Nein Kontroverse war eher das falsche Wort, ich meinte es im positiven Sinne, denn aus unterschiedlichen Ansichten gehen neue Erkenntnisse hervor.... Ich vermute fast, daß in Bezug auf VLF im Allgemeinen und SAQ im Besonderen, kein zu großer Aufwand nötig ist, wie man vielleicht meint. Habe noch einen Test gemacht, der mich etwas verblüfft hat.
In meiner Kiste fand sich noch eine Ferritspule aus sieben Stäben 8 x 110mm, Bewickelt in fast ganzer Länge mit 0,3mm Cul, Wdg. an Wdg., hat sie ein L von 7,8mH. Wie man sieht, ist die Güte deutlich höher, als die der großen Ferritantenne und trotz ungünstigerem L/C Verhältnis ist sowohl die Spannung, als auch das SNR besser.
Die Sache mit dem Trafo an der Rahmenantenne finde ich auch sehr interessant. Vor Jahren hatte ich eine Loop mit zwei Wdg. und einem Spartrafo 1:5 für MW abstimmbar gemacht. Die Loop besteht aus 4mm Messingrohr mit einer Innenwindung. 1 Wdg. = 2,9µH, 2Wdg. = 11µH und 2 Wdg + Trafo = 166µH. Das funktioniert erstaunlich gut aber die Verluste sind beachtlich. Mein kleiner MW Rahmen hat rund 160µH, 30cm Durchmesser, also eine Fläche von rund 700cm². Die Loop hat 70cm Durchmesser, also rund 3850cm². Wenn man die beiden in's Rennen schickt, sind die Pegel fast identisch. Anders ausgedrückt, bei 18% der Fläche der Loop, erzeugt die kleine MW-Luftspule gleich viel Spannung und identisches SNR. Wäre mal interessant zu testen, wie es mit dem kleinen Rahmen + Trafo 1:9 im Vergleich mit den Ferritspulen ausschaut.
Jens, Du bist privilegiert, da Du so nah an SAQ bist, ich beneide Dich ein bißchen. Ich bin Rentner Walter und darum mit reichlich Zeit und Geduld gesegnet - will sagen: nur keine Eile wegen der Wickelei. Bin gleichwohl gespannt auf Deine Ergebnisse. Den Breitbandloops stand ich anfangs etwas skeptisch gegenüber aber seit ich eine gebaut habe, benutze ich sie fast ausschließlich. Meine hat 80cm Durchmesser und besteht aus 7mm Alurohr. Wie man oben sehen kann ist es so, wie Du schreibst, HB9. Bescheidener Pegel aber gutes SNR und auf Letzteres kommt es ja an. Sie macht auch an einem Audion ein gute Figur.
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wie ich auch wieder einmal gesehen habe, ist die Vergleicherei so eine Sache. Man kommt sehr schnell in die Situation, Äpfel und Birnen zu vergleichen. Man sollte möglichst nur einen Parameter verändern und ansonsten den Rest erst einmal identisch aufbauen, auch wenn das schrittweise Vorgehen mehr Arbeit bedeutet. 0,3mm CuL ist ein solider Draht, den ich auch gerne verwende, allerdings nur für einlagige Spulen, wie in deinem Falle auch.
Mein erster "Ferritrahmen", der den Namen auch verdient, ist nun fertig. Die Ferritstäbe liegen eng an, und die Luftspalte sind vernachlässigbar. Der Wickelraum ist circa 8 x 10 mm, so wie der Ferritquerschnitt auch. Durch das verwendete Holz, den 16 Einzelferriten und dem ganzen Kupfer (600 Windungen 20x0,05mm HF-Litze) ist er relativ schwer geworden. Ich bin auf 182 mH Induktivität und 190 Ohm Gleichstromwiderstand gekommen. Der mittlere Spulendurchmesser bemisst sich etwa auf 18 x 18 cm.
Ich musste die Messwerte um nur 0,6dB bereinigen. Vielleicht hätte ich besser auch DCF77 genommen, aber der Sender verlangt nach zu kleinen Kapazitäten, die unter der Anfangskapazität meines Drehkos liegen. Ausserdem liegt er mir frequenzmässig schon zu weit von SAQ entfernt.
Den DHO38 konnte ich mit -43,0 dBm und einem SNR von 40,2 dB empfangen. Das ist um 5,4 dB besser als mein erster (unvollkommener) Rahmenversuch. Der Pegelwert ist nur 1,6dB schlechter als meine Ferritstab-Referenzantenne, mit der ich SAQ schon gut empfangen konnte. Gegenüber dem Ferritstab mit fast gleichem L/C-Verhältnis ist der Ferritrahmen aber um 8 dB besser, und das ist deutlich! Die Regel, Ferritstablänge ergibt bei einem Rahmen vergleichbaren Durchmessers ähnliche Pegel trifft offenbar für einen Ferritrahmen nicht zu.
Nun wäre es interessant zu wissen, wie ein Vergleich ohne Ferrit bei identischem Wickelraum ausfallen würde. Ich habe tatsächlich vor, diesen Versuch diese Woche noch zu machen. Eventuell mache ich den Versuch mit 600 Windunden und dann bei vergleichbarem L/C-Verhältnis bei schätzungsweise 1000 Windungen.
Noch ein Wort zur Auskopplung: Weil ich direkt auf das Gate des Sourcefolgers gehe, benötige ich keine Auskoppelwicklung, die das Ergebnis verfälschen würde.
Gruss Walter
Nachtrag: Ohne Ferrit ist bei einer gegebenen Windungszahl die Induktivität halb so gross, was auf einen sehr überschaubaren Einfluss des Ferriten (in einem Rahmen!) hindeutet.
WalterBar: wie ich auch wieder einmal gesehen habe, ist die Vergleicherei so eine Sache. Man kommt sehr schnell in die Situation, Äpfel und Birnen zu vergleichen. Man sollte möglichst nur einen Parameter verändern und ansonsten den Rest erst einmal identisch aufbauen, auch wenn das schrittweise Vorgehen mehr Arbeit bedeutet.
Hallo Walter
Ganz meine Meinung, man sollte sich Zeit nehmen und die Parameter schrittweise und einzeln verändern. Die kurze Ferritspule hatte ich gefunden, ihre Existenz war mir nicht mehr in Erinnerung und so konnte ich dann doch nicht widerstehen…
Dein Versuchsergebnis finde ich beachtlich, -43dBm sind rund 73dBµV an 50 Ohm = S9+40, wenn ich richtig gerechnet habe, und das mit so einem kleinen Rähmchen indoor. 18 x 18 entspricht einem Kreis von 20,3cm, also wirklich winzig für VLF. Ich vermute, daß die erwähnte Ferritstab-Referenzantenne (der Einzelstab auf dem Foto vom 1.10.) etwa die gleiche Länge hat, wie die Seitenlänge des Rähmchens. Du schreibst
WalterBar:Den DHO38 konnte ich mit -43,0 dBm und einem SNR von 40,2 dB empfangen. Das ist um 5,4 dB besser als mein erster (unvollkommener) Rahmenversuch. Der Pegelwert ist nur 1,6dB schlechter als meine Ferritstab-Referenzantenne, mit der ich SAQ schon gut empfangen konnte.
Soweit habe ich das verstanden
WalterBar:Gegenüber dem Ferritstab mit fast gleichem L/C-Verhältnis ist der Ferritrahmen aber um 8 dB besser, und das ist deutlich! Die Regel, Ferritstablänge ergibt bei einem Rahmen vergleichbaren Durchmessers ähnliche Pegel trifft offenbar für einen Ferritrahmen nicht zu.
Ist damit das SNR gemeint - also das SNR ist bei dem Ferritrahmen um 8dB besser, als bei der SAQ-Ferritantenne? Das wäre in der Tat ein deutliches Ergebnis und würde meinen oben beschriebenen Test zumindest im Trend bestätigen. Luftspulen sind einfach die besseren Antennen. Du kannst es mit Deinen Meßmitteln exakt bestätigen, das finde ich super.
WalterBar:Nun wäre es interessant zu wissen, wie ein Vergleich ohne Ferrit bei identischem Wickelraum ausfallen würde. Ich habe tatsächlich vor, diesen Versuch diese Woche noch zu machen. Eventuell mache ich den Versuch mit 600 Windunden und dann bei vergleichbarem L/C-Verhältnis bei schätzungsweise 1000 Windungen.
Interessant wäre es ganz sicher aber willst Du Dir das wirklich antun? Mit der Auskopplung halte ich es ähnlich: Hochohmig über einen symm. Differenzwandler - wie weiter oben beschrieben - bewahrt man die mühsam hergestellte Spulengüte am besten. Interessant ist ja auch immer der Güteverlauf einer Spule. Gerade auf hohe Güte ausgelegte Spulen haben oft ein stark ausgeprägtes Maximum. Gerd Reinhöfer hat dazu vor längerer Zeit sehr interessante Vergleiche angestellt. Leider ist der gute Gerd nicht mehr unter uns.
WalterBar:Nachtrag: Ohne Ferrit ist bei einer gegebenen Windungszahl die Induktivität halb so gross, was auf einen sehr überschaubaren Einfluss des Ferriten (in einem Rahmen!) hindeutet.
Sorry für meine lange Leitung, bezieht sich das auf den Versuchsrahmen? Demnach sind die Ferritstäbe schon entfernt und das L ist um die Hälfte reduziert?
Dein Meßempfänger gefällt mir, ist das Eigenbau? Und falls ja, darf man eventuell Näheres erfahren? Ich bin in solchen Dingen auf den SDR-RX angewiesen aber der ist leider mangels Referenzpegel nicht kalibriert. Für Vergleichsmessungen ist es ausreichend aber absolute Werte kann man damit natürlich nicht feststellen.
Walter, Du hast also die Ferittstäbe längs zum Drahtverlauf in den Rahmen gelegt und dadurch wirkt der Ferrit nur als Induktivitätserhöhung - oder ?
Wenn die Stäbe quer und nahe zur Wicklung gesteckt werden, abgesehen von den Massen die man braucht, würden sie aber zusätzlich zum Feldlinieneinfangen dienen, oder müße dann der ganze Raum in der Spule ausgefüllt werden ?
Ich hatte schonmal die Idee einen Stapel von Bildröhrenablenkkernen hineizustecken. Allerdings entstehen dann immer Luftspalte und teils größere Abstände zum Ferrit.
Leider ist es beim Wollen geblieben , habe im Moment andere Projekte, sonst würde ich gleich hier mit loslegen - sammle schon seit einiger Zeit alle möglichen Ferritte dafür, denn für SAQ kommt bei meiner Langdraht zu viele Störungen mit herein. Eine andere Möglichkeit wäre die Hohlräume mit Ferritbruch aufzufüllen - oder was meint ihr ?
Viele Grüße Bernd
Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. (Albert Einstein)
der Pegel erhöht sich um die Mischverstärkung eines 5MHz-Mischers mit dem IC SA602. Das ist aber auch gut so, denn Spektrumanalysatoren sind relativ umempfindlich. Meiner funktioniert unterhalb von 100 kHz überhaupt nicht.
Du fragst, ob das SNR gemeint war? Entschuldigung für meine nicht präzise Angabe, obwohl man die Antwort dem Text entnehmen kann. Also, der Ferrit- rahmen ist gegenüber der Ferritantenne 10x8x160mm in puncto Pegel um 8,1 dB im Vorteil und beim SNR sind es 8,8 dB gewesen.
Ich habe die gemessene Induktivität bei gleichem Wickelraum nach 100 Windungen gemessen und verglichen. Demnach müsste ich jetzt noch ungefähr Wurzel aus 2 mal 600 Windungen minus 100 aufbringen.
Was Du in dem Bild gesehen hast, ist kein Messempfänger, sondern der aktive Teil der Antenne mit dem Sourcefolger. Auf der Buchse rechts ist der Mischer aufgeschraubt. Sowohl Antenne als auch Mischer werden aus einer 9V-Blockbatterie aus Lithium versorgt.
Ja, Bernd, der Ferrit dient im Rahmen nur der Induktivitätserhöhung. Anders kann ich das mechanisch ohne Maschinchen nicht machen. Grössere Luftspalte sind problematisch.
Ich muss ein wenig widersprechen, dass eine Ferritantenne schlechter als ein Rahmen AUF LÄNGSTWELLE ist. Zwar bin ich mit meinem Versuch noch nicht fertig, aber man darf nicht übersehen, dass die Ferritantenne eine sehr gute Selektivität hat. Bei SAQ-Empfang erübrigt sich eine weitere Filterung. Ich bin auf eine Bandbreite von etwa 200 bis 300 Hz für meine Ferritantennen- Variante mit 6 Rundstäben (Dreierbündel) gekommen, während der Rahmen auf das gut Dreifache kommt:
Ich habe eine 42mH-Luftspule aus meinem Mess-Sender gespeist. Im Falle der Ferritantenne konnte ich sie in 30cm (!) Entfernung aufstellen, was beim Rahmen nicht funktionierte. Hier musste ich die Spule in der Mitte der Antenne befestigen. Der Ripple entstand durch die Messsendersprünge von 100 Hz (vgl. RBW=30Hz). Ich musste das machen, weil die Überlaufgeschwindigkeit über 20 Sekunden betrug. Die Betriebsgüte liegt bei 120 bzw. 30. Die 30 sind aber vermutlich nicht realistisch, denn die Koppelspule hat den Kreis zu stark bedämpft und offensichtlich auch verstimmt. Möglicherweise war der SA602 auch schon übersteuert (-2dBm Output). Wenn der zweite Rahmen fertig ist, baue ich ein provisorisches Stativ für die Koppelpule und achte auf einen identischen Maximalpegel. Dazu muss ich die Antenne aber in das Minimum zu DHO38 drehen. Das linke Bild entstand, als der Sender noch nicht in Betrieb war.
gehörmässig sind beide Antennen zu gebrauchen. Auf 22 kHz habe ich hier noch kein örtliches Geräusch, solange ich kein Netzteil zur Speisung des Sourcefolgers (BF245) verwende. Ich kann auch ohne Nutzsender gehörmässig auf die leichte Rauschanhebung im Resonanzpunkt abstimmen. Bei der Ferritantenne ist die Wiedergabe aber schon kurz vor dem "Klingeln". Das sind Einschwingvorgänge, kleiner darf ich die Bandbreite nicht machen. Ich führe das auf den geringen Verlustwiderstand von nur 60 Ohm zurück. Die Ferritverluste durch Umladung werden auf der tiefen Frequenz noch keine grosse Rolle spielen. Bei Bedarf spendiere ich eine Kupferlackdrahtrolle zum Ausprobieren. Genug Ferritstäbe hast Du ja.
Auch wenn ich mir die Arbeit des Wickelns mache, würde ich tatsächlich noch immer die Ferritstabvariante (eventuell mit diesen Polschuhen) empfehlen und bevorzugen. 28cm sollte der Stab haben. Die beste Ausnutzung der Spule erreicht man mit einem Dreierbündel. Die Einzelstäbe haben 8mm Durchmesser.
An eine Erhöhung der effektiven Antennenhöhe kann ich nicht glauben, schon überhaupt nicht bei dieser Wellenlänge.
Gruss Walter
Nachtrag: Die zweite Rahmenspule, diesmal ohne Ferritstäbe, ist fertig! Es waren nur ca. 750 Windungen erforderlich. Das ist dem nahezu quadratischen Wickelraum geschuldet. Die Daten sind: 207,5mH und 213 Ohm. HF-Messungen folgen morgen.
MB-RADIO:... Ich hatte schonmal die Idee einen Stapel von Bildröhrenablenkkernen hineizustecken. Allerdings entstehen dann immer Luftspalte und teils größere Abstände zum Ferrit. ...
Hallo Bernd,
die Ferrit-Kerne von Ablenksystemen haben wir in den 60ern mit dem Hammer zerkleinert, dann die kleinen Bruchstücke in einer alten Kaffee-Mühle mit Handkurbel soweit wie möglich zu Ferrit-Pulver zermahlen und dann das Ferrit-Pulver mit Kleber (Duosan) in eine Form für ein Ringkern-Ablenksystem für die B43G4C Farbbildröhren gegossen. Das musste in der Form erstmal viele Tage halbwegs austrocknen, war dann noch in der Konsistenz hartgummiähnlich und erst nach weiterer Trocknung ohne Form dann ein Ferrit-Ringkern passender Größe. War dann als Kern für das neue, handgewickelte Ablenksystem (Sattelspulen für die Horizontal-Ablenkung, Toroid-Ringkernwicklungen für die Vertikal-Ablenkung) gut brauchbar.
Danke für die Aufklärung, nun ist der Groschen bei mir gefallen. Das ging aber fix mit der neuen Spule, bin beeindruckt von solchem Fleiß und gespannt auf die Testergebnisse
WalterBar:Auch wenn ich mir die Arbeit des Wickelns mache, würde ich tatsächlich noch immer die Ferritstabvariante (eventuell mit diesen Polschuhen) empfehlen und bevorzugen. 28cm sollte der Stab haben. Die beste Ausnutzung der Spule erreicht man mit einem Dreierbündel. Die Einzelstäbe haben 8mm Durchmesser.
Genau solch ein Kern liegt schon seit Jahren in meinem Schrank, zwei Bündel zu je drei Stäben axial ohne Luftspalt verklebt. Die Stäbe sind etwas axial gegeneinander verschoben, um die Klebestelle zu verstärken. Sieht nicht schön aus, aber hält bombenfest. Die Verlängerungsspule der großen Ferritantenne dient als Wicklung. Ohne Kern hat sie ein L von rund 10mH, mit dem Stab kommt sie auf 95mH. Habe den Güteverlauf ermittelt und das Maximum liegt unweit von 17kHz - Volltreffer. Wie der Empfang von DHO38 am SDR damit aussieht, kann man auf dem Foto sehen. Morgen will ich mal schauen, wie sie sich am Audion schlägt.
wie ich schon vermutet habe, war die Kopplung der Senderspule zu eng. Eine lose Kopplung aus ca. 20cm Abstand auf gleicher Achse ergab dann für beide Rahmen plausible und sehr ähnliche Werte. Der Referenz-Ferritstab bleibt Testsieger, gefolgt vom Ferrit-Rahmen und am Ende der ferritlose Rahmen. Eine Ferritstabantenne mit 15 rechteckigen Ferriten würde allerdings das "Schlusslicht" sein. Die Unterschiede liegen aber unter 3 dB.
Allerdings sind die Unterschiede minimal, wie man bei der Bandbreitenvermessung ebenfalls erkennen kann:
Der ferritlose Rahmen empfing den DHO38 mit einem Pegel von -44,3 dBm, das SNR betrug 37,6 dB. Für alle Interessenten habe ich alles noch einmal zusammengefasst:
Das Fazit:
Ferrite im Rahmen verbaut lohnen den Aufwand nicht. Mit einem Einzelferrit weniger als Ferritstab verklebt und einer Rolle Kupferlackdraht darübergeschoben schafft man das gleiche Ergebnis und man wickelt sich nicht "zum Wolf". Sowohl auf dem Ferritstab als auch im Rahmen ist ein quadratischer Wickelraum sehr empfehlenswert. In einem Rahmen sollte HF-Litze verwendet werden, um einer Eigenresonanz zu entgehen. Die für Mittelwelle geltenden "Abstandregeln" der Wicklungen innerhalb des Rahmens kann man auf VLF getrost vergessen. Ein hohes L/C Verhältnis erspart eine zusätzliche Signalfilterung im Empfänger. Die Verwendung eines Stecksystems erpart Umschaltungen für verschiedene Frequenzbereiche, die immer Kompromisse sind.
Danke für Deine Mühe und die Zusammenfassung, schönes Ergebnis. Daß die Ferrite im Rahmen keinen wirklichen Vorteil bringen hatte ich vermutet und es bestätigt meine eigenen Erfahrungen. Trotzdem war es der Mühe wert, denn Dein Versuchsaufbau liefert ganz offenbar sehr verläßliche Daten.
Warum meinst Du, daß auch der Wickelraum auf dem Ferritstab quadratisch sein soll?
Der lange Ferrit scheint wirklich nahe am Optimum zu sein. Ich habe meinen heute am frühen Nachmittag am Mosfet Audion indoor getestet und konnte außer DHO auch Skelton, HWU und GBZ hören. Auch die russische Marine war einwandfrei aufzunehmen. Am SDR sah die Kurve bei DHO ähnlich aus, wie die im gestrigen Bild zu sehende, gut 50dB SNR.
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