[S] SMD Antenne

[Sönke O. (soenio)]

Hallo,

ich bin auf der Suche nach einer SMD Antenne für 500kHz. Sie soll für 
einen Blitzdetektor eingesetzt werden, der mit dem neuen IC AS3935 
funktionieren soll. Auf dem Demoboard ist so eine Antenne zusehen.

http://www.ams.com/eng/Support/Design-Resources/Demoboards/RF-Products2/Lightning-Sensor/AS3935-DK-ST

Unten auf dem Foto am linken Platinenrand, dieser schwarze "Balken"

Hoffe jemand hat einen rat wo man soetwas bekommt.

Danke schonmal
soenio

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Vielleicht fragst du ja bei austriamicrosystems mal an, welche
Antenne sie da benutzen?  Die sollten ja sogar deutsch verstehen
(oder das, was man dort für diese Sprache hält ;-).

[Joerg W. (joergwolfram)]

Wenn man sich das Datenblatt anschaut, ist das wohl nur einfach eine 
Induktivität, die mit entsprechendem Kondensator einen 500kHz 
Parallelschwingkreis bildet.

Zitat: "The AS3935 uses a loop antenna based on a parallel LC 
resonator."

und Bilder auf Seite 9++

Jörg

[onklHanz (Gast)]

Vielleicht ist hier was:
http://www.grupopremo.com/

[onklHanz (Gast)]

bzw:
http://www.grupopremo.com/in/shop/#SDTR1103CAP-0720J

[Sönke O. (soenio)]

viele Dank für die Tipps.

@Jörg
daran habe ich auch als erstes gedacht, aber als ich das Bild im 
Datenblatt des Demoboards gesehn habe, meine ich mich zuerinner das ich 
dort drei Bauteile + nochmal die Antenne gesehn habe.

Wenn das teil wirklich nur eine Spule ist, wie berechnet man dann die 
größe der Spule?

[Wilhelm; DK4TJ (Gast)]

Hallo Sönke,

den Herrn Thompson mit seiner Schwingungsformel kennst du ja
sicher.

Aus Mittelwellen-Detektor Tagen:
Mit einem Rundfunkdrehkondensator 50-500pF überstreicht man den
den Mittelwelenbereich von 500kHz bis ca. 1500 kHz.
Die dazugehörige Spule ca. 200uH!
Das ist erstmal ein Richtwert, der durchaus den Faktor
mal 2/ div 2 verträgt.

Versuch macht kluch...

Aus deinen Erklärungen geht nicht hervor, daß es genau 500kHz sein
sollen/müssen.

Da es ja klein sein soll, suche dir ein Ferritstäbchen, mit dem du das
entsprechende L auf die Beine bringst.
Vielleicht reicht ja von der Größe schon eine etwas größere
Fertigdrossel?

L kleiner -> C größer und umgekehrt.

Den Rest wirst du wohl schaffen.

73 Wilhelm

[Sönke O. (soenio)]

Mir wurde sowas empfohlen, da ich sowas auch vorhabe zu bauen. Woher 
hast du dein IC?

http://www.grupopremo.com/in/shop/#SDTR1103CAP-0720J

[Hugo P. (portisch)]

Hallo!

Ich habe hier bei mir auf dem Tisch auch schon 2 Muster vom AS3935 
liegen.
Nun frage ich mich ob jemand anderer schon Erfahrungen zu diesem neuen 
Chip hat.

Ich habe den LCR Schwingkreis aus dem Demoboard nachgebaut:
R: 10k
C: 1nF + 100pF
L: 100µH PCH-27X-104KLT (Coilcraft)

Wenn ich den IRQ für den LCO aktiviere bekomme ich (* Division Ratio = 
16) 499560 Hz (mit Oszi am IRQ gemessen).

Also in den 3,5% bin ich auf jeden Fall drinnen.

Nun war gestern ein Gewitter in der Nähe aber es wurde nichts erkannt.
Oder ist meine Spule Untauglich?
Wir haben hier so einen ESD Blitzer der bis 16,5kV kommt, dieser wird 
als Disturber erkannt.

Hier einmal mein AVR Source:

  //do testing
  as3935_init();
  // set default values in register
  as3935_direct_command(PRESET_DEFAULT);
  //power up AS3935
  as3935_wr_register(ASREG_0x00, AS_PWD, ~AS_PWD);
  
  // set to indoor use
  as3935_wr_register(ASREG_0x00, AS_AFE_GB, INDOOR);
  // clear statistic
  as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_CL_STAT, ~AS_CL_STAT);  
  _delay_ms(5);
  as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_CL_STAT, AS_CL_STAT);
  
  uint8_t interrupt;
  uint8_t noise_level = 0x00;
  uint8_t lightning_value;
  uint8_t interrupt_data_len;
  uint8_t srej = 0x00;
  uint8_t interrupt_data[5];
  bool tune = false;

  // disable disturber int
  as3935_wr_register(ASREG_0x03, AS_MASK_DIST, AS_MASK_DIST);
  // set lowest noise level
  as3935_wr_register(ASREG_0x01, AS_NF_LEV, noise_level);
  // set watchdog to lowest value
  as3935_wr_register(ASREG_0x01, AS_WDTH, ~AS_WDTH);      
  // set lowest spice rejection
  as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_SREJ, ~AS_SREJ);

  
    while(1)
    {
    wdt_reset();
    
    
    if (as3935_check_message())
    {
      _delay_ms(2);
      interrupt = AS_INT & as3935_rd_register(ASREG_0x03);
      
      interrupt_data[0] = interrupt;
      interrupt_data_len = 0x01;
                  
      switch (interrupt)
      {
      // not used if int_d is deaktivated...
      case INT_D:  
        // try to increase spice rejection
        srej += 0x01;
        if (srej < 0x0B)
        {
          as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_SREJ, srej);
          interrupt_data[1] = srej;
          interrupt_data_len++;
        }          
        else
        {
          // disable disturber int
          as3935_wr_register(ASREG_0x03, AS_MASK_DIST, AS_MASK_DIST);
          // set spice reject back to zero  
          as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_SREJ, 0x00);
          interrupt_data[1] = 0xFF;
          interrupt_data_len++;            
        }
        
        break;
        
      case INT_NH:
        // increase noise level
        noise_level += 0x10;
        if (noise_level < 0x80)
        {          
          as3935_wr_register(ASREG_0x01, AS_NF_LEV, noise_level);  
                          
        }
        else
        {
          noise_level = 0x00;  
        }
        interrupt_data[1] = noise_level;
        interrupt_data_len++;              
        break;  
      case INT_L:
      case 0x00:
        interrupt_data[1] = AS_DISTANCE & as3935_rd_register(ASREG_0x07);
        interrupt_data_len++;
        interrupt_data[2] = AS_S_LIG_M & as3935_rd_register(ASREG_0x05);
        interrupt_data_len++;
        interrupt_data[3] = AS_S_LIG_L & as3935_rd_register(ASREG_0x04);
        interrupt_data_len++;
        interrupt_data[4] = AS_S_LIG_MM & as3935_rd_register(ASREG_0x06);
        interrupt_data_len++;                
        break;
      //default :
      //  as3935_wr_register(ASREG_0x08, AS_TUN_CAP, 0x03);      
      }
      
      can_transfer.Board_Identifier = CAN_NODE_NR;
      can_transfer.CAN_MessageID = CAN_LIGHTNING_EVENT;
      can_transfer.T_OR_C = LIGHTNING_EVENT | REQUEST;  
          
      SendCANMessage(&can_transfer, NULL, &interrupt_data[0], interrupt_data_len);        
    }
    else
    {
      // do antenna tunning
          
      // calib rco
      if (!tune)
      {
        as3935_direct_command(CALIB_RCO);
        as3935_wr_register(ASREG_0x08, AS_DSIP_TRCO, AS_DSIP_TRCO);
        _delay_ms(2);
        as3935_wr_register(ASREG_0x08, AS_DSIP_TRCO, ~AS_DSIP_TRCO);
        tune = true;        
      }    
    }
    }

AS3935.h:

#ifndef AS3935_H_
#define AS3935_H_

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include <stdbool.h>
#include "utils.h"
#include "spi.h"


// -----------------------------------------------------------------------------
/* Setting for AS3935
 *
 * Declare which pins you are using for communication.
 * Remember NOT to use them in your application!
 * It is a good idea to use bits from the port that carries MOSI, MISO, SCK.
 */
#define  AS3935_CS        D,6
#define  AS3935_INT        D,5

// AS3935 Commands
#define AS3935_WRITE  0x00
#define AS3935_READ    0x40

// AS3935 Direct Command
#define PRESET_DEFAULT  0x3C
#define CALIB_RCO    0x3D

#define INDOOR      0x24
#define OUTDOOR      0x1C

// interrupts
#define INT_NH      0x01
#define INT_D      0x04
#define INT_L      0x08

// noise level
#define NF_LEV_0    0x00
#define NF_LEV_1    0x10
#define NF_LEV_2    0x20
#define NF_LEV_3    0x30
#define NF_LEV_4    0x40
#define NF_LEV_5    0x50
#define NF_LEV_6    0x60
#define NF_LEV_7    0x70

// Register
#define AS_PWD      0x01
#define AS_AFE_GB    0x3E
#define AS_NF_LEV    0x70
#define AS_WDTH      0x0F
#define AS_CL_STAT    0x40
#define AS_MIN_NUM_LIGH  0x30
#define AS_SREJ      0x0F
#define AS_LCO_FDIV    0xC0
#define AS_MASK_DIST  0x20
#define AS_INT      0x0F
#define AS_S_LIG_L    0xFF
#define AS_S_LIG_M    0xFF
#define AS_S_LIG_MM    0x1F
#define AS_DISTANCE    0x3F
#define AS_DISP_LCO    0x80
#define AS_DISP_SRCO  0x40
#define AS_DSIP_TRCO  0x20
#define AS_TUN_CAP    0x0F

#define  LDLUT1      0xFF
#define  LDLUT2      0xFF
#define  LDLUT3      0xFF
#define  LDLUT4      0xFF
#define  LDLUT5      0xFF
#define  LDLUT6      0xFF
#define  LDLUT7      0xFF
#define  LDLUT8      0xFF
#define  LDLUT9      0xFF
#define  LDLUT10      0xFF
#define  LDLUT11      0xFF
#define  LDLUT12      0xFF
#define  LDLUT13      0xFF
#define  LDLUT14      0xFF
#define  LDLUT15      0xFF
#define  LDLUT16      0xFF
#define  LDLUT17      0xFF
#define  LDLUT18      0xFF
#define  LDLUT19      0xFF
#define  LDLUT20      0xFF
#define  LDLUT21      0xFF
#define  LDLUT22      0xFF
#define  LDLUT23      0xFF
#define  LDLUT24      0xFF
#define  LDLUT25      0xFF
#define  LDLUT26      0xFF
#define  LDLUT27      0xFF
#define  LDLUT28      0xFF
#define  LDLUT29      0xFF
#define  LDLUT30      0xFF
#define  LDLUT31      0xFF
#define  LDLUT32      0xFF
#define  LDLUT33      0xFF
#define  LDLUT34      0xFF
#define  LDLUT35      0xFF
#define  LDLUT36      0xFF
#define  LDLUT37      0xFF
#define  LDLUT38      0xFF
#define  LDLUT39      0xFF
#define  LDLUT40      0xFF
#define  LDLUT41      0xFF
#define  LDLUT42      0xFF

#define ASREG_0x00    0x00
#define ASREG_0x01    0x01
#define ASREG_0x02    0x02
#define ASREG_0x03    0x03
#define ASREG_0x04    0x04
#define ASREG_0x05    0x05
#define ASREG_0x06    0x06
#define ASREG_0x07    0x07
#define ASREG_0x08    0x08
#define ASREG_0x09    0x09
#define ASREG_0x0A    0x0A
#define ASREG_0x0B    0x0B
#define ASREG_0x0C    0x0C
#define ASREG_0x0D    0x0D
#define ASREG_0x0E    0x0E
#define ASREG_0x0F    0x0F
#define ASREG_0x10    0x10
#define ASREG_0x11    0x11
#define ASREG_0x12    0x12
#define ASREG_0x13    0x13
#define ASREG_0x14    0x14
#define ASREG_0x15    0x15
#define ASREG_0x16    0x16
#define ASREG_0x17    0x17
#define ASREG_0x18    0x18
#define ASREG_0x19    0x19
#define ASREG_0x1A    0x1A
#define ASREG_0x1B    0x1B
#define ASREG_0x1C    0x1C
#define ASREG_0x1D    0x1D
#define ASREG_0x1E    0x1E
#define ASREG_0x1F    0x1F
#define ASREG_0x20    0x20
#define ASREG_0x21    0x21
#define ASREG_0x22    0x22
#define ASREG_0x23    0x23
#define ASREG_0x24    0x24
#define ASREG_0x25    0x25
#define ASREG_0x26    0x26
#define ASREG_0x27    0x27
#define ASREG_0x28    0x28
#define ASREG_0x29    0x29
#define ASREG_0x2A    0x2A
#define ASREG_0x2B    0x2B
#define ASREG_0x2C    0x2C
#define ASREG_0x2D    0x2D
#define ASREG_0x2E    0x2E
#define ASREG_0x2F    0x2F
#define ASREG_0x30    0x30
#define ASREG_0x31    0x31
#define ASREG_0x32    0x32



extern void as3935_init(void);
extern bool as3935_check_message(void);
extern uint8_t as3935_rd_register(uint8_t reg);
extern void as3935_wr_register(uint8_t reg, uint8_t func, uint8_t val);
extern void as3935_direct_command(uint8_t command);
#ifdef __cplusplus
}
#endif





#endif /* AS3935_H_ */

AS3935.c:

#include "AS3935.h"

uint8_t spi_putc_as3935(uint8_t data)
{
  uint8_t rc;
  
  // put byte in send-buffer
  SPDR = data;
  
  // wait until byte was send
  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );
  
  // put dummy byte in send-buffer
  SPDR = 0x00;
  
  // wait until byte was send
  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );  
  
  return SPDR;
}

void as3935_init(void)
{
  SET_INPUT(AS3935_INT);
  SET(AS3935_INT);
  
  SET(AS3935_CS);
  SET_OUTPUT(AS3935_CS);    
}

// ----------------------------------------------------------------------------
// check if there are any new messages waiting

bool as3935_check_message(void)
{
  #if defined(AS3935_INT)
    return ((IS_SET(AS3935_INT)) ? true : false);
  #endif
}

// ----------------------------------------------------------------------------
// read register from AS3935

uint8_t as3935_rd_register(uint8_t reg)
{
  uint8_t val;
  RESET(AS3935_CS);  
  SPCR |= (1<<CPHA);
    
  spi_putc(AS3935_READ | reg);
  val = spi_putc(0x00);
  
  SPCR &= ~(1<<CPHA);  
  SET(AS3935_CS);

  return val;
}

// ----------------------------------------------------------------------------
// write register from AS3935

void as3935_wr_register(uint8_t reg, uint8_t func, uint8_t val)
{
  uint8_t reg_val;
  
  reg_val = as3935_rd_register(reg);
  
  // clear unsed bits
  reg_val &= ~(func & 0xFF);
  reg_val |= val & func;
  
  RESET(AS3935_CS);
  SPCR |= (1<<CPHA);

  // put byte in send-buffer
  SPDR = AS3935_WRITE | reg;
  
  // wait until byte was send
  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );
  
  // put byte in send-buffer
  SPDR = reg_val;
  
  // wait until byte was send
  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );  
  
  SPCR &= ~(1<<CPHA);  
  SET(AS3935_CS);
}

// ----------------------------------------------------------------------------
// set preset default for AS3935

void as3935_direct_command(uint8_t command)
{
  RESET(AS3935_CS);  
  SPCR |= (1<<CPHA);

  // put byte in send-buffer
  SPDR = AS3935_WRITE | command;
  
  // wait until byte was send
  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );
  
  // put byte in send-buffer
  SPDR = 0x96;
  
  // wait until byte was send
  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );  
  
  SPCR &= ~(1<<CPHA);  
  SET(AS3935_CS);  
}

[Sönke O. (soenio)]

Hallo Hugo,

hab leider dein Beitrag erst jetzt gelesen.
Ich bin noch nicht dazu gekommen den IC zu benutzen. Aber ich findes es 
gut das auch andere den IC benutzen, damit man Erfahrungen mit dem 
Hersteller sammeln kann.

Auf der Seite
http://dev.wlan-si.net/wiki/Sensors/LightningDetector/AS3935DemoBoard
haben die den 1812LS-124XJLB (Coilcraft) getestet. Empfehlen aber 
Coilcraft MA5532-AE 100uH. Wichtig ist dabei der Q Wert der Spule. Deine 
Spule hat eine sehr hohe Toleranz und der Q Wert wird gar nicht erst 
angegeben.

Hast du vllt. das Layout zum zeigen? Bei dem Blitzdetektor ist die Masse 
Fläche sehr wichtig, also kein GND unter der Antenne usw.

Ich hoffe ich konnte etwas weiter helfen.
Ich habe auch schon überlegt eine Platine zu entwerfen und dann als 
Sammelbestellung hier zum Materialpreis zu verkaufen...

Sönke

[... (Gast)]

Hugo Portisch schrieb:
> Hier einmal mein AVR Source:

Ist bei dir die Funktion für das Anfügen von Anhängen an Posts kaputt? 
Wer soll denn da durchscrollen?

[Abdul K. (ehydra)]

Sönke O. schrieb:
> http://dev.wlan-si.net/wiki/Sensors/LightningDetector/AS3935DemoBoard
> haben die den 1812LS-124XJLB (Coilcraft) getestet. Empfehlen aber
> Coilcraft MA5532-AE 100uH. Wichtig ist dabei der Q Wert der Spule. Deine
> Spule hat eine sehr hohe Toleranz und der Q Wert wird gar nicht erst
> angegeben.
>

Der SRF ist aber angegeben und das ist letztlich einer Angabe von Q 
gleich. Anwendungsbezogen macht für Coilcraft die Angabe als SRF auch 
mehr Sinn. Es ist ja eine Drosselspule.


Momentan scheint ja reichlich Testinput in der Atmosphäre zu sein.

[Route_66 (Gast)]

Hallo!
Für Empfangszwecke nimmt man nie, nie, niemals eine Drosselspule! Die 
sind extra dazu entwickelt worden, Hochfrequenzenergie zu vernichten. 
Dafür werden das Kernmaterial und alle anderen Eigenschaften optimiert. 
Da ist es sogar besser, die Induktivität ganz wegzulassen.
Die käuflichen Festinduktivitäten in Widerstandsbauform haben zwar keine 
besonders guten Antenneneigenschaften sind aber von der Güte besser 
geeignet, einen selektiven Eingang aufzubauen. Wenn man dann noch einee 
kleine Stabantenne (ca. 70 cm) mit einer 10 mH Induktivität verlängert, 
funktioniert die Sache dann auch.

[Abdul K. (ehydra)]

Kann ich nicht bestätigen. Ich habe mehrere Spulenarten praktisch 
durchprobiert. Die Stabform hat vor allem den Vorteil der sehr geringen 
Streukapazität.
Letztlich werden die als dämpfendes Material verwendeten Werkstoffe bei 
ca. 1/10 der Frequenz als Q-optimiertes Material verwendet. Das ist dem 
Ferrit schnurz. Die Kurve ist relativ zur Frequenz immer gleich.

[wetterharry (Gast)]

Ich habe bei Austriamicrosystems angefragt. Folgende Spule wird 
empfohlen:
http://www.coilcraft.com/ma5532.cfm

Harry

[Route_66 (Gast)]

Hallo!
Ferritstabantennen sind für Rundum-Blitzmelder suboptimal: sie haben 
eine mehr oder weniger ausgeprägte Richtcharakteristik!

Anregungen:
http://www.techlib.com/electronics/lightning.html

[Abdul K. (ehydra)]

Es hindert dich niemand daran, sie senkrecht zu stellen.

[Route_66 H. (route_66)]

Hallo Abdul K.
Du weist aber schon, wie die magnetischen Feldlinien eines Blitzes 
ausgerichtet sind?

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Route 66 schrieb:
> Du weist aber schon, wie die magnetischen Feldlinien eines Blitzes
> ausgerichtet sind?

"Alle Blitze entladen sich senkrecht." ;-)

[Abdul K. (ehydra)]

Ich würde das einfach ausprobieren. Alles andere ist eh Käse oder für 
die Uni. Vielleicht ist ne elektrische Antenne sogar besser.

[Berger (Gast)]

Sehe ich ähnlich, das Magnetfeld zu detektieren scheint mir sehr wage. 
Besonders da laut TU München die Frequenz eines Blitzes bei uns bei ca. 
500 Hz liegt. Eine vertikale Antenne (möglichst kapazitiv, wenig 
induktiv) ab einer Länge von 1m dürfte gut klappen.

Ich werd mal sehen ob ich evtl auch mit kleineren Antennen was 
reinbekomm.

mfg

[Karsten W. (lsmod)]

Hallo zusammen,

ich wollte mich mit diesem interessanten IC in nächster Zeit auch einmal 
beschäftigen.
Leider ist die Diskussion hier ohne konkrete Ergebnisse abgebrochen.

Hat es brauchbare Ergebnisse mit diesem IC gegeben?

Wie sollte eine Empfangsspule für unsere Breitengrade idealerweise 
aussehen?

[Hp M. (nachtmix)]

Karsten M. schrieb:
> Wie sollte eine Empfangsspule für unsere Breitengrade idealerweise
> aussehen?

Oben stand doch schon, dass man tunlichst keine Spulen nimmt.

Ausserdem haben selbst die früher gebräuchlichen Ferritantennen von 15 
cm Länge nur eine effektive Höhe von ein paar dm, und SMD-Bauteile 
entsprechend noch weniger.
Nimm einfach 1m Draht und freu dich!

[Jonas G. (jstjst)]

Hier vielleicht ein hilfreicher Link:
http://elektronik-labor.de/Lernpakete/Gewitter.html
Auf der Seite wurde der Gewitterwarner auch entwickelt, einfach die 
Suche bemühen.

[Blitzdingens (Gast)]

Es sind ja (mittlerweile?) Schaltplan, Layout und Stückliste bei ams 
online. Was spricht gegen einen Nachbau der Antenne auf dem Demo-Kit?
Oder gibt es da schon schlechte Erfahrungen?

[Karsten W. (lsmod)]

Danke für Eure Antworten!

Hp M. schrieb:
> Karsten M. schrieb:
>> Wie sollte eine Empfangsspule für unsere Breitengrade idealerweise
>> aussehen?
>
> Oben stand doch schon, dass man tunlichst keine Spulen nimmt.
>
> Ausserdem haben selbst die früher gebräuchlichen Ferritantennen von 15
> cm Länge nur eine effektive Höhe von ein paar dm, und SMD-Bauteile
> entsprechend noch weniger.
> Nimm einfach 1m Draht und freu dich!

Meinst Du folgende Beschreibung?

Route_66 schrieb:
> ...
> Die käuflichen Festinduktivitäten in Widerstandsbauform haben zwar keine
> besonders guten Antenneneigenschaften sind aber von der Güte besser
> geeignet, einen selektiven Eingang aufzubauen. Wenn man dann noch einee
> kleine Stabantenne (ca. 70 cm) mit einer 10 mH Induktivität verlängert,
> funktioniert die Sache dann auch.

Einfach 1m Draht ohne jedwede Abstimmung wird nicht funktionieren denke 
ich.
Wir reden hier also schon von einem RLC-Kreis mit einer Empfangsantenne 
drann oder?

Ich sehe ein Problem auch in der integrierten Auswertung des AS3935.
Zum einen wird scheinbar der Signalverlauf betrachtet um Störimpulse 
unterscheiden zu können.
Zum anderen wird an Hand statistischer Daten eine Entfernung und die 
Blitzenergie berechnet.

Die Signale die von der Antenne geliefert werden müssen also schon dazu 
"passen".
Auf der anderen Seite soll ein einfacher Ersatz für die vorgegebene 
"Spezial-Spule" gefunden werden, die nach Möglichkeit auch bessere 
Empfangseigenschaften als eine winzige SMD-Spule hat.

Jonas G. schrieb:
> Hier vielleicht ein hilfreicher Link:
> http://elektronik-labor.de/Lernpakete/Gewitter.html
> Auf der Seite wurde der Gewitterwarner auch entwickelt, einfach die
> Suche bemühen.

Ein interessanter Bauvorschlag, der ebenfalls nur eine kleine 
Ferritspule verwendet.
Ich überlege ob man so etwas noch zusätzlich aufbaut um eine zusätzliche 
Signalauswertung zu ermöglichen.
Interessant wäre nicht nur die Erkennung eines Schwellwertes, sondern 
den Spitzenwert der Spannung mit einem AD-Eingang zu messen.


Blitzdingens schrieb:
> Es sind ja (mittlerweile?) Schaltplan, Layout und Stückliste bei ams
> online. Was spricht gegen einen Nachbau der Antenne auf dem Demo-Kit?
> Oder gibt es da schon schlechte Erfahrungen?

Das ist ja genau die Frage.
Auf jeden Fall müsste man dann die angebene Spule MA5532 erst einmal 
beschaffen.
Diese wird für $1.50 bei Coilcraft angeboten - es fehlen jedoch Angaben 
zu den Versandkosten.

[Hp M. (nachtmix)]

Karsten M. schrieb:
> Einfach 1m Draht ohne jedwede Abstimmung wird nicht funktionieren denke
> ich.
> Wir reden hier also schon von einem RLC-Kreis mit einer Empfangsantenne
> drann oder?

Wenn du das Ende der Antenne über eine Induktivität an Masse legst, 
ergibt sich fast zwangsläufig ein Schwingkreis.
Ich habe mich mit dem Thema nicht ausführlich beschäftigt, und ich habe 
leider auch kein Oszillogramm einer Blitzentladung vorliegen, aber ich 
bezweifle, dass die einzelne Blitzentladung aus mehreren hochfrequenten 
Schwingungen besteht.
Eher wird das ein breitbandiger Impuls sein, der ein durch die Länge des 
Blitzkanals  bestimmtes Energiespektrum hat.
Gut möglich, dass dabei in der Gegend von 500kHz besonders viel Energie 
abgestrahlt wird, aber dann würde ein Schwingkreis am Empfänger 
hauptsächlich dazu dienen andere Störimpulse zu reduzieren.
Falls allerdings die Auswerteelektronik nur auf eine bestimmte Polarität 
reagiert, wäre ein Schwingkreis nötig, um spätestens nach einer halben 
Schwingung diese Polarität zu liefern.

Bitte auch beachten, dass eine Stabantenne, sofern sie nach oben zeigt, 
stets ein Signal liefert, das der Polarität des Wolke-Erde-Blitzes 
entspricht, während bei einer magnetischen Antenne die Polarität 
verschieden ist, je nachdem auf welcher Seite der Antenne der Blitz 
einschlägt.
Siehe auch: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Blitz#Dauer.2C_Stromst.C3.A4rke_und_Polarit.C3.A4t_von_Blitzen

[Karsten W. (lsmod)]

Ich möchte diese interessanten Überlegungen weiterführen.
Die Frage nach dem Oszillogramm bzw. dem Frequenzsprektrum hat mich zu 
folgendem sehr ergiebigem Dokument geführt:
https://edoc.ub.uni-muenchen.de/6925/1/schmidt_kersten.pdf

Siehe S. 44 (28) und S. 46 (30).
Insbesondere auf S. 54 (38) findet man ein Diagramm mit dem 
Energieinhalt pro Frequenzintervall (s. Bild).
Interessanterweise scheint das Maximum der Energie bei 10 KHz zu liegen!
Allerdings werden hier auch die Ergebnisse mit verschiedenen Tiefpässen 
dargestellt.
Das Ausgangssignal ist eindeutig besser bei einem Tiefpass mit 300 KHz 
anstatt 100 KHz.
Warum die Resonanzfrequenz bei den bislang betrachteten Schaltungen auf 
500 KHz festgelegt worden ist bleibt mir daher ein Rätsel?


Interessant finde ich auch das die Blitzentladung eine relativ grosse 
Zeitperiode von bis zu ca. 60 ms in Anspruch nimmt S. 26 (10).
Das würde ja dann doch eine Auswertung mit dem AD-Eingang eines 
Mikrocontrollers ermöglichen.


Hp M. schrieb:
> Wenn du das Ende der Antenne über eine Induktivität an Masse legst,
> ergibt sich fast zwangsläufig ein Schwingkreis.

Schön - dann bleibt immer noch die Frage nach der korrekten Auslegung?
Bei dem wunderschönen Thema Hochfrequenztechnik habe ich leider in der 
Praxis sehr grosse Defizite. ;-)


Hp M. schrieb:
> Bitte auch beachten, dass eine Stabantenne, sofern sie nach oben zeigt,
> stets ein Signal liefert, das der Polarität des Wolke-Erde-Blitzes
> entspricht, während bei einer magnetischen Antenne die Polarität
> verschieden ist, je nachdem auf welcher Seite der Antenne der Blitz
> einschlägt.

Nun - es sollen ja nicht nur Wolke-Erde-Blitze sondern auch 
Wolke-Wolke-Blitze erfasst werden.
In dem Dokument ist auf S. 51 (35) eine magnetische Antenne abgebildet, 
die wohl das Problem am besten löst.

Allerdings will ich zumindest nicht unbedingt einen sehr grossen 
Hardwareaufwand treiben, da ich keine absolut professionelle 
Blitzauswertung vornehmen möchte.
Das IC AS3935 hat daher mit seinem einfachen Schaltungsaufbau und 
simplen Auswertung geglänzt.
Das Datenblatt für die empfohlene Empfangsantenne MA5532 findet man 
hier:
http://www.coilcraft.com/pdfs/MA5532.pdf
Was macht diese Spule so ideal für den Empfang?

[Hp M. (nachtmix)]

Karsten M. schrieb:
> http://www.coilcraft.com/pdfs/MA5532.pdf
> Was macht diese Spule so ideal für den Empfang?

Nix, ausser der grossen Bauform.
Für Induktivitäten vermeidet man gern derartig "lange" Spulen, weil das 
die Induktivität reduziert und die Leerlaufgüte senkt, und man auch -im 
Gegensatz zu dieser Anwendung- das externe Magnetfeld bzw. dessen 
Einfluss gering halten will.

Im Übrigen ist die Leerlaufgüte bei solchen Impulsanwendungen nicht so 
wichtig, da man absichtlich mit einer niedrigen Betriebsgüte arbeitet.
Schliesslich möchte man einen Impuls sehen, und nicht das lang 
andauernde Ein- und Auschwingen eines LC-Kreises hoher Güte.

Karsten M. schrieb:
> Das Ausgangssignal ist eindeutig besser bei einem Tiefpass mit 300 KHz
> anstatt 100 KHz.
> Warum die Resonanzfrequenz bei den bislang betrachteten Schaltungen auf
> 500 KHz festgelegt worden ist bleibt mir daher ein Rätsel?

Das ist klar: Weil die Periodendauer geringer ist, je höher die Frequenz 
ist, und man so den Impuls zeitlich genauer bestimmen kann.
Blitze erzeugen durchaus Störungen bis in den MHz-Bereich hinein, aber 
damit würde man eine unnütz hohe Ortungsgenauigkeit ermöglichen, weil 
die meisten Blitze ja viel größer sind als die zu so hohen Frequenzen 
gehörenden Wellenlängen.
Vielleicht reicht da die Intensität der HF und die Empfindlichkeit des 
Empfängers mit der winzigen Antenne auch nicht mehr aus.
500kHz wird also ein Kompromiss sein, und die Frequenz ist tief genug um 
die meisten Störungen durch die starken Mittelwellensender zu vermeiden.

Ich habe irgendwo Formeln, mit denen man die Äntennenhöhe einer 
Ferritantenne berechnen kann, aber ich kann dir jetzt schon sagen, dass 
diese kleine Teil nicht besser empfängt als eine Handspanne Draht.

Karsten M. schrieb:
> In dem Dokument ist auf S. 51 (35) eine magnetische Antenne abgebildet,
> die wohl das Problem am besten löst.

Allerdings ist eine magnetische Antenne und also auch ein Ferritstab in 
Achsrichtung völlig taub.

Ich denke, dass ich mir in einer stillen Stunde doch mal das Datenblatt 
dieses Empfänger-ICs und die lange Doktorarbeit durchlesen muss ...

[Karsten W. (lsmod)]

Danke für die Erklärungen.

Hp M. schrieb:
>> Warum die Resonanzfrequenz bei den bislang betrachteten Schaltungen auf
>> 500 KHz festgelegt worden ist bleibt mir daher ein Rätsel?
>
> 500kHz wird also ein Kompromiss sein, und die Frequenz ist tief genug um
> die meisten Störungen durch die starken Mittelwellensender zu vermeiden.

Ich denke dies wird der entscheidende Grund sein.

Hp M. schrieb:
> Ich habe irgendwo Formeln, mit denen man die Äntennenhöhe einer
> Ferritantenne berechnen kann, aber ich kann dir jetzt schon sagen, dass
> diese kleine Teil nicht besser empfängt als eine Handspanne Draht.

Dann würde ich lieber den Draht versuchen - denn den habe ich da und 
muss ihn nicht extra bestellen. ;-)
Ausserdem kann man diesen einfacher ausrichten.
Der Draht sollte auch ein besseren Rundempfang haben oder nicht?

Leider habe ich keine Ahnung wie man die Antennenanpassung hinbekommt?
Die "Input AC Impedance" wird mit 200 kΩ angegeben.

[jürgen (Gast)]

Jörg W. schrieb:
> (oder das, was man dort für diese Sprache hält ;-).

...schmerzt den Ohren bedeutend weniger als sächsisch!!!