Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / coherer)
Hallo Walter, hallo Funkenfreunde,
sehr interessant, da Du der Einzige bist, der mal ein Frequenzspektrum eines Funkensenders aufzeichnen konnte. Ich bin leider nicht in der Lage, solch eine Messung durchzuführen, da es an dem Analyzer fehlt. Um meine Messungen zu beurteilen, habe ich nur die Möglichkeit gehabt, mit einem netzkabelfreien batteriebetriebenen Oszi die HF- Amplituden zu beurteilen. Die gemittelte Leistung zu berechnen viel mir schwer und so bin ich eigentlich mit der Helligkeit der eingeschliffen Glühlampe 3,8V/ 70mA und später dann mit 6V/100mA ausgekommen und habe diese als Referenz genutzt. Es ist natürlich so, dass dieses Lämpchen die Leistung anzeigt, aber die Abstrahlung an der Antenne natürlich nicht gleichzusetzen ist. Ein großer Teil der Energie geht in der Anpassung der Antenne verloren. Deswegen hatte ich auch den Marconisender, nur Erde und Antenne ( ca.35m) aufgebaut und mir die Pegel auf einer etwa 12m Entfernung, an der früher verwendeten Rahmenspule, auf ca 2,1MHz angesehen (Maximum). Ich hatte fast schon gedacht, dass dadurch mehr Amplitude ankommen müsste...aber die Braunsche Schaltungsweise war eindeutig im Vorteil, da wirklich die Resonanzkurve schmaler wird und somit mehr Leistung, auf einem geringeren Frequenzspektrum, verteilt. Interessant in der Frage an Bernd, deine aufgelisteten Parameter, die in etwa mit meinen Messungen übereinstimmen. Mein Peak lag immer über 2MHz, deswegen bin ich auch auf eine höhere Frequenz gegangen, 2-3.8 MHz für den Empfänger und einer Spulenkombination von 17uH / 35uH mit Abgriff primär C = 20-1000pF und etwa 120uH sekundär, für den Sender.
WalterBar:Die Funkenstrecke, die grossflächig (wegen Impedanz und Kühlung) in meinem Versuch 0,3 ... 0,9mm betrug, speiste einen Serienresonanzkreis aus Kermikspule 35µH und 200pF Vakuum-Festkondensator. Meine Idee war, in der Tagesdämpfung das 160m Amateurfunkband kurzzeitig zu belegen, um Messungen zu machen. Trotz zweier Kreise lag die belegte 6dB-Bandbreite jedoch bei 800kHz, sodass ich den Versuch abgebrochen habe. Es wurde aber deutlich, dass bei einem effektiven Input von 12W der mittlere Antennenstrom um 80mA bei einer Leistung um 0,5 Watt (Impulsspitzenleistung > 100W) erreichte. Die Antenne << Lambda/4 erforderte nur eine Verlänerungsspule (ca. 9 µH) für maximalen Antennenstrom. Der DSL Anschluss spielte genauso verrückt wie beim Betrieb mittels Amateurfunksender. Daraus schliesse ich, dass sich eine entsprechende Reichweite einstellen würde. Aber leider kann man das heutzutage nicht praktisch verwerten, weil die Bandbreite nicht zu beherrschen ist (was eigentlich zu erwarten war).
Die geringe Antennenverlängerung 9uH, liegt natürlich an der sehr langen verwendeten Antenne, die ja zu Deiner Frequenz passt. Bei kurzen Antennen ( wie Bernd und ich sie verwenden) ist die Abstrahlung gering und viel Energie wird in der Sekundärspule verbraten. Mache ich die Antenne länger, muss die Anpassung über den Antennenschleifer verändert werden...die Spule wird verkürzt. Dies hat aber auch zur Folge, dass die Spannung am Sekundärkreis fällt (Übersetzungsverhältnis wird primär / sekundär geringer). Ich schätze die Leistungsbilanz unseres Aufbaus auf etwa 300-400mW ein, diese werden aber nicht abgetrahlt, da die Antenne ja kurz ist. Auf der Arbeit haben wir einen EMV- Prüfplatz und mein Kollege würde sich sicherlich mal bereit erklären ein Spektrum aufzuzeichnen.
Folgende Dinge will ich noch zu deinen Überlegungungen zur Reichweite hinzufügen:
1. Wer mit Oszilloskop, Analyser etc. Messungen unternimmt, muss Netzfrei messen. Also Sender und Empfänger müssen batteriebetrieben sein und am Besten auf der freien Wiese stehen. Elektroinstallationen im Haus, Garten etc. bringen riesige HF- Amplituden, da die Reichweite darüber verlängert wird.
2. Ein Fritter ist kein hochempfindlicher Detektor, der im Gegensatz zu einem hochempfindlichen Empfänger mit Vorverstärkung und allem Pipapo, uV detektieren kann. Gehe mal von HF-Amplituden von 1-6Veff aus. Du würdest staunen wie schmal die Resonanzkurve am Empfänger wird.......und es gibt nur eine Stelle im Frequenzspektrum des Empfängers. Ich habe Versuche mit einem Weltempfänger gemacht und bin zu Fuß die Umgebung abgelaufen. Ich möchte aber hier nicht irgendwelche Reichweiten veröffentlichen.
3. Zur Bandbreite gibt es einen vorgeführten Versuch der im Beitrag zu finden ist. Der Versuchsaufbau ist interessant, da die Sendeantenne hier die Rahmenspule ist und der Empfänger ein MW- Radio mit Ferritantenne. Außerhalb ist aber ein schnelles, ja im Quadrat abnehmendes Verhalten zu bemerken. Trotzdem, falls Du es noch nicht gesehen hast, das Video im Beitrag. Die hörbare Resonanzkurve fand ich beeindruckend. Keine weiteren Resonanzen 520kHz < 1600kHz.
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Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / coherer)
Hallo Joerg,
danke für die interessanten Ausführungen, denen ich ausnahmslos zustimme. Den Funkeninduktor habe ich aus einem Akku betrieben, die Messanordnung natürlich nicht. Der Rahmen steht hier unter Dach und die Kopplung ist einfach zu eng, das ist klar. Ich habe auch wie Du mit diversen Birnchen experimentiert, kann aber bei den Antennenabmessungen unter Abschätzung von Wirkungsgrad und Strahlungswiderstand und im Wege der Substitution schon eine ungefähre Leistungsabschätzung machen. (Rs = 80 mal Pi Quadrat mal in Klammern Höhe durch Lambda zum Quadrat). Ausserdem habe ich vor Jahren auch Vergleichsmessungen mit einer verkürzten gleich hohen Vertikalantenne ohne Dachkapazität gemacht. Die T-Antenne lieferte immer 6dB mehr Pegel. Im letzten Sommer lief sie als WSPR Bake und erreichte in der Mittagszeit immerhin Schottland. Vielleicht ist noch der Frequenzgang der Antenne interessant. Ich habe parallel zur Funkenstrecke einen wobbelnden Messsender eingespeist, der 3,6mW Leistung abgegeben hat. In der Spektrumadarstellung sieht man einige Mittelwellensender, oberhalb 1,6 MHz bestimmt nur der Messender die Hüllkurve.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / coherer)
Hallo Walter,
WalterBar:Den Funkeninduktor habe ich aus einem Akku betrieben, die Messanordnung natürlich nicht. Der Rahmen steht hier unter Dach und die Kopplung ist einfach zu eng, das ist klar.
Die Messanordung, muss aus meiner Sicht, massefrei sein. Dies ist schwer umzusetzen, da war meine Idee mit dem Rahmen zu empfangen. Ich hatte aber nicht bedacht, dass allein das für die 12V- Klopferversorgung eingeschliffene Netzteil mir den Pegel induktiv hochzieht. Da bin ich viel, viel später darauf gestoßen, nachdem ich alles auf Batterie / Akku umgestellt hatte. Dann war auffällig, dass der Pegel nicht quadratisch im Haus abnahm. Daher Freiluftversuche,...die endlich ein realistisches Bild aufzeigten. Eine Masse ist ja eigentlich notwendig und mit ihr funktioniert das Ganze ja echt prima,...aber solch eine Masse im Wohnbereich stellt eine direkte Verbindung zwischen Sender und Empfänger her. Im Außenbereich hast Du dann den Erdwiderstand, der mit zunehmender Entfernung ansteigt. Das finde ich in Ordnung, da es die realistischen Verhältnisse wiederspiegelt. Selbst unsere hochohmige Masse, in Form eines enfachen 3-4m Drahtes auf Laminat oder Bodenfliesen, wirkt auf jede Steckdose im Raum ein. So weiter die Leitungen weg sind....um so besser.
Aber auch die Antenne, je nach Positionierung, beeinflusst das Ergbnis genauso. Ich habe das ausprobiert und die Position des Senders variiert und mir den Pegel in etwa gleicher Entfernung angesehen. Eine Krux......denn wo sind eigentlich in unserem heutigen Lebensumfeld keine Cu- Leitungen vorhanden? Wenn unser kleiner Knallfunk davon profitiert....um so besser, aber realistisch ist das ganze nicht wirklich.
Schön, dass Du den kleinen Oszillator mit Minilöschfunkenstrecke noch eingefügt hast. Schalte den mal ein und wenn Du DVBT- Empfang hast, schau Dir mal die Störungen auf den Kanälen an. Oder auch auf UKW....Ich meine ohne Antenne und Erde....nur den Knisterkasten. Schwingkreis brauchst du nicht. Deswegen Punkt 4. Leider waren alle Buchstaben im Beitrag verbraucht und ich konnte nichts mehr einfügen. Also warum soll eigenlich dein DSL- funktionieren?
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / coherer)
Hallo,
auch bei mir gehts langsam in die Endrunde. Den Empfänger muss ich noch verdrahten und die Halterung für den Fritter zusammenbauen. Geplant habe ich eine einseitige Halterung mit Möglichkeit zur Verstellung der Vertikal- und Horizontalposition. Beklopft wird von unten und indirekt.
Hier ist die Induktorspule mit Funkenstrecke:
Es fehlt auch noch die Verdrahtung. Die Funkenstrecke besteht aus den Keramikkörpern von Hochlastwiderständen, Messingteile zum halten der Elektroden und die angespitzten Wolframelektroden selbst.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / coherer)
Hallo Mark,
ja ganz prima sieht das aus! Die Induktorspule mit Funkenstrecke ist perfekt. Die Isolatoren würde ich noch schwarz lackieren und an den Elektroden der Funkenstrecke zwei kleine Griffchen montieren. Entweder aus Hartholz oder schwarzem Kunststoff. Oder die Stützer im Porzellanlook belassen, Geschmachssache......., sieht richtig gut aus. Den Unterbrecherkontakt der Klingel musst Du unbedingt beschalten. Ein R/C in Reihe, etwa 100Ohm mit 200nF/150V über dem Kontakt, ansonsten hast Du keinen Spaß beim Beklopfen des Fritters und die Auslösung durch Abrissfunken ist vorprogrammiert. Desweiteren, versuchsweise die Spulen mit Dioden oder RC- Gliedern zu beschalten. Der Abstand zum Fritter ist gering, daher diese Maßnahmen. Die Beschaltung kannst Du ja irgendwo verstecken....aber die Zuleitungen sollten nicht zu lang werden, da sich sonst wieder kleine Miniantennen ausbilden.
Da bin ich aber gespannt auf Deinen ersten Versuch. Was hast Du Dir für eine Antenne vorgestellt? Dipol oder einen kurzen Langdraht mit Erde / Behelfserde. Lambda 1/4 ist in etwa das Resonanzmaximum. Bzw. Empfangs- und Sendeantenne, in ihren Abmessungen, in etwa gleich gestalten.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / coherer)
Hallo Mark und Alle,
sehr schön und sauber aufgebaut , Mark - gefällt mir sehr gut - weiter so. Vielleicht liegt in Marks einfacherem Aufbau der Schlüssel des Erfolges. Bisher habe ich mir keine großen Gedanken darum gemacht, ob von oben , unten, anziehend oder abfallend geklopft wird - kommen im Netz alle vor.
Bei Mark's Anordnung Klopfer/Fritter ist mir ein Gedanke gekommen. Eventuell löst er alle Probleme der Induktionsspannungen im Fritter/Klopferkreis.
Was meint Ihr dazu ? Wenn der Klopfer mit dem abfallenden Klöppel entfrittet fallen alle Induktionsspannungen in die Zeit, wo der Fritter sowieso gefrittet ist und nicht stören dürften. Nach dem Klöppelaufschlag dürften die Induktionsspannungen der Relais und Klopfer abgeklungen sein - mit den Aluzellen auf jedem Falle. Allerdings wird die Systemschaltzeit nun noch um die Abfallzeit des Klopfers verlängert - ob das dann stört weiß ich nicht. Tests kann ich im Moment nicht machen - alles zerlegt und wartet auf entgüligen Aufbau.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / coherer)
Hallo Bernd,
Darüber habe ich auch schon gegrübelt... Ein einfacher Test mit dem Ohmmeter amFritter zeigte, dass der Fritter anscheinend tatsächlich nicht nochmal durchzündet, wenn er von dem Klöppel entfrittet wird.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / coherer)
Hallo Bernd, hallo Mark,
ja das ist schon ein sehr interessanter Einwurf. Die ganze Mimik wird aber träger und ein eventuelles Morserelais braucht noch mehr Remanenz um einen Strich zu liefern. Für Mark kann das wirklich bedeuten, dass er keine Beschaltung braucht. Dies würde auch erklären, warum auf alten Darstellungen, Plänen (Popow, Marconi) keine Beschaltungen existieren. Später gab es dann sogar Abschirmkonstruktionen etc.
Bei meiner Klopferversion wird das nicht funktionieren, der Hubweg soll ja sehr gering sein und obendrein steuere ich die Beklopfung ja noch über einen Kontakt des 1. Morserelais, welches wiederum vom pol. Relais versorgt wird. Ich brauche die Schlagkraft nach oben! Die Masse des Hebels und der Feder im Relais reicht nicht. Meine Konstruktion macht selbst bei geringsten Fritterelektrodenabständen keine Probleme mehr. Die Beschaltung mit Aluzelle und zusätzlich ein R/C- Glied über dem Öffner hat den Teufel gebannt. Geprüft habe ich das folgendermaßen.
Fritterhalter so eingestellt, dass der hochohmige Fritter nicht beklopft wird. Arbeitskontakt am Morserelais überbrückt und der Klopfer scheppert los, Fritterkreisspannung liegt an. Nun muss Du nur noch schauen ob das Morserelais irgendwann mal anzieht....dann hat dies der Klopfer ausgelöst.
Unser Problem ist eher der stark schwankende Fritterübergangswiderstand bei sehr kleinen HF- Amplituden, sehr kleinem Elektrodenabstand und dann hoher Vormagnetisierung (Fernempfang ! ). Ist der Übergangswiderstand hoch, fließt ein geringer Strom (Schwingkreiskurzschluss). Ein Aufreißen der Strecke hat dann nur eine geringe Selbstinduktion im Schwingkreis zur Folge. Manchmal liegen die Späne aber in einer Konstellation, dass es zu einem niederohmigeren Durchgang im Fritter kommt und mehr Strom fließt (Schwingkreiskurzschluss). Ein Aufreißen dieser Strecke führt dann, im Schwingkreis, zu einer höheren Selbstinduktion und es gibt dieses eklige, sporadische Nachzünden. Dieses Problem hat Mark auch nicht, da er ja keinen Schwingkreis aufgebaut hat. So höher die Induktivität im Schwingkreis, um so höher der Effekt. Besser ist es den Schwingkreis induktiv kleiner zu halten und parallel mehr C reinzudrehen, das bedämpft den Effekt. Der Drehko wird zur Fritterbeschaltung. Eigentlich müsste die Vormagnetisierung, bei geringen Übergangswiderständen, leicht zurückgefahren werden. Aber wie will man das denn steuern?
Mark kann ja mal komplett ohne Beschaltungen, auch pol. Relais, versuchen. Falls es Probleme gibt, nachrüsten. Der USA- Fritter ist diesbezüglich auch sehr angenehm, dies liegt allerdings auch am größeren Elektrodenabstand und damit geringeren Empfindlichkeit. Trotzdem ein sehr resolutes und verlässliches Teil.
Re: Experimente zur Funkentelegraphie (home made fritter / coherer)
Hallo Mark,
ja das mag sein...ich meinte die Urschleimverschaltungen. Oftmals sind das allerdings ja nur schematische Darstellungen und die Details sind garnicht dargestellt...
Ich hatte am Anfang des Beitrags mal ein frühes Bastelbuch zur Funkentechnik ausgeliehen, da war auch noch kein Bauvorschlag für eine Beschaltung vorhanden und das Problem wurde nicht einmal angesprochen. Wie auch immer....einfach probieren.
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Die Induktorspule mit Funkenstrecke ist perfekt. Die Isolatoren würde ich noch schwarz lackieren und an den Elektroden der Funkenstrecke zwei kleine Griffchen montieren. Entweder aus Hartholz oder schwarzem Kunststoff. Oder die Stützer im Porzellanlook belassen, Geschmachssache......., sieht richtig gut aus. Den Unterbrecherkontakt der Klingel musst Du unbedingt beschalten. Ein R/C in Reihe, etwa 100Ohm mit 200nF/150V über dem Kontakt, ansonsten hast Du keinen Spaß beim Beklopfen des Fritters und die Auslösung durch Abrissfunken ist vorprogrammiert. Desweiteren, versuchsweise die Spulen mit Dioden oder RC- Gliedern zu beschalten. Der Abstand zum Fritter ist gering, daher diese Maßnahmen. Die Beschaltung kannst Du ja irgendwo verstecken....aber die Zuleitungen sollten nicht zu lang werden, da sich sonst wieder kleine Miniantennen ausbilden.
Eigentlich müsste die Vormagnetisierung, bei geringen Übergangswiderständen, leicht zurückgefahren werden. Aber wie will man das denn steuern? 