlüsse führen. Der Umschalter ermöglicht drei Zustände: DUT-Anschlüsse offen, kurzgeschlossen oder 50 Ohm. Mit diesen Stellungen wird das Ganze kalibriert. Danach kommt der Schalter in Position "offen", dann kann eine Messung des DUT erfolgen.
Das Programm ist zu finden unter:

https://downloads.redpitaya.com/downloads/Clients/vna/

Will man Messwerte ausführen, geschieht das durch ein CSV-File. Die Weiterverarbeitung geht dann z. B. mit Excel, indem man (wie das Programm es tut für die grafische Darstellung) die Komplexwerte korrekt verrechnet. Wen das näher interessiert, dem kann ich ein Beispiel-Excel-Sheet senden.

Viele Grüße

Dieter

01.02.24 14:45
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

01.02.24 14:45
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Schade, dass nicht auch Silberdraht getestet wurde.

Zitieren:
Bulova: Wie man sieht, ist bei den verwendeten Materialien für Ferritstäbe bei ca. 2 MHz Schluss bzw. bei höheren Frequenzen sind mehr und mehr Einbußen der Güte auffallend. Gründe dafür sind wohl die wachsenden Kernverluste und zum Teil auch der Skin-Effekt
Genau auch meine Erfahrung. Dabei sind die "China-Ferritstäbe" nicht so gut wie die Fair-Rite Material 61 Ferritstäbe welche ich habe. Wie schon gesagt, nutze ich Ferritstäbe bis 10MHz. Das funktioniert aber nur mit guten Ferritmaterial UND Silberdraht. Die letzte Qualitätsstufe ist dann noch größerer Windungsabstand, d.h. die einlagige Spule nicht dicht zu wickeln. Ich empfehle meine Anglerschnur Bifilar Wicklung.

Von den Verlusten kommt meiner Meinung nach gleichzeitig Verluste im Ferro-Material und der Skin-Effekt. Dann mit weniger Auswirkung auf die Güte der Windungsabstand. Eine Trennlage (Backpapier) zwischen Ferritstab und Wicklung habe ich noch nicht probiert. Aus dem Bauch sage ich: kleiner Einfluss auf Güte.



Im Bild sind oben drei Fair-Rite Material 61 Stäbe, noch original verpackt. Darunter typische Mittelwelle-Ferritstäbe. Das Material 61 ist grau, die anderen Ferrite sind eher schwarz.

DL1ADR

Zuletzt bearbeitet am 01.02.24 15:31

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