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Umfrage zur genutzten Antenne
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20.03.16 13:24
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

20.03.16 13:24
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

Hallo Heinz,

in einem 40 minütigen Stromausfall konnte ich das Rauschen vor Jahren auf 3,5 MHz kurz vor 12 Uhr beurteilen: An einem ausgewachsenen Dipol war es quasi nicht vorhanden. Auf LW kann der Ausfall gar nicht so grossflächig sein, dass man ihn beurteilen kann. Auch Seefahrer kämpfen heutzutage mit vielen Störquellen an Bord.

Die BNetzA macht derlei Messungen auch und tut sich - kein Geheimnis - schwer damit.

Gruss
Walter

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20.03.16 16:44
joeberesf 

WGF-Premiumnutzer

20.03.16 16:44
joeberesf 

WGF-Premiumnutzer

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

Hallo Heinz, hallo zusammen,

zwei Dinge sind mir an der Berechnung aufgefallen. Diese könnten den von Dir errechneten Wert weiter in Richtung 50 Ohm drücken.

qw123:
Geht man von dem Idealfall aus, daß Kreisspule und Auskoppelspule verlustlos gekoppelt sind, so transformiert sich der Resonanzwiderstand bis zum Ausgang der Koppelspule mit dem Quadrat des Windungsverhältnisses. In Deinem Fall wird er also auf den Wert
Raus = Rres * (1Wdg/25Wdg)^2 = Rres * 0.0016 reduziert.

Du gehst bei 1Wdg Koppelschleife von der gleichen Größe der Windung aus. Real hat diese Windung aber einen anderen Durchmesser und liegt bei etwa 0.8 zu den Hauptwindungen. Damit ergibt sich in etwa ein Wert von

Raus = Rres * (0.8Wdg/25Wdg)^2 = Rres * 0.0010 reduziert. Damit Raus = 560 kOhm * 0.0010 = ca. 560 Ohm

Wie weit geht eigentlich der Kopplungsgrad ( Abstand der Windungen zur Koppellschleife) in die Berechnung ein? Da die Kopplung ja nicht 1 ist, müsste sich dies doch auch auf die Widerstandstransformation auswirken. Wenn eine angenommene Kopplung von 0.1 besteht, wäre dann der sich ergebene Wert nicht in etwa 560Ohm x 0.1 = 56Ohm?

Was meinst Du / Ihr?

Gruß

Joerg

20.03.16 17:25
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

20.03.16 17:25
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

Hallo zusammen,

vor 2 Jahren habe ich Versuche mit einer Loop gemacht, die auch sendefähig sein sollte. Dabei sieht man sofort, ob man die unsymmetrische 50-Ohm Anpassung (sprich Koaxkabel) richtig angepasst hat. Die Antenne im Durchmesser von 1m bestand aus nur einer Windung mit 1cm dickem Kupferrohr. Mit einer Koppelwindung, die natürlich wesentlich kleiner sein musste, bin ich nicht zurecht gekommen. Also habe ich einen kapazitiven Teiler vorgesehen. Das Verhältnis der Kapazitäten antennenseitig bezogen auf die Kapazität im niederohmigen Ausgang betrug je nach Band zwischen 0,12 und 0,22. Beispiel: 3,7 MHz Ausgang 5020pF Antenne 725pF Bandbreite 12 kHz für SWR <=1:1,5. Ich denke, dieses Verhältnis kann man auf induktive Kopplung übertragen.

Gruss
Walter

Zuletzt bearbeitet am 20.03.16 17:26

21.03.16 01:42
SmdSchubser 

WGF-Nutzer Stufe 2

21.03.16 01:42
SmdSchubser 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

Hallo Jörg,

Zitieren:
Wie weit geht eigentlich der Kopplungsgrad ( Abstand der Windungen zur Koppellschleife) in die Berechnung ein? Da die Kopplung ja nicht 1 ist, müsste sich dies doch auch auf die Widerstandstransformation auswirken. Wenn eine angenommene Kopplung von 0.1 besteht, wäre dann der sich ergebene Wert nicht in etwa 560Ohm x 0.1 = 56Ohm?

Mit Loop-Antennen kenne ich mich überhaupt nicht aus. Aber bei gekoppelten Induktivitäten (Transformator) führt eine schwache Kopplung dazu, dass die Eingangsimpedanz ansteigt (gegenüber dem fest gekoppelten Fall), und stark frequenzabhängig wird. Also nicht mehr die einfache Übersetzung der sekundärseitigen Impedanz entsprechend dem Induktivitätsverhältnis. Die Koppelwindung verhält sich dann zunehmend wie eine isolierte Spule mit entsprechendem Frequenzgang der Impedanz, und weniger wie die Wicklung eines Übertragers. Im Ersatzschaltbild wird das als eine in Reihe zum perfekten Trafo geschaltete Streuinduktivität modelliert.

Ich denke, das gilt auch hier im Prinzip.

Per Simulation habe ich eben mal versucht, ein paar Zahlenwerte abzuschätzen. Dabei stehe ich irgendwie vor dem Problem, dass der Induktivitätswert der Koppelspule mit ca. 4 uH (bei 1 Windung) viel zu niedrig ist, um im LW-Bereich sowas wie einen Übertrager zu bilden, bei dem die 560 kOhm irgend einen merklichen Einfluss auf die Ausgangsimpedanz haben

Funktioniert so eine Loop doch etwa völlig anders?

Gruß Martin

23.03.16 01:49
qw123 

WGF-Premiumnutzer

23.03.16 01:49
qw123 

WGF-Premiumnutzer

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

Hallo Joe,

joeberesf:
Hallo Heinz,
Du gehst bei 1Wdg Koppelschleife von der gleichen Größe der Windung aus. Real hat diese Windung aber einen anderen Durchmesser und liegt bei etwa 0.8 zu den Hauptwindungen. Damit ergibt sich in etwa ein Wert von

Raus = Rres * (0.8Wdg/25Wdg)^2 = Rres * 0.0010 reduziert. Damit Raus = 560 kOhm * 0.0010 = ca. 560 Ohm

Wie weit geht eigentlich der Kopplungsgrad ( Abstand der Windungen zur Koppellschleife) in die Berechnung ein? Da die Kopplung ja nicht 1 ist, müsste sich dies doch auch auf die Widerstandstransformation auswirken. Wenn eine angenommene Kopplung von 0.1 besteht, wäre dann der sich ergebene Wert nicht in etwa 560Ohm x 0.1 = 56Ohm?

Was meinst Du / Ihr?
Deine Überlegungen sind nicht falsch, gehen aber in die falsche Richtung.
Bei dem Problem LoopAntenne/50-Ohm-Eingang geht es ja nicht um die Messung einer Ausgangsimpedanz sondern um Leistungsanpassung. Leistungsanpassung ist in diesem Fall aber nur möglich mit einem Kopplungsfaktor von 1. Theoretisch jedenfalls, praktisch mit einem Kopplungsfaktor sehr nahe bei 1. Das sieht man spätestens dann, wenn man die Antenne auch zum Senden benutzen will.

Vielleicht hilft es Dir, ein Gedankenexperiment durchzuführen:
Du nimmst die schon beschriebene Koppelwicklung mit einer Windung und dem Kopplungsfaktor = 1, hängst daran den berechneten ohmschen Widerstand von 900 Ohm und stellst fest, daß die Betriebsgüte des Antennenkreises wie bei Leistungsanpassung üblich auf den halben Leerlaufwert zurückgeht. Gleichzeitig empfängst Du mit Hilfe eines freundlichen benachbarten Funkamateurs ein Signal und mißt die am Lastwiderstand anfallende Signal-Leistung.

Du ersetzt den 900-Ohm-Widerstand durch 50 Ohm und stellst fest, daß die Betriebsgüte kleiner wird. Jetzt verringerst Du den Kopplungsfaktor entweder durch Verkleinern der Windungsfläche oder Vergrößern des Abstandes oder durch Verdrehen. Du stellst fest, daß sich die Betriebsgüte des Antennenkreises wieder vergrößert weil die Bedämpfung kleiner wird. Du verringerst die Kopplung solange bis die ursprüngliche Betriebsgüte (220) wieder hergestellt ist. Du mißt jetzt wieder die am 50-Ohm-Widerstand verfügbare Signal-Leistung und stellst fest, daß sie wesentlich geringer ist als die am 900-Ohm-Widerstand gemessene (wg. der deutlich schwächeren Kopplung).

Was hast Du jetzt erreicht? Zwar einen Anschluß an einen 50-Ohm-Empfängereingang ohne größere Bedämpfung des Antennenkreises als bei Leistungsanpassung, aber keine Leistungsanpassung.

Man kann sich jetzt fragen, ob es eine sinnvolle Lösung ist, eine große Antenne zu bauen und ihr nur einen Bruchteil der maximal möglichen Leistung zu entnehmen, um sie an einem kleinen Lastwiderstand zu betreiben.
Bei einem Detektorempfänger kann das sinnvoll sein. Man tauscht dann höhere Trennschärfe gegen Lautstärke, also Leistung. Beim Anschluß eines Radios aber macht das selten Sinn.

Wenn es wie in diesem Fall bei Axels Antenne nicht möglich ist, eine Leistungsanpassung durch geringere Windungszahl zu bekommen (weil man weniger als eine Windung nicht mehr mit dem Kopplungsfaktor 1 hinbekommt oder wie in dem von Walter beschriebenem Fall, wo schon die Antenne nur aus einer Windung besteht), dann muß man andere Maßnahmen erwägen.
Walter hat hier eine stufenlos mögliche 'Anzapfung' der Kreiskapazität gewählt. In Axels Fall wäre es wohl am einfachsten, statt des 900-Ohm-Widerstandes einen Übertrager mit einem Windungsverhältnis von sqrt(900/50) : 1 anzuschließen und diesen mit 50 Ohm zu belasten. Dann hätte man (theoretisch) wieder die maximal mögliche Leistung zur Verfügung (Übertragerverluste jetzt mal vernachlässigt).

Da sowohl der induktive Widerstand wie (normalerweise) auch die Leerlaufgüte der Kreisspule von der Frequenz abhängig sind, ist auch eine korrekte Leistungsanpassung nur für eine bestimmte Frequenz möglich (in der Praxis für einen mehr oder weniger schmalen Frequenzbereich).

Grüße aus den Osterferien

Heinz

24.03.16 01:13
joeberesf 

WGF-Premiumnutzer

24.03.16 01:13
joeberesf 

WGF-Premiumnutzer

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

Hallo Heinz,

danke für Deine sehr ausführliche und praxisnahe Beschreibung zum Sachverhalt der Leistungsanpassung bzw. Widerstandstransformation.

Die Problematik der 50 Ohm Impedanz an der Sekundärwicklung kommt ja aus dem Beitrag von Axel.

"Laut Link ist eine Auskoppelschleife mit nur einer Windung vorgesehen und soll somit etwa 50 Impedanz haben.
Für EKV und Sailor also genau richtig."

http://www.robkalmeijer.nl/techniek/elec...e353/index.html

Diese Aussage fand ich nach Deiner Berechnung zur Transformation, nicht stimmig und suchte nach einem Rechenfehler in Deiner Berechnung. Dieser ist aber nicht vorhanden und die 900Ohm sind damit in etwa realistisch.

Im Link steht explizit...

"Das Empfangssignal wird mit einer Drahtschleife (Lk) induktiv ausgekoppelt. Sie ist für eine Impedanz van etwa 50 Ohm ausgelegt und besteht aus einer Windung isoliertem Kupferdraht mit 1 mm Durchmesser. Die Auskoppelschleifeist in einem Abstand van 10 cm innerhalb der äußeren Wicklung angeordnet."


Aber warum dann die Aussage 50 Ohm Impedanz, wenn es doch keine zusätzliche Transformation / Anpassung eines weiteren Übertragers gibt? Der nachfolgende Vorverstärker hat wiederum 50 Ohm Eingangs- und Ausgangsimpedanz für den letztendlich angeschlossenen Empfänger. Also optimale Anpassung. Wie läßt sich mit einer Windung diese Impedanzangabe realisieren, obwohl konstruktiv ja eigentlich nicht möglich? Ist also die Angabe im Link falsch oder gibt es Faktoren die noch nicht berücksichtigt wurden? Dies war der Ausgangspunkt meiner Überlegung, ob eine schwache Kopplung und der kleinere Durchmesser der Koppelschleife nicht zur angegebenen Impedanz führen könnten. Theoretisch ja, die dabei abnehmende Leistungsbilanz, bedingt durch den schwachen Kopplungsfaktor, hier 10cm Abstand im Loop, wird ja durch die Vorverstärkung (10...500 kHz etwa 15 dB) angeglichen und somit genügend HF- Leistung dem nachgeschalteten Empfänger zur Verfügung gestellt. Die Betriebsgüte müsste obendrein durch geringe Belastung wieder steigen. Hört sich doch eigenlich ganz logisch an....aber Du hast schon recht wenn Du schreibst

"Man kann sich jetzt fragen, ob es eine sinnvolle Lösung ist, eine große Antenne zu bauen und ihr nur einen Bruchteil der maximal möglichen Leistung zu entnehmen, um sie an einem kleinen Lastwiderstand zu betreiben."

Eigentlich wirklich nur um mehr Trennschärfe zu erzielen. Was anderes fällt mir dazu auch nicht ein. Beim Detektor ein ganz wesentlicher Vorteil....nützt aber nichts, da gerade die bestmögliche Leistungsbilanz über die Gleichrichtung zum unverstärkten Hörer erforderlich ist. Allerdings immer unter der Bedingung die Belastung des Kreises niedrig zu halten. Also optimale Anpassung der Widerstandskette aus Schwingkreis, Diode, Transformator und Hörer. Ansonsten zwar hohe Trennschärfe...aber unterhalb der Hörschwelle.

Interessant zum Thema auch Bernhards KW- Loop Vorstellung auf http://www.wumpus-gollum-forum.de/forum/...ne-25_83_2.html

Auch Bernhard verwendet die ind. Auskopplung an seinem KW Loop und berichtet, dass er mit dieser Variante die besten Ergebnisse erzielt hat. Die Positionierung ist nicht zentral und der Durchmesser entsprechend klein. Eigentlich auch eher eine lose Kopplung mit weit < 1.
Der Resonanzwiderstand ist hier allerdings bei weitem nicht so hoch wie beim LW- Rahmen.

Hier sind die verschiedenen Auskopplungsvarianten skizziert. Die Gamma- Anpassung ist die direkte und nicht galvanisch getrennte Auskopplungsform. Aus meiner Sicht das Prinzip eines Spartransformators....vergleichbar mit der Anpassung einer niederohmigen Diode und niederohmigen Hörer an einer unteren Anzapfung (kaltes Ende) einer Detektorschwingkreisspule....oder umgekehrt, als Antennenanzapfung.

Danke und Gruß

Joe

Zuletzt bearbeitet am 24.03.16 10:35

29.03.16 18:02
Axel 

WGF-Nutzer Stufe 3

29.03.16 18:02
Axel 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

Hallo,

Ist ja schon recht kompliziert mit der Impedanz. Von solch komplizierten Berechnungen lasse ich doch lieber die Finger.

Aber speziell bei meiner Antenne ist es ja auch nicht sooo wichtig.
Die Antenne habe ich erstmal nur aus Spaß am Basteln und zum Experimentieren gebaut.
Vielleicht folgt noch eine wetterfeste Ausführung mit fernbedienbarem Dreko.

Ich werde es jetzt wohl so machen, das ich die Auskoppelspule schaltbar mache, also 1, 2, oder drei Windungen.
Für Röhrenradios werde ich noch eine zweite Auskoppelung direkt über dem Dreko vorsehen. Mal sehen, wie das klappt.
Aber auch nur interessehalber, sooo riesig ist das Rundfunkangebot auf Langwelle ja nun nicht.

Ich hatte die Antenne erstmal nur kurz am EKV13 getestet und im Vergleich mit meiner 15m Drahtantenne unter Dach hat die Rahmenantenne gefühlt 2 -3 S-Werte mehr gebracht. Der EKV13 hat ja keine Werte auf dem "S-Meter"... Testsender war DDH47 auf 147,3 kHz. Richtwirkung war auch vorhanden, der PC in unmittelbarer Nähe zur Antenne ließ sich gut ausblenden. Jedenfalls fängt die Drahtantene mehr Störungen ein. Da hört man jede Energiesparlampe...

Momentan lässt mir die Arbeit aber mal wieder wenig Zeit und auf den 2x 500 pF Dreko warte ich auch noch.

Zwei KW-Loop's habe ich vor einiger Zeit auch schon gebastelt, eine mit 60 cm / 2 x 320 pF und eine mit 90 cm / 2 x 500 pF. Beide mit kleiner Auskoppelschleife.
Die gehen etwa gleich bzw. etwas schlechter als die Drahtantenne, sind aber wesentlich störungsfreier.
Die Loop's und Rahmenantenne befinden sich im Dachgeschosszimmer eines zweistöckigen Reienhauses und die Drahtantenne im Spitzboden.
Erstaunt bin ich sowohl bei den Loop's als auch bei der Rahmenantenne über die Schmalbandigkeit. Den Dreko nur ein wenig verstellt und weg ist der Sender...
Wie gesagt, die Antennen habe ich gebaut, um Erfahrungen zu sammeln, bisher hatte ich mit sowas noch nicht beschäftigt.
Ist schon sehr interessant das Ganze.


Viele Grüße,

Axel

Zuletzt bearbeitet am 29.03.16 18:32

01.04.16 20:11
joeberesf 

WGF-Premiumnutzer

01.04.16 20:11
joeberesf 

WGF-Premiumnutzer

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

Hallo Axel,

Heinz hat das ja genau skizziert. Dies wäre noch alternativ zu testen.

qw123:

In Axels Fall wäre es wohl am einfachsten, statt des 900-Ohm-Widerstandes einen Übertrager mit einem Windungsverhältnis von sqrt(900/50) : 1 anzuschließen und diesen mit 50 Ohm zu belasten. Dann hätte man (theoretisch) wieder die maximal mögliche Leistung zur Verfügung (Übertragerverluste jetzt mal vernachlässigt).

Da sowohl der induktive Widerstand wie (normalerweise) auch die Leerlaufgüte der Kreisspule von der Frequenz abhängig sind, ist auch eine korrekte Leistungsanpassung nur für eine bestimmte Frequenz möglich (in der Praxis für einen mehr oder weniger schmalen Frequenzbereich).


Klar ist das alles nicht so einfach, aber bedenke, wenn eine einzelne Fehlanpassung vorhanden ist, ist das häufig auch kaum erkennbar. Will sagen, da kommt es jetzt nicht auf jedes einzelne Ohm an. Fehlanpassungen werden aber dann meistens in ihrer sich addierenden Kette problematisch. 1 : 3 / 1 : 4 ist dann z.B. beim Detektor schon gut hörbar.....aber hier gibt es ja auch keinen Verstärker.

Zu den Ringkernübertragern, die man aus dem geeigneten Ferrit- Material selbst wickelt, kann diese werbefreie Seite für Dich interessant sein. http://www.dl0hst.de/mini-ringkern-rechner.htm

Das ist kein teurer Spaß und mit dem Rechner (Download) kannst Du zum passenden Ringkern das Wicklungsverhältnis bestimmen. Auf die Umschaltung 1,2 und 3 Windungen würde ich allerdings verzichten und mich im Endeffekt für eine Windung entscheiden....den jede Anzapfung bringt Dir wieder unbekannte Verluste.

Gruß

Joerg ....auch aus dem Osterurlaub...endlich

Zuletzt bearbeitet am 01.04.16 20:20

02.04.16 14:47
oldi

nicht registriert

02.04.16 14:47
oldi

nicht registriert

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

Hallo Bernhard und Forumer,
als Neuer in diesem Hause möchte ich vorab allen gute Tage wünschen.

Da ich seit meiner Jugendzeit Radiobastler bin und auch Interesse am Amateurfunk habe, möchte ich hier die Aussage bestätigen, dass zum Empfang von Sendern nicht nur das Empfangsgerät, eben auch die für den Empfang nötige Antenne wichtig ist. In Beantwortung der gestellten Frage zu meiner Antenne: Da ich bisher im Leben nur bescheidenes erreicht habe und nicht im Besitz einer Immobilie bin, ist der Aufbau meiner Antenne auflagengebunden. Vorausschauend habe ich die obere Wohnung des Hauses angemietet um die Antennenzuleitung in erträglicher Länge, etwa 15m, zu halten.
Meine Antenne besteht aus 2 Alu-Rohren als Masten, handelsüblich 6m lang. Die mögliche Aufstellentfernung betrug 31m und bildet somit die Antennenlänge als endgespeisten Draht. Damit die Antenne abstimmbar ist, befindet sich am Ableitungsmast oben ein Abstimmgerät in Verbindung mit einem Ende der Antenne. Die Ableitung erfolgt mit geschirmten Kabel, etwa 15m, in die Wohnung. Ich muß somit für meine Radiobasteleien immer auf einen 50 Ohm Anschluss bezugnehmen.

Wenn gewünscht und ein Anlass besteht, melde ich mich wieder und verbleibe mit einem freundlichen Gruß.

03.04.16 18:50
apollo 

Administrator

03.04.16 18:50
apollo 

Administrator

Re: Umfrage zur genutzten Antenne

oldi:
Wenn gewünscht und ein Anlass besteht, melde ich mich wieder und verbleibe mit einem freundlichen Gruß.

Hallo Oldi,
herzlich willkommen im Forum.
Danke für die interessante Schilderung deiner Antennensituation.

Natürlich ist eine Beteiligung im Forum sehr erwünscht.
Ein Anlass wird sich ihn den zahlreichen Unterforen sicher finden.

Netten Gruß,
Alfred.

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