Ferritstabantenne: Spulenposition und andere Aspekte
Moin, Beim Basteln mit einer Ferritstabantenne stellte sich die Frage: Warum sind die (abstimmbaren) Spulen bei den alten Röhren-Radios meist im letzten drittel des Stabes angeordnet - und nicht in der Mitte ? (Abgesehen von der Abgleichmöglichkeit durch verschieben der Spulen)
Bei dem vorligenden Stab befindet sich die LW-Spule an einem, die MW-Spule am anderen Ende des Stabes. Bei einem Kofferradio dagegen, bei dem eine Wicklung (mit Verlängerungsspulen) für mehrere Wellenbereiche benutzt wird, ist die Empfangswicklung gleichmäßig über den gesamten Stab verteilt. Meist aber findet man die Spulen am Stabende angeordnet, eine für Mittelwelle, die andere für Langwelle. Hier einiges von dem zusammengestellt, was bisher gefunden wurde:
Eine der ersten Anwendungen der Ferritstabantenne, beschrieben in der Funkschau 1952 Heft 10 https://archive.org/details/funkschau-19...ge/182/mode/2up Bereits vorher wurden Flugzeugpeiler gebaut, hier wird aber vermutlich eine anderes Eisenpulver-Material benutzt. Grundlagenartikel wurden hier gefunden: h t t p s://pearl-hifi.com/06_Lit_Archive/02_PEARL_Arch/Vol_16/Sec_53/Philips_Tech_Review/PTechReview-16-1954_55-181.pdf h t t p s://pearl-hifi.com/06_Lit_Archive/02_PEARL_Arch/Vol_16/Sec_53/Philips_Tech_Review/PTechReview-16-1954_55-188.pdf
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ideal ist eine gleichmässige Verteilung der Wicklung über den gesamten Ferritstab, aber das geht nur dann, wenn man die Spule nicht abgleichen muss. Muss die Spule abgleichbar sein, wird die Wicklung konzentriert und liegt neben der Mitte. Bei einer zusätzlichen Spule für LW sind die beiden Spulen an den beiden Enden des Stabes, damit sie sich möglichst wenig beeinflussen, das vereinfacht den Abgleich. Es gibt aber auch Ausnahmen: Beim Syntektor 55W ist die Spule an einem Ende des Ferritstabes angebracht, obwohl sie nicht abgleichbar ist.
Drehbare Ferritantennen werden teilweise an den Enden mit einem Haltebügel befestigt, damit die Spule frei platziert werden kann. Die Halterung dient meistens auch als elektrische Abschirmung.
die Lage der Spule geht auch in den Faktor "mü-eff" und damit auf die Höhe der Ausgangsspannung ein. Näheres müsste man im Meinke-Gundlach (Taschenbuch der Hochfrequenztechnik in 3 Bänden -teuer-) nachlesen, auf den ich leider keinen Zugriff mehr habe. Es ist das unumstrittene Standartwerk, für das man einen halben Tausender hinlegen muss.
ich hatte vor Jahren umfangreiche Versuche mit Ferritantennen für Geradeausempfänger angestellt. Dabei hat sich eine Bauform als besonders gut geeignet herausgestellt. Der 40cm Stab. siehe hier:
Für das für MW übliche Kernmaterial ist nach meinen Versuchen das von Nowak empfohlene Längen/Durchmesserverhältnis von etwa 20 offenbar im- oder nahe dem Optimum. Für die Lage einer Einzelspule auf dem Stab ist die Kernmitte für optimale Güte die beste Stelle, da die Spule hier für eine gegebene Induktivität, die geringste Anzahl Windungen benötigt. Nach Wolfgang Friese sollte die Spulenlänge etwa der halben Stablänge entsprechen. Von ihm sind im FA 2004-2005 und 2013 mehrteilige Beiträge mit Untersuchungen zu Ferritantennen veröffentlicht worden. Falls gewünscht, kann ich sie Dir einscannen.
für den SAQ Empfang hatte ich mal wieder meine Ferritantenne hervorgeholt. Als 'Empfänger' verwende ich den Mikrofoneingang meines Computers und das Programm SDRSharp. Die verwendete Spule stammt aus einem Flipper. Dort war sie Teil eines Hubmagnetes. Leider war es ja diesmal nichts, aber bei der Justage fiel mir etwas auf, was ich nicht verstehen kann. Da der Innendurchmesser der Spule grösser als der Durchmesser des Ferritstabes ist, hatte ich ein Aluröhrchen dazwischen gesteckt. Das Resultat war, keine Resonanz mehr. Also Röhrchen wieder herausgeholt und die Resonanz war wieder da. Dann hatte ich mal das Röhrchen auf den Ferritstab neben die Spule gesteckt. Jetzt war die Resonanzfrequenz deutlich niedriger. Das Röhrchen hatte die gleiche Wirkung wie der Drehko. Wie ist das möglich? Hat es etwas mit Wirbelstrom zu tun? Irgendwie muss das Magnetfeld der Ferritantenne durch das 'nicht magnetische' Aluröhrchen beeinflusst werden. Hast Du so etwas auch schon mal bemerkt?
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.
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.
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.
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