Autor |
Nachricht |
fa5f
|
Betreff des Beitrags: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
Hallo,
ich bin in Sachen Funk blutiger Anfänger, also bitte nicht ganz drastisch reagieren, wenn ich Blödsinn schreibe.
Ich habe einen Pulsar Pulssender. Die dazugehörige Armbanduhr hat eine Reichweite von 1 Meter. Mehr ist auch nicht notwendig.
Jetzt möchte ich gerne aus Spass mal wissen, welche Entfernung man erreichen kann, wenn man alle (vernünftigen) technischen Möglichkeiten ausreizt.
Natürlich ist vom dem Teil nichts dokumentiert, also erstmal rausfinden, auf welcher Frequenz das Teil funkt. Ich habe also eine 1mH Spule genommen und mit dem Oszi geschaut, mit welcher Frequenz die Spannung ausschlägt. Ergebnis: 5.5kHz. (Ich habe bewusst keinen Schwingkreis gebaut, da ich ja die Frequenz rausfinden wollte.)
Nun kann man bei 5.5kHz nicht wirklich von Funk sprechen, sondern eher von einem Magnetfeldemitter.
Jetzt habe ich mal verschiedene Spulen gebaut, die ich mit jeweils einem Kondensator auf 5.5kHz abgestimmt habe.
Spule 1: 5 Windungen mit 10mm², Durchmesser 17cm, ohne Kern, abgestimmt mit ca. 60uF SMD Kerkos.
Spule 2: 120 Windungen mit 0.2mm², Durchmesser 17cm, ohne Kern, abgestimmt mit ca. 300nF.
Spule 3: 500 Windungen mit 0.2mm², Durchmesser 2cm, 200x10mm Ferritkern, abgestimmt mit ca. 33nF.
Alle Spulen habe ich mit einem OpAmp hochohmig mit Faktor 1000 verstärkt, damit ich das Ergebnis auf dem Oszi betrachten konnte.
Mit Spule 3 (24mH) kam ich immerhin schonmal auf 5 Meter, wobei hier die Umgebungsstörungen schon extrem sind.
Eigentlich dachte ich, dass ich mit Spule 1 die ganzen Störungen wegbekomme, da diese Antenne extrem schmalbandig sein müsste. Allerdings kam ich nur auf 3 Meter. Das Eingangssignal war sehr schwach im Vergleich zu Spule 3.
Soll ich jetzt besser mit Spule 1 weiterarbeiten und die irgendwie niederohmiger bekommen, oder ist Spule 3 schon der richtige Ansatz und ich muss jetzt nur noch die Störungen rausfiltern? Ist dieses Rausfiltern überhaupt möglich? Oder ist der ganze Ansatz völlig falsch und 60uF sind zwar mathematisch korrekt, aber kann aus anderen Gründen nicht funktionieren?
|
|
|
|
|
ab88
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
[quote]Hallo, ich bin in Sachen Funk blutiger Anfänger, also bitte nicht ganz drastisch reagieren, wenn ich Blödsinn schreibe. Ich habe einen Pulsar Pulssender. Die dazugehörige Armbanduhr hat eine Reichweite von 1 Meter. Mehr ist auch nicht notwendig. Jetzt möchte ich gerne aus Spass mal wissen, welche Entfernung man erreichen kann, wenn man alle (vernünftigen) technischen Möglichkeiten ausreizt. Natürlich ist vom dem Teil nichts dokumentiert, also erstmal rausfinden, auf welcher Frequenz das Teil funkt. Ich habe also eine 1mH Spule genommen und mit dem Oszi geschaut, mit welcher Frequenz die Spannung ausschlägt. Ergebnis: 5.5kHz. (Ich habe bewusst keinen Schwingkreis gebaut, da ich ja die Frequenz rausfinden wollte.) Nun kann man bei 5.5kHz nicht wirklich von Funk sprechen, sondern eher von einem Magnetfeldemitter. Jetzt habe ich mal verschiedene Spulen gebaut, die ich mit jeweils einem Kondensator auf 5.5kHz abgestimmt habe. Spule 1: 5 Windungen mit 10mm², Durchmesser 17cm, ohne Kern, abgestimmt mit ca. 60uF SMD Kerkos. Spule 2: 120 Windungen mit 0.2mm², Durchmesser 17cm, ohne Kern, abgestimmt mit ca. 300nF. Spule 3: 500 Windungen mit 0.2mm², Durchmesser 2cm, 200x10mm Ferritkern, abgestimmt mit ca. 33nF. Alle Spulen habe ich mit einem OpAmp hochohmig mit Faktor 1000 verstärkt, damit ich das Ergebnis auf dem Oszi betrachten konnte. Mit Spule 3 (24mH) kam ich immerhin schonmal auf 5 Meter, wobei hier die Umgebungsstörungen schon extrem sind. Eigentlich dachte ich, dass ich mit Spule 1 die ganzen Störungen wegbekomme, da diese Antenne extrem schmalbandig sein müsste. Allerdings kam ich nur auf 3 Meter. Das Eingangssignal war sehr schwach im Vergleich zu Spule 3. Soll ich jetzt besser mit Spule 1 weiterarbeiten und die irgendwie niederohmiger bekommen, oder ist Spule 3 schon der richtige Ansatz und ich muss jetzt nur noch die Störungen rausfiltern? Ist dieses Rausfiltern überhaupt möglich? Oder ist der ganze Ansatz völlig falsch und 60uF sind zwar mathematisch korrekt, aber kann aus anderen Gründen nicht funktionieren?[/quote] Moin, baue Dir diese Loopantenne (200Hz-20kHz): http://www.vlf.it/easyloop/_easyloop.htmGruß Gerhard
|
|
|
|
|
2399
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
[quote] Jetzt möchte ich gerne aus Spass mal wissen, welche Entfernung man erreichen kann, wenn man alle (vernünftigen) technischen Möglichkeiten ausreizt. [/quote] Hier ist eine Auflistung einiger überbrückter Distanzen im VLF-Bereich. https://sites.google.com/site/sub9khz/stationsAuf 5.17 kHz hat DK7FC immerhin 904km geschafft Ob man das noch als "vernünftige" technische Möglichkeit ansieht mag jeder selbst für sich bewerten. Zumindest geht das verwendete Equipment leicht über die Pulsuhr mit einer Loopantenne hinaus. Aber auch mit moderatem Aufwand (wenige Watt an zwei 20m auseinander liegenden Bodensonden) sind offenbar schon mehr als 1km Distanz überbrückt worden. Vy 73 Wilfried, DJ1WF
|
|
|
|
|
6ac9
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
Naja, OM Stefan ist ein Spezialist der besonderen Art für extrem tiefe Frequenzen, der ist sicherlich kein Maß für "normales". Ich habe auf 137khz Sendeversuche mit paar Milliwatt an der Dachrinne gemacht und er hat mich in 35km Entfernung ziemlich gut gehört
|
|
|
|
|
8301
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
[quote]Auf 5.17 kHz hat DK7FC immerhin 904km geschafft Ob man das noch als "vernünftige" technische Möglichkeit ansieht mag jeder selbst für sich bewerten. Zumindest geht das verwendete Equipment leicht über die Pulsuhr mit einer Loopantenne hinaus. [/quote]
Stefans Rekord ist am Samstag gefallen, Marcus, DF6NM konnte SWL Paul auf 5.17 kHz erreichen, Distanz:
[i:2e0wdy9b]Looks like the record was 904km, is now 1028.4km[/i:2e0wdy9b]
[attachment=0:2e0wdy9b]170312a.gif[/attachment:2e0wdy9b]
73 Joe
|
|
|
|
|
7c6a
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
[quote]Soll ich jetzt besser mit Spule 1 weiterarbeiten und die irgendwie niederohmiger bekommen, oder ist Spule 3 schon der richtige Ansatz und ich muss jetzt nur noch die Störungen rausfiltern? Ist dieses Rausfiltern überhaupt möglich? Oder ist der ganze Ansatz völlig falsch und 60uF sind zwar mathematisch korrekt, aber kann aus anderen Gründen nicht funktionieren?[/quote] Hallo,
das ist ganz einfach: - mehr Windungen - größere Windungsfläche - weniger Verluste - mehr Leistung
Die immer noch zahlreich anwesenden Unbekannten durch Austesten bestimmen und dann von vorne beginnen Irgendwann wird das Grundstück nicht mehr ausreichen. Versuche es doch mal den Maximalfall mit einer Rasenmäherschleife.
Peter
|
|
|
|
|
fa5f
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
Dieser Antennenverstärker http://www.vlf.it/easyloop/_easyloop.htm scheint wohl eher ein reiner Vorverstärker zu sein. Anscheinend gibt es da keinen Schwingkreis, der in Resonanz gebracht wird. Statt dessen wird der Ausgang direkt in den PC geleitet und dort wird mit der digitalen Signalverarbeitungskeule rausgeholt, was sich in dem Haufen versteckt. Ich möchte aber gerne das Signal an einen Mikroprozessor übergeben. Das heisst, dass das 5 kHz Signal in Hardware rausgefischt werden muss. Ist das überhaupt möglich? Der mir einzig bekannte Weg ist mit der Antenne als Induktivität und einem Keramikkondensator als Kapazität einen Schwingkreis auf 5kHz zu bilden und das daraus entstehende Signal mit Faktor 2000 zu verstärken. Leider fange ich mir damit auch jede Menge Müll ein. Und noch eine Frage wegen der Antenne: Was ist besser? Eine Rahmenantenne mit 20cm Durchmesser und 3mH oder eine Ferritstabantenne mit 2cm Durchmesser, 20cm Länge und 22mH?
|
|
|
|
|
fa5f
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
Hier noch zwei Oszillogramme. So sieht der Empfang Faktor 2000 verstärkt aus. Ist das normal?
|
|
|
|
|
5570
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
Ich seh hier kein Signal, sondern das, was man gemeinhin als Rauschen bezeichnet...
Wie gedenkst du denn, dass Trägersignal zu modulieren? An/Aus oder ein andersgeartetes shift-keying?
|
|
|
|
|
b128
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
[quote]wohl eher ein reiner Vorverstärker zu sein. Anscheinend gibt es da keinen Schwingkreis,[/quote]
Du hast auf die Seite mit dem Schaltbild verlinkt. Siehst Du dort irgendwo einen sinnvollen Schwingkreis? Das ist ein Direkt-Verstärker für VLF - eher ein NF-Vorverstärker, der die Soundkarte dann als Wiedergabe verwendet. Mehr nicht. Über eine entsprechende Sound-Software kann man sich dann selbst den "Empfangsbereich" rausfiltern. So kommst Du im Umkehrschluß auch auf Deine 5 kHz: Bau ein schmales (!) NF-Bandfilter für 5,5 kHz. Je steiler, desto besser und desto selektiver - je mehr Chancen, Deine Pulsuhr ggf. auch auf 5 m Entfernung noch zu empfangen.
|
|
|
|
|
fa5f
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
Die Frage, die ich mir Stelle ist, ob ich das Rauschen noch irgendwie reduzieren kann. Anscheinend habe ich viel Interferenz durch Schaltnetzteile hier rumfliegen. Das geht soweit, dass das Signal sich stark ändert, wenn sich mein Bildschirmschoner aktiviert. Das sind aber alles Signale, die viel höher sind als die gewünschten 5 kHz. Anscheinend regen auch Harmonische den Schwingkreis an? Ich hab leider keine Ahnung.
Hier noch zwei Oszillogramme, diesmal mit Signal. Die Pulsuhr wurde 3 Meter entfernt gezündet. Es werden drei Pulse ausgesendet. Wie man sieht, ist die Signalstärke schon nahe am Rauschen. Bei knapp 5 Meter Entfernung kann man das Signal mit dem Auge nur noch grenzwertig erkennen.
Hier ist es die Ferritstabantenne.
|
|
|
|
|
fa5f
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
Hier habe ich noch ein Foto von meinem primitiven Aufbau gemacht. Der OpAmp ist ein TLC081 mit Offsetkorrektur.
Ich bin dankbar für jegliche Verbesserungsvorschläge.
|
|
|
|
|
0239
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
Hi, man kann die Antenne noch schirmen oder mehrere Ferritstäbe bündeln. http://www.grahn-spezialantennen.de/html/module.htmlGibt da diverse Anleitungen im Netz. Das Signal kannst du mit LC Filtern (Topf-Spulen) oder aktiven Filtern vorfiltern. Sehr wichtig ist auch eine störarme Umgebung...sonst wirds nix mit grossen Entfernungen. 73 de DL3FOX Uwe
|
|
|
|
|
b128
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
[quote]Wie man sieht, ist die Signalstärke schon nahe am Rauschen.[/quote]
Das Problem ist, daß das Signal selbst schon extrem schwach ausgesendet wird. Es ist ja wohl üblicherweise für Entfernungen deutlich unter einem Meter gedacht, entsprechend wird auf Reichweite keinen Wert gelegt. Natürlich kann man mit Antennen und Filtern was erreichen, es wird aber der Bereich kommen, wo einfach kein Signal mehr vorhanden ist - bzw. es in der Umgebung untergeht. Grade in diesem niedrigen Frequenzbereich. Das grenzt an den Versuch, in ein randvolles Glas noch etwas einfüllen zu wollen....
[quote]Das sind aber alles Signale, die viel höher sind als die gewünschten 5 kHz. Anscheinend regen auch Harmonische den Schwingkreis an? Ich hab leider keine Ahnung.[/quote]
Ja, das tun sie. Auch das läßt sich nur über ein schmales Bandfilter lösen, womit die Betriebsfrequenz durchgelassen, der Rest bedämpft wird.
Richantenne - eben mit gebündelten/gestockten Ferrit-Antennen und/oder zusätzlicher Schirmung von hinten und der Seite. Eine Art Hornstrahler als Empfangsantenne für VLF. Anderer Ansatz wäre ein amtliches Richtmikrofon aus der Abhörtechnik - wobei hier die Klangcharakterisitk problematisch ist, weil die auf die Stimm-Mittenfrequnzen von 400 bis etwa 1,5 kHz vorgefiltert sein könnten. Nebenbei sind die Dinger auch nicht grade billig - ich meine nicht die Studio-Mikrofone mit Richt-Charakteristik für 50 bis 80 EUR, sondern die kleinen Parabolen >250 EUR.
Um einen scharfen Bandfilter wirst Du dennoch nicht rumkommen! Zu schwach ist der Ursprung, zu stark das Drumrum!
|
|
|
|
|
fa5f
|
Betreff des Beitrags: Re: Optimale Antenne für 5,5kHz Pulssender |
|
|
[quote] man kann die Antenne noch schirmen [/quote] Ich hatte mal die Idee, alle elektromagnetischen Fernfelder zu eliminieren, indem ich die ganze Antenne in Kupferfolie einpacke. Da das Nahfeld des Senders rein magnetisch ist und Kupfer (fast) eine Permeabilität wie Luft hat, sollten eigentlich nur noch magnetische Nahfelder durchgehen. Aus mir unbekannten Gründen wurde aber auch das Pulssendersignal stark gedämpft. Wieso? [quote] Das Signal kannst du mit LC Filtern (Topf-Spulen) oder aktiven Filtern vorfiltern. [/quote] Mit "vorfiltern" meinst du aber sicher NACH dem Antennenschwingkreis, oder? Vorher gehts ja nicht. Allerdings ist der Resonanzschwingkreis der Antenne ja selber schon der Filter, der nur noch Signale auf 5 kHz durchlässt. Was bringt es, dahinter nochmal einen 5 kHz Filter zu schalten? [quote] wo einfach kein Signal mehr vorhanden ist [/quote] NEIN!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! [quote] Um einen scharfen Bandfilter wirst Du dennoch nicht rumkommen! Zu schwach ist der Ursprung, zu stark das Drumrum! [/quote] Reden wir hier wirklich von einem 5kHz Bandpass (LCR), der nach dem 5 kHz Antenneschwingkreis in Serie geschaltet ist? Ich seh da ehrlich gesagt nicht den Sinn drin. Der Antennenschwingkreis ist doch bereits ein reines 5kHz-Signal? Die Harmonischen werden doch allesamt auf 5kHz verbogen. Oder sehe ich da was falsch?
|
|
|
|
|