Ich hatte mir eine Rahmenantenne gebastelt. 60 x 60 Zentis. Da zufällig 4 Ferritstäbe auf dem Tisch rumlagen habe ich die in die Rahmenantenne gehalten. Der Empfang wurde aber nicht besser oder schlechter?
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Du hast zwar nichts zu der Länge der Stäbe geschrieben, aber ich gehe mal davon aus, dass es die üblichen 10 bis 20 cm gewesen sein mögen. Das kann dann gar nichts bringen, den das Wirkungsprinzip der Ferritantenne beruht darauf, dass durch eine Bündelung des Kraftlinienverlaufs das Feld in gewisser Weise konzentriert wird. Die Eigenschaft des Eisens verkürzt gewissermaßen den Weg der Linien, die in der Nähe des Stabes liegen dadurch, dass sie sich nicht in der "langsameren" Luft ausbreiten, sondern den "schnelleren" Stab benutzen, weil sie nach dem kürzesten Weg streben. Die Frage, um wieviel der Weg verkürzt wird, ist mit der Permeabilität des Ferritmaterials verknüpft.
Man kann sich leicht in einem Gedankenexperiment klar machen, dass die Wirkung eines Ferritstabes allerspätestens in einer Entfernung der halben Stablänge aufhören muss. Denn in diesem Abstand hätte die Feldlinie zum Stab und und wieder zurück den gleichen Weg, den sie hätte, wenn sie sich nicht zum Stab ablenken ließe. Sie wird sich also nicht mehr ablenken lassen.
In Wirklichkeit ist dieser Grenzabstand wesentlich geringer als die halbe Stablänge, weil die Permeabilität natürlich nicht unendlich groß sein kann und weil die Feldlinien sich nicht rechtwinklig zum Stab hin ablenken lassen, was unser Gedankenexperiment (zweimal halber Weg im Vergleich zur Stablänge) unausgesprochen voraussetzt.
Hallo, ich habe ja auf meinen Detektor-Seiten http://www.oldradioworld.de/gollum/hantenna.htm#Ferrite einen Bauvorschlag mit immerhin ca. 25 Ferrit-Stäben a 1 cm * 15 cm. Der ungefähre Gesamtdurchmesser aller Stäbe lag bei ca. 6 cm.
Ich hatte damals natürlich auch noch mehr Stäbe probiert, aber schon bei ca. 7 cm Gesamtdurchmesser blieb zusätzliche Empfangsleistung weg.
Wie Fritz schon angedeutet hat, lag in der Praxis der Wert also deutlich unter 15 / 2 = 7,5 cm.
MFG Rainer Wellen von weitweg durch den Kristall zum Ohr
Berni hatte das Ganze im Innern einer 60 cm x 60 cm großen Rahmenantenne versucht. Ich hatte Dich, Berni, so verstanden, dass Deine Ferritstäbe keine eigene Wicklung hatten, sondern dass Du versucht hast, die Wirkung der Rahmenantenne durch Einbringen der Stäbe in die Mitte zu verändern. Es kann sein, dass ich das falsch verstanden habe. Jedenfalls beziehen sich alle meine obigen Angaben auf diesen Fall.
Es ist allerdings nicht ungewöhnlich - und in aller Regel auch wirksam -, einer gewöhnlichen Ferritantenne dadurch zu höherer Leistung zu verhelfen, dass man sie (mit ihrer eigenen Spule oder dem ganzen Empfänger) ins Innere einer Rahmenantenne legt (die nur aus dem ansonsten mit nichts verbundenen Schwingkreis aus Rahmenwicklung und Drehko besteht) und diese in Resonanz mit der eingestellten Empfangsfrequenz bringt.
Es ist übrigens beim Bau von Ferritantennen auch nicht optimal, wenn die Wicklungen unmittelbar auf den Stäben oder eine dünnen (Papier-)Unterlage aufgebracht werden. Ein gewisser Abstand zwischen Ferritstab und Wicklung ist gut für die Güte der Spule. Wolfgang Friese gibt den Abstand mit mindestens einem Drittel der Stabdicke an. Und wenn man in die BAZ-Module hineinschaut, dann wird das auch dort eingehalten. Wie es bei Grahn, Charly Hardt und anderen gemacht wird, weiß ich nicht.
Bei der Bündelung von Stäben gibt es übrigens einen Zusammenhang zwischen optimalem Durchmesser-Länge-Verhältnis und Permeabilität. Einerseits spielt unterhalb einer bestimmten Permeabilität die Stablänge eine immer geringere Rolle, andererseits macht sich mit steigender Permeabilität eine Vergrößerung des Durchmessers immer weniger bemerkbar. Daraus folgt, dass es für jede Permeabilität ein optimales l/D-Verhältnis gibt. Dipl.-Ing. Alfred Nowak, auf dessen Artikel in der Funkschau 12/1953 ich mich bei diesen Angaben beziehe, nennt beispielsweise für einen 180 mm langen Ferritstab den günstigsten Durchmesser bei µ=220 mit 9 mm, bei µ=1080 mit 4 mm und bei µ=4200 mit 2 mm. Alles, was darüber liegt (ein 2-mm-Stab wäre in der Praxis zu zerbrechlich), schadet nicht, bringt aber auch nichts mehr.
da hast Du interessante Dinge ausgegraben. Weil ich annehme, dass es dir um den VLF-Empfang geht, kann man die gewonnenen Erkenntnisse nur sehr begrenzt übertragen. Es lohnt sich nachzusehen, wie die Nutzer dieses Frequenzbereichs (zwei ganze Dekaden weniger als Mittelwelle!) mit der Problematik umgehen. Während sich die U-Boot Kommandanten im letzten Weltkrieg noch darüber beschwerten, dass der ferritlose Rahmen zu viele Fahrtgeräusche verursacht, ist das mit den beiden Ferritrahmen an Bord heute kein Thema mehr.
Leider ist ein Ferritkringkern mit 25 bis 30 cm Durchmesser billig oder kostenlos kaum zu bekommen. Der Kern wird übrigens mit einer im Wickelraum quadratschen Kreuzwickelspule versehen. Ich nehme an, dass er in zwei Teilen zusammensetzbar ist. Ein Weg wäre es vielleicht, einen Kern aus Eisenpulver und Wachs (Achteck?) nach Rezept von Kappelmayer selbst anzufertigen.
Ich glaube es war Ingo hier aus dem WGF, der gute Ergebnisse mit dem Kern einer Bildröhren-Ablenkeinheit gemacht hat. Ich halte den Durchmesser allerdings für zu gering.
(Nachtrag/Recherche: War eine Entmagnetisierungsspule eines Monitors!)
Im Gegensatz zu wumpus/gollum habe ich schon bei einem Durchmesser von 3 cm Ferritstab-Bündel aufgehört, den Durchmesser weiter zu vergrössern.
> Kann man auch einen relativ großen Rahmen (90 cm-Diagonale) noch weiter verbessern > durch das Einfügen von Ferrit-Material?
Nach meiner Ansicht nicht.
> Bekommt man noch mehr Richtwirkung und weniger Rauschen ? Ist ein völliges "Null" > möglich durch schärfere Bündelung der Feldlinien?
Beim Drehen des Rahmens nimmt der Empfangspegel mit dem Cosinus des Drehwinkels ab, dreht man weiter, nimmt der Pegel in gleicher Weise wieder zu. Das Rauschen lässt sich kaum beeinflussen und spielt auf VLF ohnehin keine Rolle. Die Tiefe des Minimums wird durch zwei Faktoren bestimmt: 1. Konstruktive Gleichmässigkeit des Rahmens und 2. die Antennenumgebung. Ein grosser metallischer Gegenstand z.B. Kühlschrank kann so etwas verursachen. Das Vertiefen des Minimums, das nur bei Peilantennen wichtig ist, erfolgt durch Einspeisung einer HF-Spannung von bestimmter Amplitude und Phase aus einer verstimmten "Hilfsantenne". Diesen Vorgang nennt man "Enttrübung" und ist bei allen historischen Peilern zu finden.
> Sich an dem zu orientieren, was im Kommerziellen Bereich verwendet wurde. Denn da > steckt ja aufwändige Forschungsarbeit hinter.
Genau aus diesem Grund habe ich auf die aktuellen U-Bootantennen hingewiesen. Im Wikipedia kann man sich eine solche Antenne unter "Längstwelle" ansehen. Normalerweise sind mindestens 2 Stück um 90 Grad versetzt montiert. Deine Konstruktion geht in die Richtung der eierlegenden Wollmichsau, da sind Einschränkungen zu erwarten.
> Benötige ich um so feineres Material je kleiner meine Spule / Rahmen ist ?
Eisenpfeilspäne sind nicht geeignet, die Körnung sollte etwa 150 bis 200 m sein. Stahldraht würde ich nicht nehmen. Das Pulver gibt es abgestuft in kg-Säcken und ist nicht teuer. Mit der Grösse der Spule hat das nichts zu tun, sondern mit den Eigenschaften des entstehenden Ferrits. Wir sollten ihn eher "Pulvereisenkern" nennen, die Permeabilität ist bescheiden. Ich habe keine Ahnung, was machbar ist, eher weniger als 100.
> Wenn von den 9 Stäben jeweils 3 nach rechts und links aus der Anordnung herausgezogen > werden: Erhöht sich dann die Ausgangsspannung / Leistung ? das wäre interessant zu > wissen.
Aus der Erinnerung heraus: NEIN, je homogener der Stab bzw. das Bündel umso besser.
> Vielleicht ist es günstig die Stäbe nach DE735429 anzuordnen.
Ich muss für den morgigen Tag noch einiges vorbereiten und bin zu faul danach zu suchen.
Gruss Walter
Nachtrag: Kappelmayer hat Wachs als zweite Komponente genommen. Heute würde man vielleicht einen Zweikomponten- Epoxyd nehmen. Das Mischungsverhältbnis auszudippen ist eine Herausforderung, äh Challenge heisst das heute wohl. Vielleicht solltest Du deine Ferritstäbe leitend zu einem Vieleck von 30cm verkleben, eine Spule auf einem Stab aufbringen und testen.
bei der Betrachtung all der Patente darf man nicht vergessen, dass viele Plazierungen strategische und keine technische Bedeutung hatten. Man darf auf deine Ergebnisse gespannt sein. Ich bin in meiner Meinung zugegebenerweise voreingenommen, bereite momentan aber auch einen Versuch mit Ferriten vor.
mein Ausflug in die Richtung Ferritrahmen war eine Bauchlandung. Eine versuchsweise Bewicklung entlang eines Ferritringkerns misslang, weil er beim Ansetzen des Seitenschneiders zersprang. Der Kern diente als 2kW-Symmetrierbalun und war jahrelang der Witterung ausgesetzt, wahrscheinlich Spannungsrisse.
Immerhin weiss ich jetzt, dass meine Ferritantenne mit der Aussenantenne (7 kHz neben dem Resonanzpunkt) mithalten kann, wenn keine hausinternen Störungen vorliegen. Das war am heutigen Sonntag morgen um 10 Uhr mit einem SNR bei 30 Hz RBW um 37 dB für DHO38 der Fall.
Da der Rahmen so unbrauchbar ist, werde ich entlang der Stäbe 15 Löcher bohren und im Wendel ein paar Testwindungen aufbringen und die Windungszahl für 200mH hochrechnen.
Nachtrag: 11,7H für 2 Windungen bedeuten etwa 260 Windungen! Soll ich mir das antun? Ferrit lohnt sich nicht. (>300m! kaum weniger als ohne Ferrit) Die 15 x 8mm Löcher für die Testwicklung sind schon mit Holzdbübeln verklebt und werden die Wicklung mit HF-Litze tragen.
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