Hallo zusammen, insbesondere bei Detektorempfang sollte die Kreisgüte des L-C-Schwingkreises bei der gewünschten Empfangsfrequenz möglichst hoch sein. Hat die Höhe der Eigenfrequenz bzw. Eigenkapazität der isolierten Spule - neben Induktivität und ohmschen Widerstand - einen signifikanten Einfluss auf die Kreisgüte bzw. Bandbreite? C ist dann aus Eigen- und Parallelkapazität zusammengesetzt.
Danke für Hinweise, viele Grüße, Jan (regency)
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Re: Zusammenhang Eigenfrequenz Spule und Kreisgüte
Hallo Jan,
ich sehe zwischen der Eigen(resonanz)frequenz einer Spule und ihrer Güte keinen unmittelbaren Zusammenhang. Wichtig ist, dass sie deutlich ausserhalb des zu nutzenden Frequenzbereichs zu liegen kommt.
Da uns die Möglichkeit der maschinellen Herstellung einer Kreuzwicklung nicht mehr gegeben ist, kann man sich auf tiefen Frequenzen sicherlich mit geeigneten Ferriten behelfen. Ferrite bedeuten aber immer Verluste, auch wenn sich die erforderlichen Drahtlängen verkürzen.
Ich habe immer wieder festgestellt, dass die einlagige Zylinderspule die besten Ergebnisse liefert. Die Güte durchläuft bei einem Formfaktor von etwa 5 ein Maximum. Hier liegt das Verhältnis Durchmesser zur Länge bei ungefähr 0,66. D/L=1 ist auch noch gut.
Um die Wicklungskapazität klein zu halten, bietet sich ein Stegspulenkörper aus verlustarmen Material an. Der Windungsabstand sollte ungefähr dem Draht- durchmesser entsprechen. Wenn möglich sollte jede zweite Windung ein wenig nach innen gedrückt werden. Bei dieser Spule hier ging das nicht, denn sie war mit HF-Litze bewickelt und erreichte ein halbes Millihenry Induktivität:
Kupferlack- oder Blankdraht ist sicherlich die beste Wahl, wenn keine HF-Litze zur Verfügung steht. Auf KW und UKW wird man vielleicht versilberten Draht nehmen.
Re: Zusammenhang Eigenfrequenz Spule und Kreisgüte
Vielen Dank, Jens und Walter. Also Eigenfrequenz möglichst weit von der Nutzfrequenz entfernt, Einfluss ist aber nicht so groß. Die optimale Länge zu Durchmesser, dass die Ferritkernspule prinzipiell höhere Verluste hat und dass die einlagige Zylinderspule eigentlich die beste Wahl ist, bei Mittelwelle Kupfer-Volldraht im Drahtdurchmesserabstand gut passt, das sind für mich sehr brauchbare Hinweise. Viele Grüße, Jan (regency)
Re: Zusammenhang Eigenfrequenz Spule und Kreisgüte
WalterBar: ich sehe zwischen der Eigen(resonanz)frequenz einer Spule und ihrer Güte keinen unmittelbaren Zusammenhang. Ich habe immer wieder festgestellt, dass die einlagige Zylinderspule die besten Ergebnisse liefert. Die Güte durchläuft bei einem Formfaktor von etwa 5 ein Maximum. Hier liegt das Verhältnis Durchmesser zur Länge bei ungefähr 0,66. D/L=1 ist auch noch gut.
Das sehe ich genau so. Nach L. König liegt das Optimum der Spulenlänge bei 0,45*D. Siehe auch hier. Wie auch immer, maximale Güte = Luftspule. Jeder Ferrit - so verlustarm auch immer - bedeutet Verluste aber manchmal kommt man (meist aus Platzgründen) nicht darum herum.
Re: Zusammenhang Eigenfrequenz Spule und Kreisgüte
Hallo Hajo,
danke für die Literaturquelle aus dem FA von König. Dies hilft mir sicherlich weiter als die 100 Jahre alten Schinken. Dennoch ist der damalige Erkennt- nisstand beeindruckend.
Re: Zusammenhang Eigenfrequenz Spule und Kreisgüte
Hallo Hajo,
Hajo:Wie auch immer, maximale Güte = Luftspule. Jeder Ferrit - so verlustarm auch immer - bedeutet Verluste aber manchmal kommt man (meist aus Platzgründen) nicht darum herum.
das heißt also, jede Luftspule, so man sie optimal dimensioniert, ist bezüglich Güte einer solchen mit Ferritkern überlegen? Ist das so? Oder nur eine Annahme?
Re: Zusammenhang Eigenfrequenz Spule und Kreisgüte
Hallo Dieter
Zumindest verstehe ich den oben verlinkten Artikel in diesem Sinne. Die "optimale Spule" ist ein Gebilde aus minimaler Drahtlänge, bei minimierter Eigenkapazität durch optimalen Windungsabstand und somit minimaler dielektrischer Verluste. Für die geometrische Gestalt der Spule, bleibt für eine gegebene Induktivität kein großer Spielraum, wie man in dem Excel Rechner leicht sehen kann. Das alles zusammen ergibt einen maximalen Gütewert. Ich hatte mit Herrn König einige Zeit Kontakt und weiß, daß der FA-Artikel nur ein kurzer Abriß seiner Untersuchungen ist, die er vor längerer Zeit angestellt hat. Bei meinen eigenen Versuche habe ich mich jedenfalls immer wieder von der Richtigkeit seiner Gedanken überzeugen können. Man kann mit Hilfe diverser "Tricks" Ferritspulen hoher Güte bauen aber optimierte Luftspulen waren immer überlegen, jedenfalls ist mir kein gegenteiliges Beispiel untergekommen. Berthold Bosch hat ja mit seinem preisgekrönten Fernempfangsdetektor eindrucksvoll bewiesen, daß gut konstruierte Ferritspulen auch für Detektorempfang brauchbar sind aber das heißt ja nicht, daß sie gleichzeitig das Optimum darstellen.
Re: Zusammenhang Eigenfrequenz Spule und Kreisgüte
Hallo zusammen,
wenn man auf Mittelwelle senden und nicht nur empfangen will, dann merkt man schnell, wie ungeeignet Ferrite sind. Das hat nicht nur mit dem Erreichen der Sättigung zu tun. Tests dieser Art habe ich kürzlich unternommen bzw. bin noch dabei. Hierzu habe ich auch T200-2 Ringkerne mit teflonisolierter und versilberter Litze versucht. Ebenfalls zylindrische Wickelkörper aus Teflon. Näheres ist in der Rubrik Amateurfunk zu finden. Am Ende wurden es folgerichtig Luftspulen, die mit Stegen fixiert sind.
Re: Zusammenhang Eigenfrequenz Spule und Kreisgüte
Hallo Walter,
WalterBar:wenn man auf Mittelwelle senden und nicht nur empfangen will, dann merkt man schnell, wie ungeeignet Ferrite sind. Das hat nicht nur mit dem Erreichen der Sättigung zu tun. Test dieser Art habe ich kürzlich unternommen bzw. bin noch dabei. Hierzu habe ich auch T200-2 Ringkerne mit teflonisolierter und versilberter Litze versucht. Ebenfalls zylindrische Wickelkörper aus Teflon. Näheres ist in der Rubrik Amateurfunk zu finden.
was außer der Sättigung? Ummagnetisierungsverluste? Wenn Du mit den Tests fertig bist, würden mich die Ergebnisse schon interessieren. Wie sieht es mit den Verlusten durch Skin-Effekt aus? Ich sehe bei definierter Induktivität mit Ferritkern (auch das müsste man mal näher definieren) eine hohe Ersparnis der Drahtlänge gegenüber der reinen Luftspule, was ja erst einmal linear mit dem ohmschen Verlust zusammenhängt.
Re: Zusammenhang Eigenfrequenz Spule und Kreisgüte
Bulova: was außer der Sättigung? Ummagnetisierungsverluste?
Ja, Ummagnisierungsverluste.
Es kommt immer darauf an, unter welchen Rahmenbedingungen man die Spule einsetzt. In einem 50 Ohm Tiefpassfilter hätte ich keine Bedenken gegen Ringkerne. Aber als Verlängerungsspule geht so etwas gar nicht. Das erkenne ich schon am Rückgang des Antennenstroms, der bei 60 Watt bei 2A liegt. Am 27.12. werde ich abends vor dem Umbau auf WSPR noch einmal eine Morseschleife auflegen. Den Skineffekt halte ich für wichtig, entscheidender ist aber die Kapazitätsarmut. Bei waniewski.de kann man sehen, wie die Profis auf Mittelwelle gearbeitet haben. Man sieht immer nur zölliges Kupferrohr auf Stegen. Ferrite sitzen nur in den Richtkopplern für die Anzeige der Anpassung bzw. Rücklauf.