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Forum: HF, Funk und Felder HF Abschirmung


Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Hallo HF-Zwirbler,

wie macht ihr das mit dem Abschirmungsproblem bei Arbeiten an offenen 
Schaltungen im VHF/UHF Bereich?

Bei meinen Experimenten wage ich mich in letzter Zeit immer weiter in 
den VHF/UHF Bereich vor (z.B. noch einen Dreh weiter und ich bin mit 
meinem VCO, an dem ich gerade Arbeite, im unteren Mobilfunkbereich).

Auch wenn ich nicht vor habe einen Sender zu bauen und versuche die 
umgesetzte Leistung so gering wie möglich zu halten, so hat man doch 
schnell 20-50mW zusammen.

Misst man dann an der offenen Schaltung so hat man über Messleitungen, 
nicht gut genug geblockte Versorgungsleitungen oder sonstige nicht 
vorherbedachte Konstellationen schnell einen schönen Störsender.

Also wie geht ihr in einem solchen Fall vor, oder sitzt ihr bei sowas 
etwa in einem Fliegengitterkäfig?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Wer HF misst, misst Mist. ;-)

Du willst ja nicht abstrahlen (was abgestrahlt ist, misst du nämlich
nicht mehr), also sinnvollerweise alles so aufbauen, dass die
parasitäre Strahlung so gering wie möglich ist.  Massepunkte nah am
Messobjekt suchen usw.

Normalerweise sollte auf diese Weise höchstens mal 1 mW in die Botanik
strahlen, das ist für einen Versuchsaufbau wohl vertretbar.

Getreu dem Motto: ,,Eine gute Antenne ist der beste HF-Verstärker'' =>
Vermeidung von Antennenwirkung begrenzt die Abstrahlung auch ohne einen
Platz im Käfig des Michael Faraday effektiv genug.

Autor: 6645 (Gast)
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Zum Einen hat man nicht schnell Duzende mW zusammen, zum Anderen macht 
man sowas ja auch nicht aufm Steckbrett. Eine durchgehende GND Plane, 
gute Entkopplung der Speisung und dann ist ma schon auf der sicheren 
Seite.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Zum Einen hat man nicht schnell Duzende mW zusammen

Mit umgesetzter Leistung meinte ich die HF relevante Leistung in der 
Schaltung, nicht die abgestrahlte Leistung.
Wie man letzter berechnet bzw. mit Hobbymitteln halbwegs zuverlässig 
messen kann bin ich noch etwas arg am Schwimmen.

Wenn ich z.B. die Stromloop meines VCOs als Loopantenne auffasse (d=8mm) 
und damit die Feldstärke in 10m Abstand bei 800MHz & 5mA berechne komme 
ich auf 211µV/m (=47dbµV). Die EN55022 gibt für diesen Fall 37dBµV als 
Limit vor.

Die 10dB Überschreitung sollte also als Störpotential "harmlos" sein, 
oder kann man so nicht rechnen?

>Eine durchgehende GND Plane
Seit dem ich herausgefunden habe wie man auf Lochraster ganz einfach 
eine GND Plane verlegt und durchkontaktiert ist auch der Aufbau von HF 
tauglichen Schaltungen mit der CuLack Draht Methode kein Problem mehr.
Fehlt nur noch das Verlegen von Microstrip Leitungen. Jemand ne Idee?

Nach was sucht man am besten wenn man sich eine breitbandige Antenne für 
den VHF/UHF Bereich mit Hobbymitteln selbst basteln möchte um sich einen 
groben Überblick über Abstrahlung zu verschaffen?

Bisher gabe ich nur "Biconical Antennas" und "Log Priodic Dipol Arrays" 
als Stichworte hierzu gefunden.
Zur Zeit benutze ich einfach eine kleine Leiterschleife als als 
"HF-Sniffer".
In welche Richtung sollte man da weiter suchen?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Kupfer Michi wrote:

> Nach was sucht man am besten wenn man sich eine breitbandige Antenne für
> den VHF/UHF Bereich mit Hobbymitteln selbst basteln möchte um sich einen
> groben Überblick über Abstrahlung zu verschaffen?

Breitbandige Antennen sind immer recht aufwändig, besonders dann,
wenn sie noch einigermaßen Gewinn haben sollen.

Ich würde mir als erstes einen Rothammel dazu ansehen.

> Bisher gabe ich nur "Biconical Antennas" und "Log Priodic Dipol Arrays"
> als Stichworte hierzu gefunden.

Das dürften die bekanntesten der Art sein.  Ist die Frage, wie genau
man die Abmessungen der Elemente einer logarithmisch-periodischen
Antenne im UHF-Bereich noch realisieren kann, damit sie noch gut genug
funktioniert.  Derartige Antennen sind recht beliebt im Kurzwellen-
bereich und sehen dann recht monströs aus.  Sie waren (sind noch?) sehr
oft auf den Dächern irgendwelcher Botschaftsgebäude zu bewundern, da
man dort auch Interesse hatte, breitbandig im gesamten KW-Bereich
arbeiten zu können.

Eine andere Variante von Breitbandantennen sind solche mit einem
Schluckwiderstand.  Die waren wohl im militärischen Bereich recht
üblich (dort will man auch mal schnell QSY machen können).  Zwar hält
sich deren Materialaufwand besser in Grenzen, dafür dämpft der
Schluckwiderstand den Gewinn mächtig.

Autor: Neugieriger (Gast)
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> Seit dem ich herausgefunden habe wie man auf Lochraster ganz einfach
> eine GND Plane verlegt und durchkontaktiert ist auch der Aufbau von HF
> tauglichen Schaltungen mit der CuLack Draht Methode kein Problem mehr.

Wie machst Du das den mit der Groundplane? Würde mich mal interessieren. 
Evtl. auch ein Foto?

Danke.

Autor: Oszi40 (Gast)
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zu:"Wie machst Du das den mit der Groundplane?"
Ganz einfach er passt die Leiterplatte der Frequenz an :-)
Die wird dann bei KW evtl. ETWAS größer.

Nochmals zur eigentlichen Frage Vermeidung Störstrahlung:
Vorschlag z.B. "Farradaysche Käseglocke" oder Test in der 
ausgeschalteten Mikrowelle

Übrigens ist die Methode Käseglocke auch bei Experimenten mit 
Schaltnetztilen sehr zu empfehlen wegen herumfliegender Elkos !!!

Gruß Lutz

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Breitbandige Antennen sind immer recht aufwändig

das habe ich befürchtet...

>Schluckwiderstand

Danke für das Stichwort, hab schon etwas danach gesucht, läuft das dann 
auf "Traveling Wave Antennas" hinaus?

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Wie machst Du das den mit der Groundplane?

Das geht so einfach und ist so naheliegend und totzdem musste ich 2 Tage 
daran rumdenken bis ich auf die Lösung kam:

Bei Conrad gibt es 35µm selbstklebende Cu Folie #529532, bei modulor hab 
ich  neulich auch etwas stärkere Cu Folie gesehen.

Die Folie wird auf die Rückseite der Lochrasterplatine geklebt, meistens 
braucht man ja eine GND Plane nur in einem kleinen Bereich.

Auf der Vorderseite wird wie gewohnt mit SMD bestückt und mit Cu Lack 
verdrahtet.

Überall dort wo man einen GND Via braucht piekst man einfach ein Stück 
Draht durch die Folie und verlötet beidseitig. Das SMD Bauteil kann man 
dann gleich obendrauf löten und hat dann eine sehr kurze Verbindung zur 
GND Plane.

Mit einem Messer kann man leicht Ausspaarungen ausschneiden, falls man 
GND freie Flächen braucht.

Leider kann man durch aufkleben eines Cu Streifens keine Microstrip 
Leitung erzeugen, da ich vermute dass durch die Löcher eine sehr 
inhomogene L/C Leitung entsteht mit lustigem Übertragungsverhalten.

Vielleicht kann man so was ähnliches wie eine Transmission Line erzeugen 
wenn man auf der Rückseite in definiertem Abstand zur GND Plane eine 
Leitung verlegt (z.B. ein Isolierter Draht an die Folie geklebt), aber 
ich befürchte die Toleranzen sind zu gross. (schon lustig, auf was für 
Ideen man kommt wenn man keine Lust hat zu ätzen)

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Kupfer Michi wrote:

> Danke für das Stichwort, hab schon etwas danach gesucht, läuft das dann
> auf "Traveling Wave Antennas" hinaus?

Der englische Begriff sagt mir gerade nicht viel (müsste auf deutsch
Wanderwellenantenne heißen, was mir auch nichts direkt sagt).  Ist
das eine Langdraht mit Widerstandsabschluss?  Die ist als "Beverage"-
Antenne zumindest als gute Empfangsantenne bekannt, da sie im KW-Bereich
die lokalen Störer im Vergleich zum Nutzsignal gut unterdrücken kann.
Ist ja gewissermaßen ein Weidezaun mit Widerstand am Ende. ;-)

Ich dachte auch an irgendwelche Rhombus-Antennen, die bei Militärs
gern benutzt worden sind.  Die haben meiner Meinung nach teilweise
auch eine Zwangsanpassung mit Schluckwiderstand.  Da kam es halt mehr
darauf an, 50 % der entsprechend der Geometrie möglichen Leistung
über ein großes Frequenzband einigermaßen gleichmäßig zu erreichen,
statt auf einigen wenigen Frequenzen besonders gut punkten zu können
(was praktisch ziemlich gegenteilig als Anforderunng zum Amateurfunk
ist, der sich nur auf wenigen Frequenzen abspielt).

Autor: 900ss D. (900ss)
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Kupfer Michi wrote:
> Das geht so einfach und ist so naheliegend und totzdem musste ich 2 Tage
> daran rumdenken bis ich auf die Lösung kam:
>
> Bei Conrad gibt es 35µm selbstklebende Cu Folie #529532, bei modulor hab
> ich  neulich auch etwas stärkere Cu Folie gesehen.
>
> Die Folie wird auf die Rückseite der Lochrasterplatine geklebt, meistens
> braucht man ja eine GND Plane nur in einem kleinen Bereich.

Hmmmm..... ich dachte Du hast eine Sparlösung "erfunden". Die Folie
kostet bei C ca. 8 Euro. Platine dazu, ganz schön teuer mit der Arbeit,
die man auch hat (meine Meinung). Schau Dir mal bei Reichelt die Art-Nr
RE 201EP an. Kostet 12 Euro und hat das fertig, was Du mit der Hand
machst. Ist meiner Meinung nach einfacher und auch nicht teurer.
Na dann....

Autor: Klaus (Gast)
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> Leider kann man durch aufkleben eines Cu Streifens keine Microstrip
> Leitung erzeugen, da ich vermute dass durch die Löcher eine sehr
> inhomogene L/C Leitung entsteht mit lustigem Übertragungsverhalten.

Koplanar könnte gehen. Man hätte dabei sogar den Vorteil, dass man zwei 
Parameter zum spielen hat (Gap und Leiterbreite).

Aber ganz ehrlich. In dem Frequenzbereich, der mit der beschriebenen 
Methode noch handhabbar ist, braucht man eigentlich keine 
Transmissionlines. Vor allem werden die ziemlich groß.

Autor: Klaus (Gast)
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> Der englische Begriff sagt mir gerade nicht viel (müsste auf deutsch
> Wanderwellenantenne heißen, was mir auch nichts direkt sagt).  Ist
> das eine Langdraht mit Widerstandsabschluss?  Die ist als "Beverage"-
> Antenne zumindest als gute Empfangsantenne bekannt, da sie im KW-Bereich
> die lokalen Störer im Vergleich zum Nutzsignal gut unterdrücken kann.
> Ist ja gewissermaßen ein Weidezaun mit Widerstand am Ende. ;-)

Genau das. Nicht-resonante Antennen werden als Travelling Wave Antennas 
bezeichnet. Das Prinzip lässt sich auch auf andere Geometrien 
übertragen: Dipol, Helix, Patch etc. Damit natürlich auch komplexere 
Sachen wie Yagi und Co.

C. H. Walter, Traveling Wave Antennas, McGraw-Hill
Antenna Design Analysis and Theory, Constantine A. Balanis, Wiley

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Klaus wrote:

> Nicht-resonante Antennen werden als Travelling Wave Antennas
> bezeichnet.

Danke für die Erklärung.  Hat Sinn, wenn man drüber nachdenkt, aber das
kannte ich noch nicht.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Schau Dir mal bei Reichelt die Art-Nr RE 201EP an. Kostet 12 Euro

ja, die kenne ich bereits. Kostet z.Z. sogar nur 8.05€.
Da ich aber meistens nur in einem kleinen Teil meiner Schaltung wirklich 
eine GND Plane brauche bin ich mit der doppelseitigen UP 832EP 
flexibler.

Dort wo mans wirklich braucht, wird Cu Folie verlegt und der Rest kann 
beidseitig mit SMD bestückt werden, was insgesammt einen sehr kompakten 
Aufbau ermöglicht und viele andere Probleme erst garnicht aufkommen 
lässt.

Eine GND Plane brauche ich ja auch erst seitdem ich mit Transistoren mit 
fT > 1GHz rumexperimentiere und die normale Technik mit genauen 
Überlegen der Stromloops und entsprechendem Platzieren und Verdrahten 
der Bauteile nicht immer ausreicht. Da kommen schnell wilde 
Oszillationen auf...

Bei modulor kostet 300x400mm, 0.1mm Cu Folie 6.50€.
Die könnte man auch einfach zu Abschirmungen verarbeiten.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>>Microstrip...
>Koplanar könnte gehen

Muss bei Gelegenheit demnächst mal damit etwas herumexperimentieren. 
Insbesondere wie drastisch sich Dimensionsinhomogenitäten auswirken.

>Aber ganz ehrlich. In dem Frequenzbereich, der mit der beschriebenen
>Methode noch handhabbar ist, braucht man eigentlich keine
>Transmissionlines

Ist ja auch alles "just for fun" und zum Erkenntnisgewinn...
vor 4 Wochen wusste ich ja noch nicht einmal was Transmission Lines sind 
und wie sie funktionieren.

Aber in letzter Zeit stosse ich immer öfter auf Beispiele in denen L/C 
Netzwerke aufgrund des Frequenzbereichs mit TLs realisiert sind. Daher 
mein lüsterner Blick in diese Richtung.

@All
Danke für die vielen Stichworte soweit.

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