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Da ja richtig Rp / Rs = (Np / Ns)² und 300Ohm / 75Ohm = z.B.(8 / 4)² ist, ergibt sich ja die Aussage: „Durch ein Wicklungsverhältnis von 2:1 erhalte ich eine Widerstandstransformation von 4:1“.
Ist dann nicht mein Ringkern falsch bewickelt? Im Schaltplan ist er als 4:1 dargestellt das wäre ja ok, da keine Wicklungsdaten angezogen sind. Die richtigen Daten sind von der R.W. Seite. Hier werden für Np = 6W und Ns= 1W angezogen. Er hat ursprünglich 4W/1W genommen und dann die 6W/1W empirisch ermittelt. Hier müsste dann ja eigentlich Ns =3W sein…!
Wenn wir uns nun mal die ganze Kette meines Resonators, mit dem Versuch einer direkten 300Ohm- Ankopplung ohne Balun ansehen, entstehen weitere Fragen.
Ich hatte schon mit Bernd darüber per e-mail diskutiert. Auf einem Beitrag im RM fand ich eine schöne Tabelle über die Helix- Resonatoren mit einer Angabe zur Dimension, Frequenz, Güte und Impedanz. (Siehe Anhang)
Hiernach wäre die Impedanz meines Töpfchens ca. 250Ohm bei ca.100Mhz.
Warum wird dann auf 75Ohm heruntertransformiert?
Ich hatte mit einem XL- Rechner den Widerstand zwischen 88-108Mhz auf ca. 300Ohm, für eine direkte Einkopplung berechnet und anschließend aus dieser Induktivität den Durchmesser ungefähr bestimmt. 30mm ergaben das Optimum für die direkte Einkopplung. Auch in der oben beschriebenen Praxis, war diese dann am Besten.
R.W. schrieb mir, dass der Resonanzwiderstand kaum mehr als 2,5k beträgt. Dies bedeutet doch auch, das die Kette Detektorkreis (Auskopplung, Diode und Hörer) diesen Wert aufweisen sollte.
R.W. auf seiner Seite zur Anpassung dazu:
“The Western Electric phones (model D173014) have an impedance of about 600 ohms per element, and I have them wired in series for a total impedance of 1200 ohms. This turns out to be such a good match for the low impedance detector, that I have not found any advantage to using an audio matching transformer. Originally, I tested these with a Bogen T725 transformer wired as an autotransformer. The best transformer configurations were the 2:1 and 4:1 ratios. However, I couldn't honestly detect any improvement over the direct connection using no transformer at all. I did notice a slight difference in frequency response (better bass with the transformer), but no net improvement in volume using the transformer. I'm guessing that the optimum impedance would be somewhere around 2400 to 3000 ohms, but the transformer's insertion loss probably negated any benefits from the better impedance match.”
Ich habe das beste Ergebnis mit meinem RACAL 2x300Ohm und im Endeffekt auch den AÜ rausgeworfen. Hier müsste ich aber auch noch weitere Versuche unternehmen, da exakt der richtige Übertrager meistens nicht vorhanden ist. Auch der 2x2000Ohm funktioniert sehr gut. Bei leisen Signalen, wie im Garten, ist der SP- Hörer aber viel empfindlicher....obwohl er fehlangepasst ist.
Alles nicht einfach… Aber spielt... nur wo ist das Optimum?
Das die Impedanz Deines Resonators nicht genau 75 ist, ist eigentlich klar. Die Impedanz ist stark vom Aufbau, der ja zum Teil empirisch erfolgte abhängig. Eben anders als beim echten Topfkreis wo ja das Verhältnis Außen - Innenleiter so wie bei einem Koaxkabel, für die Impedanz maßgeblich ist. Eime Möglichkeit für die direkte Einspeisung ohne Balun und gleichzeitig eine gewisse Impedanzanpasung wäre die sog. Delta - Anpassung. Man braucht nur auf dem Dipol die Anschlußpunkte der Antennenleitung symmetrisch zur Mitte so weit auseinanderzuschieben, bis die Anpassung an das Kabel erfolgt. Obwohl das eigentlich zur Anpassung der Speiseleitung dient, könnte man das auch mal testen.
ich glaube Du hattest innerhalb dieser Diskussion, diese Form für eine unsymmetrische Anpassung schon einmal vorgeschlagen. Sehr interessant, da war auch eine kleine Zeichnung dabei. (Gefunden!.. ist auf Blatt 15)
Die 300 zu 75 für den Topf ist ja nicht von mir, sondern aus dem R.W. Bauvorschlag. Da besteht immer noch ein echtes Problem bei mir, die Kette der Impedanzen zu verstehen. Der Resonzwiderstand der wohl zwischen 2,5k und 3k liegt, spielt dann ja auch noch rein.
Nobby ,...auf Blatt 9 hast Du damals zum Resonanzwiderstand, ein paar klassische Werte zusammengetragen. Die Angabe von R.W steht zu dem im Widerspruch. Er geht ja von 2,5-3k aus.
Hier habe ich ja jetzt eigentlich optimale Verhältnisse. 300Yagi+ 300 Kabel + xEinkopplung mit xResonator + 2.5k angenommener Resonanzwiderstand im Detektorkreis. Das passende Widerstandstverhältnis zwischen Quelle und Last und bei Missverhältnis, dem mit einer Transformation zu begegnen, finde ich völlig klar. Mein Problem ist jetzt die Anpassung des Antennenkreises zur Helix. Eine Windung, zwei oder vier? Durchmesser ? Abstand? Wo liegt die Impedanz der Einkopplung in Bezug auf die Impedanz des Topfes und der 300Quelle (Antenne). R.W. hatte die 75 an einen Tap (1W) fest angeschlossen. Auch diesen Punkt hat er erstmal empirisch ermittelt. Ich will jetzt ohne Balun über eine Schleife einkoppeln, da gibt es keine Anzapfung. Sein erster erfolgreicher Versuch über eine Schleife war auch mit einer Transformation 4:1 ausgestattet. Ich will aber 1:1. Warum wählt er 4:1 wenn es ohne die Verluste des Baluns auch und besser funktioniert. Der veränderliche Abstand der Einkopplungswindung bringt dabei wenig Verbesserung. Da hätte ich mehr erwartet, da ich das auch gelesen hatte.
Als nächstes fliegt in meinem offenen Versuchsmodul der Diskriminator raus, um gleiche Verhältnisse zu schaffen. Dann weitere Versuche zur direkten Einkopplung in Flankendetektorschaltung. Vielleicht war ja das Signal nur deswegen leiser, da der Diskriminator nicht ordentlich funktionierte.
Man könnte die in Blatt 9 aufgeführten Widerstände auch als Güte des Schwingkreises sehen. Das hat mit den Ein.- Auskoppelimpendanzen oder der Impedanz des Helix - Topfes nicht soviel zu tun. Es ging mir darum den "Qualitätsunterschied" zu zeigen. Klar ist, wenn man Antenne, Ableitung und Einkopplung als Teile eines Schwingkreises betrachtet das man um empirische Arbeit nicht herumkommt. Es gibt eine Reihe von Veränderungsmöglichkeiten, nur welche führt zum Ziel? Ich kann mit meinen Vorschlägen die meist aus der 2m Technik stammen nur eine Reihe von Praktischen Anpassungen zeigen, die vor allem in der Frühzeit um 1950 eine große Bedeutung hatten. Das Problem ist die Helixbauweise, für "echte" Töpfe gibt es eine Menge Schrifttum, hier sozusagen die Anpassung zu machen.
ich habe diesen Thread nicht in allen Einzelheiten verfolgt. Möglich, daß ich deshalb schon gelegte Eier nochmal lege.
joeberesf:R.W. schrieb mir, dass der Resonanzwiderstand kaum mehr als 2,5k beträgt.
Dieser Wert scheint mir realistisch.
joeberesf:Dies bedeutet doch auch, das die Kette Detektorkreis (Auskopplung, Diode und Hörer) diesen Wert aufweisen sollte.
Genau.
joeberesf:Hier habe ich ja jetzt eigentlich optimale Verhältnisse. 300Yagi+ 300 Kabel + xEinkopplung mit xResonator + 2.5k angenommener Resonanzwiderstand im Detektorkreis.
Wie ich Deiner Abbildung vom 15.Mai entnehme, benutzt Du jetzt eine Yagi-Antenne mit Direktor und Reflektor. Die Fußpunktimpedanz eines einfachen Schleifendipols beträgt ca. 300 Ohm. Wenn Direktor und Reflektor hinzukommen, wird sie wesentlich kleiner. Falls es sich um eine kommerziell hergestellte Antenne handelt, sollte man den genauen Wert vom Hersteller bekommen. Falls sich dieser im nachhinein nicht erfragen läßt, würde ich aber mal davon ausgehen, daß die Antenne für den Anschluß von üblichem 75-Ohm-KoaxKabel gedacht ist. Man könnte auch mal auf den Webseiten von Antenenherstellern nach ähnlichen Konstruktionen suchen und die dort angegebenen Werte für die Fußpunktimpedanz vergleichen.
Praktisch würdest Du dann einfach ein Koaxkabel an die Antenne anschließen und am Ende des Kabels dann eine Anpassung an den 2.5....3 kOhm-Resonanzwiderstand vornehmen müssen. Wenn Du eine einfache Kreisspule hättest, würde das also einem Windungszahl-Verhältnis von etwa 1 : 6 entsprechen. Wo man bei Deinem Hohlraum-Resonator am besten einkoppelt, müßtest Du selbst herausfinden. Da kenne ich mich nicht aus.
joeberesf:Der veränderliche Abstand der Einkopplungswindung bringt dabei wenig Verbesserung. Da hätte ich mehr erwartet, da ich das auch gelesen hatte.
Ein Abstand zwischen Aus- und Einkoppel-Windung bringt immer Leistungsverluste mit sich. Normalerweise macht man das nur, wenn es Probleme mit der Trennschärfe gibt. Für maximale Leistung ist ein Autotrafo das beste.
Ich würde in diesem Fall versuchen, die optimale Kopplung zwischen Antennenkabel und Resonator experimentell festzustellen. Dazu wäre es nötig, einen Prüfsender anstelle der Antenne anzuschließen. (Ein einfacher Prüfsender für 100MHz ist einfacher aufzubauen als Dein Resonator! Mein eigener Prüfsender (http://www.wumpus-gollum-forum.de/forum/...58_87_8.html#78) ist ungefähr dreimal so kompliziert, wie Du es brauchst. Du benötigst keine Modulation, da entfallen zwei Drittel der Bauteile.)
Dann mußt Du im Prinzip nur noch Deinen Kopfhörer durch einen passenden Widerstand ersetzen und mit einem empfindlichen Voltmeter die (Gleich-)Spannung über diesem Widerstand messen. Natürlich bei Abstimmung auf Resonanz. Bessere Anpassung ergibt höhere Spannung am Voltmeter.
Feinheiten der Meßtechnik sollten natürlich beachtet werden. Den Prüfsender an das 75-Ohm-Kabel anpassen. Serienwiderstand oder Widerstands-Spannungsteiler genügt dafür. Darauf achten, daß der Prüfsender bei allen Versuchen immer die gleiche Leistung abgibt, auf Resonanz nachstimmen, etc. Dann kann man verschiedene Ankopplungen an den Resonator eindeutig beurteilen.
ich sehe mittlerweile die Helix als ganz normalen Parallelschwingkreis im Schirmbecher (Spule aus Kupferrohr und Dreko aus einer Kupferplatte und als Gegenbelag das heiße Ende der Spule). Ein solcher Schwingkreis hat bei gleicher Frequenz bei viel Induktivität und wenig Kreiskapazität eine hohe Impedanz und bei wenig Induktivität und hoher Kreiskapazität eine kleine Impedanz. Irgendwo gibts da sicherlich Formeln dazu, um die Impedanz des Schwing(Topf)kreises erstmal zu berechnen. Joe, Du müsstest Dazu erstmal den Drehko messen, die Induktivität der Helix, läßt sich sicherlich einigermaßen genau genug berechnen. Zur Probe kannst Du dann ja aus L und C die Frequenz berechnen und mit den realen Empfangsbereich vergleichen
Die Anpassung ergäbe sich dann aus dem Windungsverhältnis der einzelnen Koppelspulen zum Topfkreis. Dafür müßte als Kompromiß der Mittelwert des Z des Topfkreises von Anfangsfrequenz und Endfrequenz genommen werden.
Das nur mal als Idee von mir, zur Vorgehensweise der Ermittlung der Anpassungswiderstände und der Ermittlung der Koppelwindungszahlen.
ihr dürft mich nicht falsch verstehen. Es geht mir nicht nur um eine rechnerische Analyse, um empirisches Versuchen zu vermeiden. Es ist eher so..., dass ich mein Gerät bis ins Detail verstehen will, um vielleicht diese Erfahrungen und Erkenntnisse in neue UKW- Projekte einfließen lassen kann. Ohne Eure Unterstützung wär ich bestimmt nicht so weit gekommen. Hier noch Anmerkungen in blau.
qw123:ich habe diesen Thread nicht in allen Einzelheiten verfolgt. Möglich, daß ich deshalb schon gelegte Eier nochmal lege. Für den Lernenden ist Wiederholung immer gut..
joeberesf:R.W. schrieb mir, dass der Resonanzwiderstand kaum mehr als 2,5k beträgt.
Dieser Wert scheint mir realistisch. Fein
joeberesf:Dies bedeutet doch auch, das die Kette Detektorkreis (Auskopplung, Diode und Hörer) diesen Wert aufweisen sollte.
Genau. Das sehe ich auch so, da der direkte Anschluss eines niederohmigen 600Ohm S-P- Hörers, sonst nicht klappen könnte. Auch der SP- Hörer sollte mit einem 4:1 Übertrager noch angepasst werden. Hier gibt es noch Fehlanpassung.
joeberesf:Hier habe ich ja jetzt eigentlich optimale Verhältnisse. 300Yagi+ 300 Kabel + xEinkopplung mit xResonator + 2.5k angenommener Resonanzwiderstand im Detektorkreis.
Wie ich Deiner Abbildung vom 15.Mai entnehme, benutzt Du jetzt eine Yagi-Antenne mit Direktor und Reflektor. Die Fußpunktimpedanz eines einfachen Schleifendipols beträgt ca. 300 Ohm. Wenn Direktor und Reflektor hinzukommen, wird sie wesentlich kleiner. Falls es sich um eine kommerziell hergestellte Antenne handelt, sollte man den genauen Wert vom Hersteller bekommen.
Ich habe mit dem Hersteller telefoniert. Die Impedanz soll 300Ohm betragen. Der ursprünglich integrierte Übertrager auf unsym. 75Ohm, ist ausgebaut und das 300Ohm Flachband direkt am Dipol angeschlossen.
Falls sich dieser im nachhinein nicht erfragen läßt, würde ich aber mal davon ausgehen, daß die Antenne für den Anschluß von üblichem 75-Ohm-KoaxKabel gedacht ist. Dieses war die Auslieferungsvariante.
Man könnte auch mal auf den Webseiten von Antenenherstellern nach ähnlichen Konstruktionen suchen und die dort angegebenen Werte für die Fußpunktimpedanz vergleichen. Praktisch würdest Du dann einfach ein Koaxkabel an die Antenne anschließen und am Ende des Kabels dann eine Anpassung an den 2.5....3 kOhm-Resonanzwiderstand vornehmen müssen.
Es ist aber so, dass ich versuchen will ohne Übertrager einzukoppeln, um mir Verluste bei der Transformation zu sparen um noch das Letzte rauszukitzeln. Ich würde eigentlich auch hochtransformieren wollen. Aber nein... in den Bauvorschlägen wird auf 4:1 herunter transformiert. Da liegt mein Problem und es funktioniert sogar.
Wenn Du eine einfache Kreisspule hättest, würde das also einem Windungszahl-Verhältnis von etwa 1 : 6 entsprechen.
Oder meinst Du hier... 1W Kopplungswindung/ Antennenkreis zu 6W Schwingkreis? Wenn ja, dann hat es jetzt geklimpert im Hirn. Dann wäre das reale Windungszahlverhältnis bei R.W. 1 : 4 mit Schleifeneinkopplung und mit TAP auf 1W ca. 1:1 ! Ich betrachte hier das Wicklungsverältnis Einkopplungswindung und Helix und nicht die Transformation 300/75 Ohm der Antenne auf die Einkopplungswindung.
Wo man bei Deinem Hohlraum-Resonator am besten einkoppelt, müßtest Du selbst herausfinden. Da kenne ich mich nicht aus. Da kann ich noch einiges probieren.
joeberesf:Der veränderliche Abstand der Einkopplungswindung bringt dabei wenig Verbesserung. Da hätte ich mehr erwartet, da ich das auch gelesen hatte.
Ein Abstand zwischen Aus- und Einkoppel-Windung bringt immer Leistungsverluste mit sich. Normalerweise macht man das nur, wenn es Probleme mit der Trennschärfe gibt. Für maximale Leistung ist ein Autotrafo das beste.
Wenn auch für eine symmetrische Einkopplung dieser Weg das Beste ist, dann brauche ich ja den Versuch der 300Ohm Direkteinkopplung nicht weiter verfolgen...Also die Frage,.. macht das überhaupt Sinn? Am Wochenende geht es weiter. Die Referenz bildet jetzt das Flankendetektormodul mit einem realen Antennenkopplungs- Windungszahl- Verhältnis von 6:1 (Balun) und einem Einkopllungsverhältnis von X : 4,3 W (Helix)
bei Übersetzungsverhältnissen wäre es besser , wenn auch immer der Bezug angegeben wird, also ob Windungszahlverhältnis oder Z-Verhältnis. Sonst tappt man ganz leicht in eine Falle, wie auch ich weiter oben.
Beim Heruntertransformieren des Z mittels Balun bzw Übertrager mußt Du auch beachten , daß im Topf von der Einkoppelwicklung zum Schwingkreis wieder hochtransformiert wird. So daß Du das auch gleich im Topf mit dem Windungsverhältnis zwischen Antennenkoppel- und Schwingkreisspule erreichen kannst. Dann hast Du den zusätzlichen Übertrager zwischen Antenne und Antenneneinkopplung gespart.
"Oder meinst Du hier... 1W Kopplungswindung/ Antennenkreis zu 6W Schwingkreis?" - ja , denke das hat Heinz gemeint.
Viele Grüße Bernd
.... und vergessen Sie nicht Ihre Antenne zu erden !
MB-RADIO:bei Übersetzungsverhältnissen wäre es besser , wenn auch immer der Bezug angegeben wird, also ob Windungszahlverhältnis oder Z-Verhältnis. Sonst tappt man ganz leicht in eine Falle, wie auch ich weiter oben.
Da bin ich auch reingefallen und habe mich geärgert, da ich das Quadrat auch übersehen habe.
MB-RADIO:Beim Heruntertransformieren des Z mittels Balun bzw Übertrager mußt Du auch beachten , daß im Topf von der Einkoppelwicklung zum Schwingkreis wieder hochtransformiert wird. So daß Du das auch gleich im Topf mit dem Windungsverhältnis zwischen Antennenkoppel- und Schwingkreisspule erreichen kannst. Dann hast Du den zusätzlichen Übertrager zwischen Antenne und Antenneneinkopplung gespart.
Wenn das klappt ....und auch nur ein leichter Gewinn zu verzeichnen ist, mach ich einen Jubelsprung bis zur Dachterasse hoch. Der Diskriminator muss leider erstmal raus, damit die Referenz da ist. Aber das ist kein Problem.
MB-RADIO:"Oder meinst Du hier... 1W Kopplungswindung/ Antennenkreis zu 6W Schwingkreis?" - ja , denke das hat Heinz gemeint.
Mensch Bernd, ich glaube ich habe die Kette jetzt endlich verstanden. Heinz hat hier das mir unverständliche, fehlende Glied in der Kette aufgezeigt. Nun kann ich von der Quelle bis zur Last alles nachvollziehen. Einkopplungswindung und Schwingkreiswindungen habe ich nicht zusammengebracht.
Für den Aufbau unseres Kollegen Robert Weaver würden folgende Werte Sinn machen. Versuch einer Überschlagsrechnung
1. Antenne Zo=300Ohm auf Balun 4:1 = Zo=75Ohm
2. Transformation von Zo=75Ohm/ 0,8W auf Helix 3,8W= Resonanzwiderstand X
Das kommt jetzt schon in die Nähe des angenommenen Resonanzwiderstandes.
Bei meiner Direkteinkopplung muss nun die Windungszahl der Schleife größer werden, damit man in die Nähe eines angenommenen Z_Res von ca. 2KOhm kommt. Ca. 1,6W bei gleichem Durchmesser. Wenn dies so in die richtige Richtung geht, lag ich mit meinem ersten Versuch falsch, da ich die Schleifen immer kleiner im Durchmesser wählte.
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ist, ist eigentlich klar. Die Impedanz ist stark vom Aufbau, der ja zum Teil empirisch erfolgte abhängig. Eben anders als beim echten Topfkreis wo ja das Verhältnis Außen - Innenleiter so wie bei einem Koaxkabel, für die Impedanz maßgeblich ist. Eime Möglichkeit für die direkte Einspeisung ohne Balun und gleichzeitig eine gewisse Impedanzanpasung wäre die sog. Delta - Anpassung. Man braucht nur auf dem Dipol die Anschlußpunkte der Antennenleitung symmetrisch zur Mitte so weit auseinanderzuschieben, bis die Anpassung an das Kabel erfolgt. Obwohl das eigentlich zur Anpassung der Speiseleitung dient, könnte man das auch mal testen. 
