Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Moin Dieter,
Damit sind nun schon jede Menge Infos zusammengekommen, die erklären, warum die Ferritstabantennen in den Dampfradios unterschiedliche Aufbauweisen zeigen.
Im Endergebnis hat sich gezeigt, dass man mit einem normalen MW-Stab (µ ca. 300) eine VLF-Antenne für SAQ bauen kann, 2000 Windungen sind von Hand noch darstellbar.
Was die Abschirmung betrifft, muss die Folie (wenn man sie verwenden möchte) vermutlich einen größeren Abstand vom Stab haben, wenn die Wicklung über die ganze Länge des Stabes geht.
Für meine VLF-Antenne fand ein 21 cm-Stab Verwendung. https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...amp;page=12#116 Die Ergebnisse sind so, dass auch ein 14 cm-Stab voll ausreichend sein dürfte, und die werden im Netz ja vielfach angeboten.
Oft wird eine möglichst hohe Spulengüte zum Maß aller Dinge erhoben. Das ist beim Detektor noch verständlich, aber ein zu spitzer Vorkreis eines gewöhnlichen Radios würde ohne exakten Gleichlauf neben der Empfangsfrequenz liegen.
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Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Bulova:Die Spulenposition -- da sie hier explizit erwähnt ist -- zeigt nicht etwa im Zentrum des Stabes die höchste Spulengüte, sondern Maxima gegen die Ränder positioniert.
Hallo zusammen,
Meus error (Warum gab es keinen Widerspruch?): Bitte das mit der Spulenposition streichen. Ich hatte das (aus dem Zusammenhang gerissen) aus einer Abbildung eines Buches einfach übernommen. Die Spulengüte ist sehr wohl im Zentrum des Ferritstabes am größten. Laterale Maxima ergeben sich nur, wenn es mitsamt einem Kondensator zur Resonanz kommt. Das Bildchen stammt nicht von mir, die Quelle ist unbekannt. Ich habe es nur in einem anderen Forum gefunden, dort war auch keine Quellenangabe (sollte man wirklich nicht machen). Vielleicht weiß jemand, welche Quelle es sein könnte.
Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Hallo Dieter,
da gibt es eigentlich nichts zu dementieren. Mü-C (in meinem Bild Seite 1 Mü-eff) ist im Zentrum am grössten, die erreichbare Güte an den Rändern, wo man allerdings etwas mehr Windungen oder einen grösseren Kondensator braucht.
Den Ursprung der Grafik zu ermitteln ist schwierig. Im Meinke-Gundlach ist entweder diese oder eine ähnliche zu sehen. Fast alle Autoren schreiben voneinander ab und manchmal konsequent auch die Unwahrheit (z.B. Manfred von Ardenne hätte die Mehrfachröhre erfunden).
Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Hallo Walter,
es ging aber um die Spulengüte, da gibt es zunächst keinen Kondensator. Wenn die Höcker der Spulengüte wirklich am Rande sein sollen, müsste der effektive Verlustwiderstand dort drastisch kleiner sein als im Zentrum des Ferritstabes. Das bezweifle ich. Oder weißt Du einen plausiblen Grund?
Ich habe die Geschichte simuliert und auch teilweise nachgemessen, wobei es nicht so einfach ist, den Verlustwiderstand einigermaßen präzise zu bestimmen. Okay, Du schreibst etwas von "mehr Windungen" -- das ist für mich dann aber keine unabhängige Spulengüte. Man kann ja mit (fast) jeder Spule die Güte durch mehr Windungen steigern. XL steigt ja quadratisch zu N, während der Verlust zunächst linear steigt.
Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Hallo Dieter,
in 90 Prozent der Fälle bildet die Ferritantenne halt einen Parallelschwingkreis. Darum ging es auch hauptsächlich in diesem Beitrag "Ferritstabantenne, Spulenposition und andere Aspekte". Betrachtet man die Ferritkernspule isoliert für sich, dann sind deine Gedankengänge nachvollziehbar. Und ja, Gütemessungen sind schwierig und oft auch fehlerhaft. In nur einem Fall habe ich bei dem Bau einer Ferritantenne auf Resonanz verzichtet:
Das Ergebnis fiel beim Vergleich zum Resonanzbetrieb mittelmässig aus, was Empfindlichkeit und erreichbares SNR anbelangt. Hier ging es aber auch primär um den VLF-Frequenzbereich.
Einen Ferrit-SAQ-RX haben wir im WGF schon ausführlich "abgekaspert":
In den überwiegenden Fällen hatten Ferritantennen, denen ich begegnet bin, ihre Position etwas vom Ferritende entfernt.
Tausend Windungen in wilder Form auf einen Ferritkern zu wickeln (für SAQ ) scheiterte bei mir wegen der Eigenresonanzen. Hervorragend lief es mit einer fertig bewickelten Spule und quadratischen Wickelraum:
Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Hallo Walter,
der Resonanzbetrieb mit Kondensator ist natürlich der Standardfall, wohl vor allem wegen der gewünschten Selektivität. Der andere Fall (ohne Kapazität) wäre halt beispielsweise eine H-Sonde für den unteren Frequenzbereich in der EMV. Du erwähntest diese Fälle, in denen man sieht, dass die Spule nicht zentrisch auf dem Stab sitzt. Das ist genau das, was mich anfangs auch stutzig gemacht hat. Aber inzwischen glaube ich auch, dass das in vielen Fällen der Abstimmung dient, denn die teilweise recht großen (Parallel-)Kondensatoren sind nur in meist E6- oder höchstens E12-Reihenwerten erhältlich, somit kann man einfacher durch Spulenverschieben abstimmen anstatt Kondensatoren einzumessen bzw. zu selektieren. Das jedenfalls habe ich auch von (glaube ich) Amidon erfahren, die ja auch Ferrite herstellen.
Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Hallo, Das die Spulen am Ende sitzen, hat dann im wesentlichen also 3 Gründe: 1. Maximale Güte 2. Maximale gegenseitige Entkopplung vom LW und MW-Spule (=Eingangskreis) 3. L-Abgleich durch Verschieben der derart genutzten Spulen. (Am unteren Bandende, C-Abgleich am oberen Abgleichpunkt, wie gewohnt.)
Wenn sich die Eingangskreise dagegen aus einer Spule auf dem Stab und einer seperaten Kreisspule zusammensetzten, wird die Ferritstabspule wohl am günstigsten in der Mitte plaziert oder über die gesamte Stablänge mit Abstand zwischen den Windungen gewickelt.
Das Stichwort Amidon ist gefallen: Da sollte man vielleicht erwähnen, dass für verschiedene Frequenzbereiche unterschiedliche Materialien Verwendung finden. http://www.amidon.de/contents/de/d649.html
Für meine SAQ-Ferritstabantenne wäre vermutlich das Material "R33" etwas besser geeignet gewesen, höhere Permeabilität und weniger erforderliche Windungszahl. Nowack schreibt in dem genannten Artikel aus der Funkschau 1953/Heft 12, dass eine Erhöhung der Permeabilität von den damals gebräuchlichen 300µ auf 4000µ eine Vervierfachung der Eingangsspannung zur Folge hätte. Da wäre die Verbesserung auf 800µ wohl überschaubar geblieben, und bei schlappen 50 Euronen...
Das eingestellte Güte-Diagramm wird sicherlich korrekt sein und seinen Ursprung in genauer wissenschaftlicher Untersuchung haben. Sicherlich nicht in der Gestalt, dass die Spule einmal nach rechts, und dann spiegelbildlich nach links auf dem homogenen Stab aus der Mittenposition veschoben wird...
Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Hallo Jens,
Dein Resümee unterscheidet sich doch stark von meinen Ausführungen. Die Abbildung werde ich nicht näher kommentieren, solange ich die genauen Zusammenhänge (oder idealerweise die Quelle) nicht kenne. Der Link zu Amidon führt zu einem Text, der u. A. folgendes enthält:
Größte Induktivitäten und AL-Werteergeben sich bei Potionierung der Wicklung in der Mitte des Ferritstabes, weniger an den enden.
Das beste "Q" stellt sich ein, wenn zwischen den Windungen ein wenig Raum gelassen wird. Das höchste Ampere/Windung-Verhältnis wird erreicht, wenn die Wicklung die gesamte Länge des Ferritstabes ausnutzt.
Abgesehen vom Rechtschreibefehler im ersten Satz erscheinen mir die Aussagen relativ schwammig, beispielsweise weiß ich nicht, was mit Ampere/Windung-Verhältnis gemeint sein soll. Ich kann mir höchstens etwas unter dem Ampere-Windung-Produkt vorstellen (magn. Spannung).
Die Güte an den Randpositionen wäre nur dann größer als in der Mittenposition, wenn dort der Verlustanteil samt ohmschem Wechselstromwiderstand der Spule (nicht nur der Kupferwiderstand!) drastisch kleiner wäre als in der Mitte, und zwar noch drastisch kleiner als der AL-Wert und damit der induktive Widerstand. Ich behaupte jetzt einmal, dass der Verlust durch den Kern am Rand sogar größer ist.
Noch etwas zu Deinem vorigen Posting mit der Schirmfolie: Da ist es verständlicherweise schon vorteilhaft, zum Wickel Abstand zu halten, sonst ergeben sich unerwünschte Kapazitäten. Und was auch wichtig ist, die Folie muss "offen" bleiben, andernfalls wirkt sie wie eine Kurzschlusswindung.
Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Hallo Dieter, Das Problem ist sicherlich, dass die Materie insgesamt sehr komplex ist und die Spezialisten (wie z.B. Nowak oder Bergtold) stark vereinfachen müssen, damit der Leser, der sich ja meist Hobby-mäßig dem Thema nähern möchte, das Wesentliche erfährt und sich nicht in Nebensächlichkeiten verliert. Sind ja unzählige Faktoren, die da einfließen: Das günstigste Verhältnis von Stablänge zu Stabdurchmesser das auch noch von der Permeabilität des Stabes beeinflußt wird, wie Nowack in dem Funkschau-Artikel schreibt. Dann ist der Ferritstab ja auch nicht ideal, sondern verursacht auch noch Verluste. Genauso die Spule selbst: Dielektrische Verluste der Isolierung, Wicklungskapazitäten, Wicklungs-Widerstand, skin-Effekt usw.
Also beschränke ich mich auf Grundsätzlichess und einfache Formeln z.B. für meine VLF-Antenne Interessehalber mal den Amidon-Stab R33-050-750 überschlagen: Mit der Parallel-Kapazität von 600pF benötigt man 142 mH Induktivität. (https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro/F0)
Die bei Amidon angegebene Formel: N=1000(L[mH] / Al[mH/1000Wdg]) =1000 (142/70)= 1424 Wdg.
Bei der auf s.2 gezeigten SAQ-Antenne mit 19cm Stab aus einem alten Röhrenradio sind insgesamt 1680 Windungen aufgebracht. Und zwar fast über die gesamte Länge des Stabes, weil die von HB9 gegebene Empfehlung sich im praktischen Versuch ja auch bestätigte.
Re: Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Hallo Jens,
das Thema mit der Schirmung hat m. E. nicht unbedingt wissenschaftliches Niveau. Man muss halt darauf achten, einen "angemessenen" Abstand zur Spule zu halten und sie zwar umschließend gestalten, aber nicht als Kurzschlusswindung zu betreiben. Wenn es da andere Erfahrungswerte gibt, dann muss man überlegen, ob nicht irgendwelche Sonderkonditionen vorherrschen. Normalerweise findet die Theorie ihr Ziel, da sollte eigentlich alles erforscht sein.
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(L[mH] / Al[mH/1000Wdg])