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Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
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03.01.23 03:09
ingodergute 

Moderator

03.01.23 03:09
ingodergute 

Moderator

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition

Hallo Norbert,

das Aluröhrchen hat die Funktion einer Kurzschlußwicklung und verbietet sich dementsprechend grundsätzlich auf einem Ferritstab. Neben der extremen Verschlechterung der Güte verringert sie die wirksame Induktivität je nach Nähe zur Hauptwicklung und verschiebt so die Resonanzfrequenz nach oben.

Viele Grüße

Ingo.



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03.01.23 09:34
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

03.01.23 09:34
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition

Hallo zusammen,

die von Ingo beschriebenen Zusammenhänge relativieren sich, wenn die Abstände gross genug werden.
Kupfer, Aluminium- und Weissblech bestimmen die Eigenschaften unterschiedlich (wie in abgeschirmten
Bandfiltern übrigens auch). Die Ferritantennenabschirmungen, die ich aus professionellen Anordnungen
kenne (z.B. für Pinneberg 147,3 kHz) verwenden geschlitzte Kupferrohre, die lackiert sind. Geschlitzt
deshalb, um besagten Kurzschluss zu umgehen.

Gruss
Walter

Zuletzt bearbeitet am 03.01.23 09:35

03.01.23 15:27
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

03.01.23 15:27
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition

Hallo zusammen,
"Alu-Rohr-Kurzschlusswindung"

Man muß da wohl unterscheiden:
1)
Äußere Abschirmung der Spulenantenne gegen elektrische / statische Felder.
Hier wird wie beim ZF-Abschirmbecher meist dünnes Alu genommen. Immer mit
Schlitz, damit keine Kurzschluß-Windung entsteht.
2)
Kurzschließen von einer der beiden Spulen auf dem Ferritstab beim Umschalten
des Wellenbereiches.
Dieser Fall dürfte vergleichbar sein mit dem Fall, wo bei einer Kurzwellen-Spule
Teilwicklungen kurzgeschlossen werden, um die Induktivität zu erhöhren[1].

Das war dann sicher bei Norberts SAQ-Aufbau der Fall, aber da ist eher nicht das
Problem einer zu großen Induktivität...

3)
Einfügen einer inneren Abschirmung mit Schlitz um die Induktivität der Spule
künstlich zu verringern, ohne das Nutzfeld zu schwächen.
("Bergtold-Patent").
Die Nachbildung im Versuch mit Kupferbeschichtetem Kebeband vorgestern war allerdings nicht
von Erfolg gekrönt, es konnte keine Rückkoplung mehr erzielt werden.
----
Norbert schrieb:

Zitieren:
Dann hatte ich mal das Röhrchen auf den Ferritstab neben die Spule gesteckt.
Jetzt war die Resonanzfrequenz deutlich niedriger.

Das müsste man noch mal kontrollieren, ob wirklich eine Induktivitäts-Erhöhung
in der beschriebenen Weise möglich ist.
Denn meist erhält man eine Verringerung der Induktivität, z.B. wurden bisweilen
in den oberen KW-Bereichen Spulen mit Messingkern verwendet welcher beim
Eindrehen die Frequenz erhöht statt zu erniedrigen (wie ein Eisenpulverkern)

(Mit einer Messing-Hutmutter übrigens auch mal "Feinabgeglichen", wo die original-Einstellung
nicht geändert werden sollte)
----
Jetzt wiedergefunden : Patent DE738203C
Der nicht benutzte Kreis wird "magnetisch ausgesperrt"

Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 06.01.23 10:07

03.01.23 16:01
HB9 

WGF-Premiumnutzer

03.01.23 16:01
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition

Hallo zusammen,

es kann sein, dass durch das Röhrchen auf dem Ferritstab neben der Spule vor allem die Spulengüte verschlechtert wurde (also höhere Verluste) und die Induktivität nicht stark reduziert wurde. Die Güte fliesst ebenfalls in die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises ein, und zwar wird die Resonanzfrequenz mit zunehmender Dämpfung reduziert. Meistens wird das bei der Berechnung nicht beachtet, da es in 'normalen' Situationen gegenüber den Bauteiltoleranzen vernachlässigbar ist.

Das Röhrchen drängt zudem das Feld aus dem Ferritstab, so dass die Feldlinien ausserhalb des Ferritstabes zur Schliessung des magnetischen Kreises kürzer werden, was die Induktivität erhöhen würde und so der Reduktion durch die Kurzschlusswindung entgegenwirkt.

Gruss HB9

03.01.23 18:20
NorbertWerner 

WGF-Premiumnutzer

03.01.23 18:20
NorbertWerner 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition

Hallo zusammen,

sorry, da habe ich etwas durcheinander gebracht. Die Resonanzfrequenz wurde mit dem Aluröhrchen natürlich höher. Die niedrigere Frequenz erhielt ich, indem ich einen Ringkern über den Ferritkern stülpte.
Übrigens, egal wie lang die 'Kurzschlusswindung' ist (1-,2-,5cm), die maximale Frequenzabweichung, ausgehend von 17,2kHz, ist immer (in meinem Fall) ca. +4,8kHz, wenn sich das Röhrchen direkt neben der Spule befindet.

Gruss
Norbert

03.01.23 21:58
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

03.01.23 21:58
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition

Hallo Norbert,

Zitieren:
Die niedrigere Frequenz erhielt ich, indem ich einen Ringkern über den Ferritkern stülpte.

Das sollte man im Hinterkopf behalten, ermöglicht es doch eine transportable SAQ-Ferritantenne
mit Fest-Kapazität und Permeabilitäts-Feinabstimmung die mechanisch leicht herzustellen ist und
den Drehko einspart. Man muß ja nur die Auswirkung von Temperaturänderungen ausgleichen.


Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 03.01.23 22:04

04.01.23 01:05
NorbertWerner 

WGF-Premiumnutzer

04.01.23 01:05
NorbertWerner 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition

Hallo Jens,

ich kann mit einem Ferritring zwar abstimmen, aber der Bereich von knapp 2kHz ist doch sehr klein. Hier ist ein Drehko doch besser geeignet. Ich habe mal einen Snapshot gemacht. Diesmal habe ich hierfür meinen SDR RSP1A als Empfangsteil verwendet.

Gruss
Norbert



Datei-Anhänge
Ferritantenne_1.jpg Ferritantenne_1.jpg (10x)

Mime-Type: image/jpeg, 347 kB

04.01.23 17:04
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

04.01.23 17:04
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Hallo,
Überschrift geändert, denn Ferritstab und SAQ-Empfang scheinen gut miteinander zu passen.

Im LW- und MW- Bereich scheint es auch ganz ohne Ferritstab zu gehen.
Diese Spulen mit hoher Induktivität waren drehbar auf PVC-Träger montiert, es könnte sich
aber darüber mal ein Stab befunden haben, denn Halterungen daür sind vorhanden.

Hintereinandergeschaltet auf einen 130mm -Stab geschoben, eine Parallel-Kapazität von etwa 900 pF-
und schon ist die SAQ-Ferritantenne fertig:


Es ergibt sich eine Signalspannung von 1,5 mVpp bei 18,2 kHz (RDL) , über ein danebenliegendes
Drahtstück gleichzeitig einen Signalgenerator eingespeist.
Damit werden die Datenpakete sichtbar:


Aufgeschoben auf einen 190 mm-Stab verdoppelt sich die Nutzspannung.
Berücksichtigt man dabei, dass der Drehko wegen der größeren Induktivität weiter herausgedreht
ist, ergibt sich ein relativ kleiner Unterschied zum 130mm-Stab mit entsprechend mehr Windungen.

Erwärmung mit Heißluftfön auf 50°C erzeugte kaum Änderung der Resonanzfrequenz.
Eine aktive, festabgestimmte und wetterfeste sehr kleine SAQ-Magnetantenne rückt
damit in greifbare Nähe.
Es stellt sich dabei die Frage, wie weit man die Abmessungen eines Stabes (bzw. den Durchmesser
einer Rahmenantenne) verkleinern kann, bis das Kreisrauschen störend in Erscheinung tritt.
Schweiz geht aber bereits mit einem 20cm-Stab, wie ein etwas ältere Beitrag
aus "SAQ und andere Beschäftigungen" beweist.
https://wumpus-gollum-forum.de/forum/thr...126&page=13
(s.13, Beitrag 9)
Nachtrag:
Den im Bild gezeigten 130mm-Stab mit 2400 Wdg. Cul-Lackdraht "wild" auf ganzer Länge und möglichst
enganliegend (aber 2 Lagen Backpapier auf Stab) gewickelt, etwa so wie im vorigen link von HB9 zu sehen.
Die Ausgangsspannung stieg auf das doppelte gegenüber den beiden Kreuzwickelspulen, etwas kleinere
parallel-Kapazität, ca. 600 pF.
--
Die zu erwartende Signalstärke von SAQ im Vergleich zu den benachbarten Marine-Stationen
zeigt ein Bild in diesem Beitrag:
https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...=411&page=5
("SAQ-RX", seite 5, letzter Beitrag)

Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 06.01.23 10:02

Datei-Anhänge
Test VLF mit 130 mm-Stab aus Radio.jpg Test VLF mit 130 mm-Stab aus Radio.jpg (19x)

Mime-Type: image/jpeg, 29 kB

RDL mit 13cm Ferritstab.jpg RDL mit 13cm Ferritstab.jpg (11x)

Mime-Type: image/jpeg, 24 kB

07.01.23 11:43
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

07.01.23 11:43
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Moin,
Die hohe Windungszahl, die bei den üblichen Radio-Ferritstäben für VLF erforderlich sind,
verbietet leider umfassendere Versuche.
Für einen wiedergefunden 19cm-Stab die Gesamtwindungszahl in 14 Teilwindungen zu 120 Wdg.
aufgeteilt nach Art der Scheibenwicklung:

Seidenlackdraht für möglichst geringe Wicklungskapazität.
Parallel-Kapazität um die 600pF.

Gegenüber den 1,5mVpp des 12 cm-Stabes mit aufgeschobenen Kreuzwickelspulen ergibt diese
Antenne bei 18,2 kHz (RDL) 6 mVpp.
Eine weitere Steigerung des Signales auf 8 mV kann erreicht werden, wenn der Stab mit seitlich
angesetzten 12 cm Stäben noch verlängert wird.
Ist aber unnötig, selbst in stark gedämpfter Umgebung (Stahlregale) Störungspegel weit oberhalb
Empfänger-Rauschen. (JXN, Norwegen, 16,4 kHz)

Überraschend die starke Signalabschwächung bei Abschirmung mit Haushalts-Alu-Folie.
Günstiger erscheint es, anstelle von einem Schlitz zur Vermeidung von Wirbelströmen mehrere
vorzusehen bzw. einzelne Abschirm-Stäbe zu verwenden.
Eine Abschirmung mit Cu-Klebeleitband auf Papprolle zeigte praktisch überhaupt keine abschwächende
Wirkung-
Die Antennenspule wird übrigens in der Mitte geerdet werden und einen Differenz-Vorverstärker
bekommen.

Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 07.01.23 12:01

Datei-Anhänge
VLF-Ferritstabantenne_600px.jpg VLF-Ferritstabantenne_600px.jpg (13x)

Mime-Type: image/jpeg, 66 kB

24.01.23 13:33
Bulova 

WGF-Einsteiger

24.01.23 13:33
Bulova 

WGF-Einsteiger

Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte

Jens,

die Cu-Folie sollte aber schon mindestens gleich gute Abschirmung bringen. Die Streifen auf der Rolle sind auch nicht vergleichbar mit einer durchgängigen Folie.
Bei den sehr niedrigen Frequenzen ist zu beachten, dass die Abschirmung aufgrund Skineffekt bei Foliendicke praktisch ausfällt -- und es verbleibt nur noch eine statische Abschirmung gegenüber E-Feldern, wenn die Folie auf Bezugspotential liegt.

Die Spulenposition -- da sie hier explizit erwähnt ist -- zeigt nicht etwa im Zentrum des Stabes die höchste Spulengüte, sondern Maxima gegen die Ränder positioniert.

Gruß
Dieter

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