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Wumpus-Gollum-Forum von "Welt der Radios".
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Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?
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09.10.20 01:42
Hajo 

WGF-Einsteiger

09.10.20 01:42
Hajo 

WGF-Einsteiger

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo Walter

Ganz schöne Fleißarbeit, bin beeindruckt :-)
Sehr interessante Tabelle, vielen Dank dafür.
Die geringen Differenzen des SNR sind wohl eher keine Überraschung - oder?
Ich habe mal einen Test mit dem SDR gemacht, links mit der großen Ferritantenne (siehe oben: 2 Bündel, je 7 Stäbe axial verbunden)
und rechts ein übliches Stäbchen 10 x 160. Die Wicklungen haben etwa gleiche Induktivität. Der Pegel differiert um etwa 24 dB, das SNR höchstens um 5 dB - wenn überhaupt. Das Signal der NDB Bake Bruck blieb zwar für einige Zeit relativ konstant aber zur besseren Ansicht hatte ich die Hold-Funktion eingeschaltet.




Gruß in die Runde
Hajo

Zuletzt bearbeitet am 09.10.20 14:02

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NDB SNR.jpg NDB SNR.jpg (16x)

Mime-Type: image/jpeg, 135 kB

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09.10.20 09:03
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

09.10.20 09:03
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo Jens, hallo Hajo,

das mit dem SNR ist so eine Sache. Ich arbeite mit 30 Hz Auflösung, und damit wird der Überlauf langsam. Ich muss auch in "MAX HOLD" drei Überläufe summieren. Einen mittleren Pegel der Rauschlinie zu wählen birgt auch Ungenauigkeiten. Spektrumanalysatoren sind im allgemeinen auch nicht sehr empfindlich. Mein Sourcefolger hat zwar keine Spannungsverstärkung, der SA602-Mischer aber eine kleine (nicht näher gemessene) Mischverstärkung. Einen definierten Messsenderpegel kann ich hier nicht liefern.

Ich sehe in der Liste eine Differenz der Empfangspegel von 16,6 dB und beim SNR von 13,4. Das ist zwar weniger aber nicht so deutlich wie bei dir.

Auf speziellen Wunsch habe ich den Versuch mit den "Polschuhen" nachgeholt und in die Tabelle eingearbeitet. DHO38 kam heute früh auf der Referenzantenne um 0,6 dB besser an. Bereinigt ergab das ein Plus von rund 5 dB im Empfangspegel. Soviel hätte ich eigentlich nicht erwartet.
Um Missverständnissen vorzubeugen müssen wir auch die Wortwahl genau bedenken. Die Antenne in deiner Skizze hat nichts mit einem Rahmen zu tun, wie ich finde. Mir ist irgendwann einmal eine Ferritantenne mit aufgesetzten Ferritscheiben begegnet, ich kann mich aber an Einzelheiten nicht erinnern. Fakt ist aber, dass man solche Konstruktionen eher nicht zum Peilen nimmt, weil das Minimum nicht sehr tief ist. Ohne "Polschuh" konnte ich aber den Empfang von DHO38 bis in das Rauschen auf einem Drehwinkel von maximal 2 Grad drehen.




Gruss
Walter

Zuletzt bearbeitet am 09.10.20 09:23

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Ferritantenne_mit_Polschuh.jpg Ferritantenne_mit_Polschuh.jpg (19x)

Mime-Type: image/jpeg, 271 kB

09.10.20 09:55
basteljero 

WGF-Nutzer Stufe 3

09.10.20 09:55
basteljero 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo Walter,
Schön, dass Du dir die Zeit genommen hast, das mit den "Polschuhen" mal professionell
auszumessen. Selbst kann ich nur wesentliche Verbesserungen feststellen.

Diese Ausführungsform stammt eindeutig aus der Peilung, den Zeichnungen im Patent kann
man entnehmen, dass Einbau an den Rand der Tragflächen und in gewölbter Form im Rumpf.

Dr.Ing. Fritz Bergtold muss intensiv in diesem Bereich geforscht haben, ich glaube er hat schon
in den 30er Jahren in der Funkschau geschrieben und auch nach dem Kriege Bücher verfasst.
https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...1&thread=39

Er verwendet (1941) übrigens den Begriff "(Kreuz)rahmen", eine begriffliche Unterscheidung
kam wohl erst später mit "Ferrit(stab)antenne als besser unterscheidende Bezeichnung.
Bei Licht betrachtet, aber eigentlich eine verkleinerte Sonderform des "Rahmens".

Gruß
Jens

09.10.20 10:09
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

09.10.20 10:09
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo Jens,

solange es keine Missverständnisse gibt, ist mir die Nomenklatur völlig egal. Andere Leute sind da wesentlich pingeliger.

Interessant ist vielleicht auch, dass meine Luftspule, die ja immerhin über 2,5 Quadratzentimeter Innenquerschnitt hat, auf Resonanz gezogen den Sender DHO38 NICHT empfangen kann. Dieser "Rahmen" taugt also nichts.

Ein interessantes Bild einer Loopantenne in einem französischen Radio (kennt jemand den Typ?) hat mir ein Freund zugeschickt:



Es kann natürlich sein, dass das Gerät in die Kategorie "Notradio" in die Nachkriegszeit fällt.

Gruss
Walter

Nachtrag:
Ich kenne den Begriff "Kreuzrahmen" nur aus dem Bereich der Sichtfunkpeiler für die beiden Komponenten Ost-West und Nord-Süd. Die Radioantenne ist in der Tat eine Version für LW und MW.

Zuletzt bearbeitet am 09.10.20 13:37

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Loopantennen vor Einführung der Ferritantennen 1950er.jpg Loopantennen vor Einführung der Ferritantennen 1950er.jpg (27x)

Mime-Type: image/jpeg, 168 kB

09.10.20 11:56
basteljero 

WGF-Nutzer Stufe 3

09.10.20 11:56
basteljero 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo Walter,
Eine in Frankreich Verwendete Ausführungsform der Rahmenantenne "Le Cadre rotatif".
Die beiden Rahmen (sehr wahrscheinlich LW + MW) beeinflussen sich nicht gegenseitig,
da in 2 Ebenen liegend. Die 3. Ebene kann man für abschirmende Wicklungen benutzen.
Das geht wirklich sehr gut. Habe ich für meine Rahmen übernommen.
Ein ausführlicher Beitrag zum "Le Cadre rotatif" mit Vergleichsmessungen im "radiomuseum".
Mit Bild, hier ist die Hauptwicklung nicht nur in Windungsgruppen unterteilt, sondern diese
auch noch mit unterschiedlichen Windungszahlen ausgeführt. Wird wohl Resonanzeffekte noch
weiter verringert haben.
Besonders anschaulich der Vergleich mit einem "normalen" Ferritstab: Die Empfangsspannung
des "Cadre" lag 10-fach höher als beim 20-cm Stab.


Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 09.10.20 12:08

09.10.20 15:50
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

09.10.20 15:50
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo zusammen,

beim Ausmessen der Holzleisten für den Rahmen ist mir aufgefallen, dass die Ferrite nicht 50 mm sondern 80 mm lang sind. Ich habe die Tabelle entsprechend korrigiert.

Sorry, die 50mm standen aber in der Bestellung


Gruss
Walter

09.10.20 19:52
Hajo 

WGF-Einsteiger

09.10.20 19:52
Hajo 

WGF-Einsteiger

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo Walter

Um Deine Fleißarbeit etwas mehr zu würdigen, habe ich mir erlaubt, die Daten der Tabelle noch etwas auszuwerten.



Links die Auswertung der zunehmenden Querschnitte- und rechts der Längen der Stäbe.
Habe (aus Faulheit :-) ) nur in der rechten Tabelle die Maße aktualisiert.
Scheinbar ergeben sich zwei Schlußfolgerungen:
1. Sowohl die Erhöhung der Querschnitte, als auch die der Längen, lassen den Gewinn an Pegel und SNR um den gleichen Faktor steigen.
2. Offenbar existiert das von Nowack postulierte optimale L/D Verhältnis wirklich (grüne Zeile).
Die 5x8er Reihe legt den gleichen Schluß nahe, die 10x8er Reihe nicht ganz.
Auf Grund des begrenzten Datenumfangs ist diese Interpretation vielleicht etwas gewagt aber offenbar zeichnet sich ein deutlicher Trend ab.
Sehr interessante Sache das.



Gruß in die Runde
Hajo

Zuletzt bearbeitet am 09.10.20 19:59

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Ferritvergleich.jpg Ferritvergleich.jpg (18x)

Mime-Type: image/jpeg, 75 kB

10.10.20 11:30
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

10.10.20 11:30
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo Hajo,

danke für die Fleissarbeit. Der Trend ist erkennbar, und wir müssen die Grundlagen nicht neu schreiben !!

Soeben habe ich den Rahmen aus 4 x 4 Ferritstäben zusammengesetzt. Vor dem Verkleben der unteren Stäbe habe ich noch einmal meine Spule aufgeschoben und die Induktivität mit 159 mH gemessen. Der gestreckte Stab gleicher Länge und gleichen Querschnitts hatte rund 10 Prozent mehr. Grosse Überraschung dann bei der Pegel und SNR-Messung: In beiden Fällen fast auf das zehntel dB gleiche Werte!

So gesehen hatte weder Jens noch ich Recht gehabt. Der Pegel wird nicht kleiner, weil ein magnetischer Kurzschluss entsteht. Grösser aber auch nicht, der zusätzliche Aufwand ist nutzlos. Morgen werde ich den zur Verfügung stehenden Wickelraum 5 x 8 mm mit HF-Litze vollwickeln.




Gruss
Walter

Zuletzt bearbeitet am 10.10.20 11:33

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Nutzlose Konstruktion.jpg Nutzlose Konstruktion.jpg (18x)

Mime-Type: image/jpeg, 73 kB

10.10.20 11:43
basteljero 

WGF-Nutzer Stufe 3

10.10.20 11:43
basteljero 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo Walter, Hallo Hajo,
"Nowack-Artikel"
Neben den beiden Größen des Ferrit-Stabes Länge und Durchmesser zeigen die Tabellen im
Nowack Artikel ("Funkschau" 1953 / Heft 12) die Abhängigkeit von einem weiteren wichtigen Parameter
auf: der Permeabilität µ des Ferrit-Materials.
Er schreibt:
"Eine Erhöhung der Permeabilität wirkt sich also so aus, dass der optimale Stabdurchmesser kleiner und
überdies die in der aufgebrachten Spule induzierte Empfangs-EMK ansteigt
".
Ich frage mich, ob man nicht speziell für den VLF-Bereich (SAQ !) auch eine gute Ferrit-Antenne aus den
Klapp-Ferriten herstellen kann, die ja eigentlich zu Dämpfungszwecken um Kabel geklippt werden.
Die haben eine hohe Permeabilität von 800 µ - 1500 µ, damit sollte sich ein verhältnismäßig preiswerter Stab
herstellen lassen, und eine größere Länge von z.B. 300 mm würde noch wirksamer sein als bei den
von Nowack angenommenen 300 µ. (damalige LW-MW-Stäbe ?)

"Ferrit in Rahmen"
Festgestellt habe ich, dass die Anordnung der Ferrite im Rahmen sehr wichtig ist:
(Bilder zweier Anordnungen auf Seite 3)
Außerdem müssen die Stäbe einen gleichmäßigen (!) Abstand zueinander haben, es dürfen auch nicht zu
viele sein.
Bei einem großen 1 m-Rahmen (20 stk. 8 mm/ 50 mm erhöhte sich die Richtwirkung, bei einem kleinen
Rahmen (ca. DIN-A4-Format) musste ich die Stäbe teilen. (10 stk 8mm- 25mm)
Hier war der Hauptvorteil, dass man ein Blechgehäuse nahe an die Empfangsspule bringen kann, so
dass sich der Empfang weit weniger verschlechtert.
(Es dient zur Abschirmung des Empfängers, der Störsignale verursacht).
Die in einigen Patenten erwähnte "Vergrößerung der effektiven Höhe" scheint eher theoretischer
Natur zu sein.
In den Patenten haben die "Altvorderen" ja nur ihren Erfinder-Anspruch abgesichert, ihre "Tricks" nicht
verraten, die müssen wir mühsam selbst herausfinden...
Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 10.10.20 12:23

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Ferritstäbe im Rahmen Prinzip.png Ferritstäbe im Rahmen Prinzip.png (18x)

Mime-Type: image/png, 3 kB

10.10.20 14:13
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

10.10.20 14:13
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ferrit-Stäbe und Rahmenantenne kombinieren?

Hallo Jens,

die Klappferrite gehen auf jeden Fall - nicht nur auf den VLF-Frequenzen. Die meisten sind in ihrer Dämpfung für 100 MHz spezifiziert. Ich war auf der Suche nach welchen, die mit einem äusseren Durchmesser von 18mm in meine Spulen passen würden. Man müsste dann die beiden Hälften zusammen kleben und mindestens 10 Stück hintereinander legen. Das wäre aber auch nicht billiger als Bündelferritstäbe, wie ich gesehen habe.
Die Antennenspule meines EF98 Audions besteht übrigens aus einem solchen "Lochferrit" für RG22 mit einem µ von 1000 .

Auf jeden Fall ist für SAQ ein Ferritstab die beste Wahl. Jetzt werde ich noch ausprobieren, um wieviel dB der Mini-17cm-Rahmen dem Ferritstab gleicher Länge unterliegt, dann ist die Sache für mich durch. Alleine der ohmsche Verlust ist zehnmal so gross. Diese 42mH Spulen sind für SAQ wirklich ein Glücksfall mit nur 60 Ohm Verlustwiderstand ohne Eigenresonanz aus dem Konvolut seinerzeit. Das gleiche L/C-Verhältnis ist auch kaum erreichbar. Wahrscheinlich waren sie für Lautsprecher-Frequenzweichen vorgesehen. Bei Bedarf könnte ich noch ein paar abgeben.

Eine Konstruktion nach deinem "Ferritstäbe im Rahmen Prinzip" kommt für mich nicht in Frage. Ich suche eher eine tragbare Lösung, stationäre Antennen habe ich genug und die Peilerei ist für mich nicht interessant.


Gruss
Walter

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