Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Joerg, Bernd und Funkenfreunde, hab nochmal ein bisschen in frühen Zeitschriften gestöbert. In einem Beitrag 1918 in der amerik. Wireless Age "Coupled Transmitter Circuits in Radiotelegraphy" werden die Abstimmöglichkeiten und Energieübertragungsverhältnisse erläutert. Interessant fand ich schon mal die verschiedenen Kopplungsmöglichkeiten (Bild).
Der gut abgestimmte Sender soll im primären geschlossenen (closed) Schwinkreis mit den Funkenelektroden (Spark Gap) möglichst nach höchstens 2-3 Schwingungen "quenchen", der sekundäre offene (open) Antennenschwingkreis möglichst stark gekoppelt sein und seine Amplitude dann erreichen, wenn die primäre Spannung abgeklungen ist. Dann wird eine einzige Frequenz über die Antenne abgestrahlt.
Eine einzige Sendefrequenz des Antennenkreises erreicht man auch bei lose gekoppelten Spulen. Für gute Energieübertragung ist jedoch eine starke Kopplung erforderlich. Das hat wiederum aber den Effekt, dass sich Primär und Sekundärkreis überlagern (zwei Frequenzmaxima wie bei einem gekoppelten Bandfilter), wenn das Abklingen des Primärkreises nach dem Funken zu langsam ist.
Elektroden Kühlen, der richtige Elektrodenabstand, Löschen des Funkens mit Gebläse etc. sind die Methoden um den Primärkreis stärker zu dämpfen, damit der Anntennenkreis mit möglichst viel Energie schmalbandig sendet. Die gute Resonanz-Abstimmung beider Kreise muss natürlich gewährleistet sein.
Schöne Grüße, Jan
Zuletzt bearbeitet am 05.09.13 23:04
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Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Jan,
vielen Dank für diese weitere interessante Quelle zum Funkensender. Meine Antworten in blau in Deinem Beitrag.
regency:Hallo Joerg, Bernd und Funkenfreunde, hab nochmal ein bisschen in frühen Zeitschriften gestöbert. In einem Beitrag 1918 in der amerik. Wireless Age "Coupled Transmitter Circuits in Radiotelegraphy" werden die Abstimmöglichkeiten und Energieübertragungsverhältnisse erläutert. Interessant fand ich schon mal die verschiedenen Kopplungsmöglichkeiten (Bild).
Ich habe jetzt die Braunsche Variante (oben links) am Start. Erste Variante war Nr. 2 von links System Slaby.
Der gut abgestimmte Sender soll im primären geschlossenen (closed) Schwinkreis mit den Funkenelektroden (Spark Gap) möglichst nach höchstens 2-3 Schwingungen "quenchen",
Da bin ich noch weit von entfernt. Der Sinn erschließt sich mir aber noch nicht. Die Anzahl der abklingenden Schwingungen ist aus meiner Sicht von den Verlusten im Schwingkreis abhängig. Hohe Güten und beste Kapazitäten schwingen länger nach. Der Fritter reagiert aber auf die ersten Maxima. Mit dem Piezofunken kann man das gut nachvollziehen. Ist der erste Funken- stoß zu schwächlich...kann man mit einem zweiten Versuch die Fritterstrecke niederohmiger bekommen...wenn der Pegel steigt. Fällt die Höhe der Amplitude des Senders (Schwingkreisverluste) hat das keine Auswirkung auf den Empfänger. Die Höhe des ersten Impulses bestimmt den Widerstand der Strecke. Klar,...der Kopplungsgrad der Antennenspule...bzw. Antennenlänge spielen hier rein, aber 2-3 Schwingungen...aus meiner Sicht unmöglich.Der Verlauf der Anfangsschwingung im closed Modus ...überzeugend! Meine letzten Diagramme, trotz enger Kopllung...eher open.
der sekundäre offene (open) Antennenschwingkreis möglichst stark gekoppelt sein und seine Amplitude dann erreichen, wenn die primäre Spannung abgeklungen ist. Dann wird eine einzige Frequenz über die Antenne abgestrahlt. ok! Mein LCD- handhold Oszi hat zwei Kanäle. Direkt anschließen geht nicht, da die auftretenden Spannungen das Gerät zerstören würden. Zwei Mess-Spulen (prim / sec) würden sich gegenseitig beieinflussen. Nicht einfach die Messung umzusetzen.
Eine einzige Sendefrequenz des Antennenkreises erreicht man auch bei lose gekoppelten Spulen. Für gute Energieübertragung ist jedoch eine starke Kopplung erforderlich. Das hat wiederum aber den Effekt, dass sich Primär und Sekundärkreis überlagern (zwei Frequenzmaxima wie bei einem gekoppelten Bandfilter), wenn das Abklingen des Primärkreises nach dem Funken zu langsam ist.
Bei meinem Versuch lag eine sehr feste induktive Kopplung vor. Abstand der heißen Windungsanteile... so 3-4cm. Das ist witzig...da ich ich genau dieses Bild im Nahbereich über eine Mess- Spule eingefangen habe und mir das nicht erklären konnte. Ich hatte den Eindruck, dass sich die Impulsfrequenz (10Hz) vervielfältigt hätte.
Elektroden Kühlen, der richtige Elektrodenabstand, Löschen des Funkens mit Gebläse etc. sind die Methoden um den Primärkreis stärker zu dämpfen, damit der Anntennenkreis mit möglichst viel Energie schmalbandig sendet. Die gute Resonanz-Abstimmung beider Kreise muss natürlich gewährleistet sein.
Das wird noch spannend. Mit dem Elektrodenabstand lässt sich gut die Leistung der Anlage steuern. Das konnte ich ja schon selbst feststellen. Für richtig gute Ergebnisse, bei sehr hohen Spannungen, wäre anscheinend die Löschfunkenstrecke besonders wirksam. Bei hohen Taktfrequenzen bis in den Hörbereich (Detektorempfang) ist diese unablässig. Funkenstrecke, Kopplungsgrad, und Frittererelektrodenabstand werden beim finalen Aufbau auf jeden Fall variabel über einen Steller justierbar werden. Viele Versuche dazu stehen noch an.
Schöne Grüße, Jan
Hier das erste Highlight meines Funkenlabors. Eine glanzvolle Arbeit meines Radiofreundes..der mich wieder nach allen Kräften mit seinem unerschöpflichen Bauteilfundus unterstützt. Hier das Herzstück des variablen Funkenoszillators. max. 1nF /10KV
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Zusammen!
In dem von mir vorgestellten Buch "Radiotelegraphisches Praktikum" wird das ganze ab Seite 16 unter der Rubrik Hochfrequenzstromquellen auch behandelt. Die Funkenstrecke soll hier aus zwei isolierten, aber nah beieinander liegenden Kupferblöcken bestehen. Die Abb. 14 des Buches stellt eine Leistungsfähige Sendeanlage auch für gedämpfte Schwingungen dar, siehe Abb. 15.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Joerg,
Zitieren:Die Anzahl der abklingenden Schwingungen ist aus meiner Sicht von den Verlusten im Schwingkreis abhängig. Hohe Güten und beste Kapazitäten schwingen länger nach.
hier gibt es ein Simulationsmodell für deine Überlegungen:
www .walter-fendt.de/ph14d/schwingkreis.htm
Es ist gut zu sehen, wie die Schwingung sich durch Wahl der einzelnen Parameter verändert.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Joerg und Alle,
Zitat: " Der Sinn erschließt sich mir aber noch nicht. Die Anzahl der abklingenden Schwingungen ist aus meiner Sicht von den Verlusten im Schwingkreis abhängig. Hohe Güten und beste Kapazitäten schwingen länger nach."
Ich verstehe das so: Der Schwingkreis hat nur im Leerlauf eine so hohe Güte. Schließt man eine gut abgestimmte Antenne an , hast Du eine Last dran, welche dem Schwingkreis die Energie entzieht und sie abstrahlt. Dadurch wird der Schwingkreis bedämpft, und bei Drei schwingungen ist wohl das Optimum der Anordnung erreicht.
Zitat:"Bei meinem Versuch lag eine sehr feste induktive Kopplung vor. Abstand der heißen Windungsanteile... so 3-4cm. Das ist witzig...da ich ich genau dieses Bild im Nahbereich über eine Mess- Spule eingefangen habe und mir das nicht erklären konnte."
Mir ist bei Messungen mit meinem Dipper auch schon mal aufgefallen, das die Kopplung der Spulen mit den Achsen in einer Richtung, nebeneinander anders ist, als wenn sie hintereinander liegen. Man muß da die magnetischen Feldlinien betrachten - nur leider sind Die unsichtbar.
Ja und die Funkenstrecke muß so gebaut sein, daß der Funke sehr schnell verlöscht, also so so wenig wie möglich Gas ionisiert werden. Also geringe Abstände bei gleichzeitig sehr hoher Spannung und guter Kühlung ist nur mit einer Serienschaltung vieler Funkenstrecken mit kleiner Spannung und massiven, gut wärmeleitenden Elektroden - sprich Löschfunkenstrecke - möglich. Oder man macht es , wie in den kleinen Hochspannungsstationen. Der Schaltfunke wird mit einen Löschgas einfach ausgeblasen.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Funkenfreunde,
@Klaus:
das benötigte Plugin bekomme ich nicht nach Firefox. java runtime environment 32 bit windows xp mehrfach fehlgeschlagen. Muss ich mich noch mal mit beschäftigen. Das wollte ich schon mal installieren. Ich kenne den Link und bin damals auch gescheitert.
@regency @Nobby @MBRADIO
In meinen Unterlagen werden Kugeln aus Blei verwendet. Auch eine Petrolium bzw. Vaselinölfunkenstreke werden empfohlen. Im Praktikum habe ich schon ordenlich geblättert. Schade an dem Scan ist, dass man darin nicht gezielt suchen kann... Das wäre aber auch wohl etwas viel verlangt. Die Funkenstrecke ist bei mir ja noch ganz primitiv gestaltet. Durch die Schlagweite kann ich zwar die Amplitudenhöhe verändern..aber andere Eigenschaften, wie die Geschwindigkeit des Überschlags zu beeinflussen, sehe ich noch nicht. Da muss ich noch forschen.
Ich habe vorhin kurz mal den erfolgreichen Aufbau wiederholt und die Abstimmung des Empfängers ausprobiert. Alles funktionierte zum Glück noch wie oben beschrieben. Dann ging es an die Belastung / Kopplung der Antenne oder des Antennenkreises. Das Signal meines Oszillators erreicht nach zwei vollen Schwingungen erst das Maximum. Mehr ist nicht drin. Es war dabei egal ob ich fester kopple oder loser. Das Ausschwingen betrug sogar bis zu 40us. Die Schlagweite hatte darauf keinen großen Einfluss. Es könnte vielleicht an den Eigenschaften der provisorischen Funkenstrecke liegen. Da könnte Bernd schon recht haben.
Dieses seichte Anschwingen hatte mich beim Empfang schon stutzig gemacht, da der Fritter dann vielleicht nicht voll durchschalten kann. Das ist schon zu vemeiden. (Hochohmiges Durchschalten (kOhm) schaltet den Schwingkreis kurz!)
Hier nochmal die Kurve am Empfänger. Der Effekt verstärkt sich anscheinend noch beim Erregen des Empfangskreises. Es bildet sich dem Maxima betreffend,.. eine e-Funktion aus! Da steckt nicht genug Dampf drin.
P.S. Fällt die Gesamtfrequenz höher aus und ist die Antenne kürzer, dann wird die Kurve wieder steiler. Anscheinend ist die Energiebilanz hier günstiger, da weniger Induktivität erregt werden muss. Hier wieder am Rahmen gemessen. Auch die Ausschwingzeit ist drastisch reduziert. Hier das System Arco- Slaby mit direkt gekoppelter Erde/Antenne über eine Anzapfung. Weiteren Einfluss hat die mit Laborstrippen zusammengesteckte Ausführung. Die Massewege im Oszillator sind viel zu lang und könnten eine weitere Dämpfung erzeugen. Alles ist ja nur mit Krokos zusammengesteckt...Übergangswiderstände kommen da zwangsläufig hinzu.
Gruß
Joerg
Hier nur 2V/Dev. und 1,25MHz / Die erste Halbwelle bleibt aber klein.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Joerg,
ich vermute, daß Dein Funke zu lange "brennt", dadurch wird womöglich der Schwingkreis länger angeregt, oder die Kopplung ist immer noch zu schwach bzw. die Antenne nicht richtig abgestimmt.
Ja, und eventuell ist wirklich die Leistung zu gering. Kurze Funkenstrecke = kleine Spannung = kleine Leistung. Es bleibt also nur, erstmal eine ordentlich Funkenstrecke zu bauen um den Faktor zu bereinigen. Die Kabellängen gehen bei Dir mit in die Induktivität der Spule ein , dürften aber bei den vielen Windungen kaum eine Rolle spielen, wenn der ohmsche Widerstand nicht zu groß ist.
Ich denke, Du brauchst hier einen richtigen Funkentheoretiker. Möglicherweise führen Dich meine Überlegungen auch mal auf den "Holzweg".
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Bernd, hallo Funkenfreunde,
einen richtigen Funkentheoretiker werde ich wohl kaum finden und muss nun noch ein bisschen recherchieren. Überhaupt das Praktikum will ich noch genauer studieren. Aber die Zeit ist halt immer das Problem. Ich bin auch sehr zufrieden mit dem jetzigem Stand der Experimente. Das macht schon ordentlich Spaß, forschen und empirische Versuche durchführen, ist ja der Sinn des Projekts. Die Funkenstrecke für den Knallfunk will ich verstellbar mit zwei 30-40mm Messingkugeln realisieren. Das Ganze soll mit der Zündspule und dem 10Hz- Zerhacker zusammengefasst und in einer Komponente letztendlich untergebracht werden. Vorher wird es allerdings für die Funkenstreckenversuche ein weiteres Provisorium geben. Hier ein weiterer werbefreier Link dazu.
Was ich allerdings noch nicht begreife, ist das mein Schwingkreis auch beim direkten Anschluss der Antenne, beim Einkreiser-System Slaby- Arco, nicht die Anzahl der Schwingungen stark reduziert. Ob die Antenne besser oder schlechter angepasst ist, kann ich ja anhand der Höhe der Eingangsamplitude am Empfänger kontrollieren. Will sagen:.... es passiert ja was wenn ich die Antenne an eine andere Anzapfung lege...aber das Ausschwingen der gedämpften Welle bleibt in etwa gleich und ist nur bei höherer Anfangsamplitude auch im Verhältnis etwas länger. Klar ist ja mehr Energie im Kreis..bzw. wird abgestrahlt.
Also eher der entgegengesetzte Effekt, bessere Anpassung, höhere Amplitude am Empfänger, längeres Ausschwingen.. (Messung am Empfänger oder in der Antenne)
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Funkenfreunde,
ich glaube ich habe es raus. Jan hat es ja eigentlich schon beschrieben. Lesen müsste man können! Meine Anmerkung in blau.
regency:
Der gut abgestimmte Sender soll im primären geschlossenen (closed) Schwinkreis mit den Funkenelektroden (Spark Gap) möglichst nach höchstens 2-3 Schwingungen "quenchen", der sekundäre offene (open) Antennenschwingkreis möglichst stark gekoppelt sein und seine Amplitude dann erreichen, wenn die primäre Spannung abgeklungen ist. Dann wird eine einzige Frequenz über die Antenne abgestrahlt.
Closed bezieht sich hier nicht auf die Kopplung! Sondern nur auf den primären Kreis mit C, L und Funkenstrecke. Das ist verwirrend denn gerade der Einkreiser (Slaby - Arco System) hat ja keine induktive Kopplung sondern nur eine Anpassung über eine Anzapfung.
Open ist der reine sekundäre Antennenkreis. Also der Kurvenverlauf (open) entspricht ja in etwa meinen Aufzeichnungen. Das Amplitudenmaxima wird nach ca. drei Schwingungen erreicht und klingt dann ab. So wie im Schaubild oben.
Das Quentschen mit 2-3 Schwingungen kann mit meinem Aufbau nicht funktionieren. Da meine Induktivität zuviel Energie speichert und damit das Abklingen länger dauert. Die Lösung wäre vielleicht das Verhältnis von C und L bei gleicher Frequenz zu ändern. Viel C und wenig L könnte eine Lösung sein. (siehe Spice)
Übrigens konnte ich mit Spice auch die Höhe des Erstimpulses simulieren. Und hier kommt die Funkenstrecke als Steuerelement zum Tragen. So kürzer der Überschlag um so höher der Erstimpuls. Das hatten wir ja schon vermutet.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / kohärer)
Hallo Funkenfreunde,
nun noch das versprochene Video zum Funkenempfang mit Drehko. Ich hatte es ja schon viel weiter oben erwähnt. Eine Festabstimmung für einen Funkenempfänger ist eigentlich optimal. Beim Reindrehen eines Drehkos bewirkt das erste Ansprechen des Fritters ein Kurzschließen des Schwingkeises. Dann kann es sein, dass der Fritter einen Innenwiderstand von 100Ohm> =10kOhm erreicht. Das ist im YT gut zu sehen. Bei 10Hz Taktfrequenz ist es halt immer davon abhängig, wo man den Maximalwert erwischt. Trotzdem funktioniert die breitbandige Einstellung auf das Resonanzmaxima mittels Drehko.
Viel Spaß beim kauzigen Knallfunk- Empfangsversuch auf 1,2MHz.
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Muss ich mich noch mal mit beschäftigen. Das wollte ich schon mal installieren.
