Welchen Kondensatortyp?

100A?

Nabuchodonosor schrieb:
> Ich brauche einen Kondensator 10nF, 5kV, 100A, 500kHz.

Aus Interesse, warum?
Würde mich sehr interessieren.

Ein OM aus einem Nachbar OV, arbeitet an der Uni und bei ihm schmelzen 
die schlechten Kondensatoren schon mal durch.

Hier geht es um die Verlustleistung, Bedingt durch den Strom der 
Frequenz bei gegebener Umgebungstemp.

Er hat dann etwas aus dem Bereich Mica Kondensatoren gefunden und kann 
damit seine HF-Strecken testen.

Warum oder wofür? :)

Wofür: Ich möchte eine magnetic loop Sendeantenne für das 630m-Band 
bauen.

Die Güte ist entscheidend ob ich 0.1% oder 0.000001% Effizienz bekomme.
Eine hohe Güte resultiert in hoher Blindspannung und Blindstrom, bereits 
bei kleiner Leistung. Daher die Anforderung an den Kondensator.

Wenn es ein paar 100uF sein dürfen, nimm einen DC Link Kondensator aus 
einem E Auto. Da sind 100A kein Problem.

Nabuchodonosor schrieb:
> Warum oder wofür? :)
>
> Wofür: Ich möchte eine magnetic loop Sendeantenne für das 630m-Band
> bauen.
>
> Die Güte ist entscheidend ob ich 0.1% oder 0.000001% Effizienz bekomme.
> Eine hohe Güte resultiert in hoher Blindspannung und Blindstrom, bereits
> bei kleiner Leistung. Daher die Anforderung an den Kondensator.

Wow, wie wird die Loop ausgeführt, Ø 100mm geschweißtes Rohr mit welchem 
Durchmesser?

Gilt noch Mitteilung Nr.  386 / 2012 Amateurfunkdienst; Nutzung des 
Frequenzbereichs 472 – 479 kHz ?

Wie wirst Du die 1 Watt ERP einhalten?

Quelle: 
https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/Sachgebiete/Telekommunikation/Unternehmen_Institutionen/Frequenzen/Amateurfunk/AmtsblattverfuegungenAFu/Mitteilung3862012NutzungFreqBereich472_479kHz.pdf

Zum Kondensator, wenn die Induktivität der Loop gemessen wurden,
dann kann man die Kondensator C ausrechnen:

w = 2  pi  f
C = 1/ (w² * L)

Dann könnte man auf Plattenkondensatoren, er = Luft, setzen, das 
Material und Abstände währe noch zu berechnen.

Ähnlich Platinenmaterial, dass übereinander gestapelt würde, 3 Platten, 
doppelt Spannungsfestigkeit.

Über die parallel Schaltung von mehreren Plattenkondensatoren ließen 
sich einfach der gesamte Kondensator aufbauen.

Wenn man ein Plattenkondensatoren als Klappkondensator ausführe, dann 
könnte man die Resonanzfreq. noch Veränderlich gestalten.

Karl M. schrieb:
> Wow, wie wird die Loop ausgeführt, Ø 100mm geschweißtes Rohr mit welchem
> Durchmesser?

Ich versuche es zunächst mit einem 20cm Alu-Lüftungsrohr und 8m Umfang.


> Wie wirst Du die 1 Watt ERP einhalten?

Bei uns in der Schweiz sind 5W EIRP erlaubt. Aber die Frage wird eher 
sein: "Wie kann ich die 5W erreichen":

Der Strahlungswiderstand mit obigen Abmessungen beträgt 4,1 µOhm. Wenn 
ich 2 mOhm Verlust habe, dann bleiben noch 0,23% Wirkungsgrad plus ein 
wenig Antennengewinn übrig.
Da müsste ich kilowattweise RF speisen, damit 5W EIRP rauskommen.

Oder hat jemand Supraleiter übrig?

Danke für die Angaben.

Ich habe mich bisher nicht in diesem Band bewegt, würde beim der PA eine 
einem erweiterten Audioverstärker 1 kWatt in Brückenschaltung denken.

Zur Loop, kennst Du schon die Induktivität ?

Wenn die Plattenkondensatoren z.B. aus Aluplatten und Luftisolation 
besteht, ist das kostengünstig und leicht herzustellen.
Den Abstand der Platten zueinander könnte man mit Kunststoffschrauben 
herstellen und mit M8 Bolzen/ Schrauben die Verkabelung untereinander 
herstellen.

Hast Du Dir schon Gedanken über die Einspeisung und eine 
Leistungsanpassung in den mΩ Bereich gemacht?

Evtl. über eine galvanische gekoppelte Deltaanpassung?

Die Induktivität habe ich berechnet, aber ich werde es messen müssen. 
Ich muss erst schauen wie ich den Platz im Dachboden möglichst gut 
ausnutze.

Selbstbau des Kondensators habe ich auch überlegt, aber ich bin mir 
nicht sicher ob sich das finanziell lohnt. Der Materialaufwand ist ja 
nicht unerheblich.
Auch weiss ich nicht wie es bei Kunststoffen mit dielektrischen 
Verlusten bei dieser Frequenz und Feldstärke aussieht.

Die Speisung geschieht über eine kleine Schleife die induktiv gekoppelt 
ist, das ist fast verlustfrei.
http://www.dg1sfj.de/index.php/funk/antennen/87-magnetic-loop-koppelschleifen

Nabuchodonosor schrieb:
> Der Strahlungswiderstand mit obigen Abmessungen beträgt 4,1 µOhm. Wenn
> ich 2 mOhm Verlust habe, dann bleiben noch 0,23% Wirkungsgrad plus ein
> wenig Antennengewinn übrig.
> Da müsste ich kilowattweise RF speisen, damit 5W EIRP rauskommen.

Warum nimmst du nicht einfach einen langen Draht als Antenne, wie es 
schon die Vorfahren gemacht haben?
Das ist einfach, kostet kaum etwas und man erreicht recht schnell 
brauchbare Strahlungswiderstände.

Du zäumst das Pferd von hinten auf.
Bevor Du einen Sender wie Radio Luxemburg baust,
versuch es erstmal mit kleinerer Leistung
und spezieller Empfangstechnik, wie QRSS u.ä.
Das funktioniert sogar.

Hast Du Dich überhaupt schon mal umgesehen,
wie es andere machen, z.B. auf 472.org ?

Irgendwie klingst Du nach Wunschdenken.

Da sieht man, dass Du den Beitrag nicht gelesen hast:

Frequenzbereich: 472 – 479 kHz

nachtmix schrieb:
> Warum nimmst du nicht einfach einen langen Draht als Antenne, wie es
> schon die Vorfahren gemacht haben?
> Das ist einfach, kostet kaum etwas und man erreicht recht schnell
> brauchbare Strahlungswiderstände.

Bzw. nicht weist, wie lang so ein Dipol mit Lamda/2 dann sein muss!

eric schrieb:
> Irgendwie klingst Du nach Wunschdenken:

... ich hab den grössten !

Hat ja nicht lange gedauert bis der erste Miesepeter auftaucht.

Ich habe die Sache durchgerechnet. Ich weiss welche Reichweite ich mit 
WSPR erreichen sollte.
Schlimmstenfalls kann ich was vom Projekt lernen.

Ein handlicher Halbwellendipol von 302m Länge hat zwar einen 
Antennengewinn von -1.2dBi, aber nur Senkrecht nach oben. Bei 10 Grad 
Elevation hat der Dipol noch -12dBi.
Ferner hat man bei dieser Frequenz mit horizontaler Polarisation einen 
zusätzlichen Nachteil der einige zehn dB ausmachen kann.
https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_wave_propagation#Polarization_&_ground_wave_propagation


Wenn man bei dieser Frequenz Drahtantennen verwenden möchte, setzt man 
üblicherweise auf T- oder Vorhangantennen.
Diese Möglichkeit habe ich nicht.

eric schrieb:
> Hast Du Dich überhaupt schon mal umgesehen,
> wie es andere machen, z.B. auf 472.org ?

Sorry, muss korrekt heissen: 472kHz.org


PS.: Nabuchodonosor, ist das schwiizerdütsch?

Wenn bitte noch jemand einen Kondensatortyp für diese Anwendung 
empfehlen könnte.

- DC Link Kondensator fällt weg, viel zu hochohmig.
- Selbstbau: Ist die Wahl des Kunststoffes für Abstandhalter relevant 
(dielektrische Verluste)? Bei 5mm Plattenabstand bräuchte ich ca. 6m² 
Fläche.

Nabuchodonosor schrieb:
> Wenn bitte noch jemand einen Kondensatortyp für diese Anwendung
> empfehlen könnte.
>
> - DC Link Kondensator fällt weg, viel zu hochohmig.
> - Selbstbau: Ist die Wahl des Kunststoffes für Abstandhalter relevant
> (dielektrische Verluste)? Bei 5mm Plattenabstand bräuchte ich ca. 6m²
> Fläche.

Die Größe habe ich jetzt nicht nachgerechnet, das ich die Induktivität 
der Loop nicht kenne.

Ich sehe da keine Probleme, da die 4 Verschraubungen ja nur an den 
Rändern wirksam sind und bei 500kHz ...
Darüber hinaus würde ich nur kleine Plattenkondensatoren bauen.
Die sind mechanisch stabiler als ein großer.
Vielleicht A4 als Größe wählen und diese miteinander parallel 
Verschalten.

Nabuchodonosor schrieb:
> Ein handlicher Halbwellendipol von 302m Länge

Brauchst du nicht. Auch nicht lambda/4 o.dgl.
Bei diesen Dimensionen hat die Antemme lediglich keine Blindkomponenten 
der Impedanz sondern nur Wirkwiderstand.

Bei kurzen Antennen hast du einen kapazitiven Anteil, den man aber mit 
einer Induktivität "Verlängerungsspule" ganz gut kompensieren kann, so 
dass der Sender wieder nur einen Wirkwiderstand sieht.
Natürlich verliert man dabei etwas Energie, aber selbst wenn das 20% 
sind, ist das wesentlich weniger als die 54dB, die sich aus deinen 
obigen Angaben von Strahlungswiderstand und Verlustwiderstand ergeben.

Du solltest mal ein Buch über Antennentechnik zur Hand nehmen.
Dort wird dir vorgerechnet, wie schlecht solche Rahmenantennen im 
Vergleich zu einem linearen Strahler wirklich sind.
Als Sendeantennen sind sie praktisch unbrauchbar.

nachtmix schrieb:
> Als Sendeantennen sind sie praktisch unbrauchbar.

Ganz so schlimm ist es in der Praxis nicht.
Ein befreundeter OM benutzt eine Loop aus Cu-Regenrohr
ca. 3m Durchmesser mit gutem Erfolg auf 160m.

Die Loop steht im Garten zwischen Bäumen,
die das magnetische Nahfeld der Loop wesentlich schwächer
dämpfen als es bei dem elektrischen Nahfeld
einer Inverted-L der Fall wäre.

Ich habe Deine Alu-Loop mal überschlagen.
Wenn ich mich nicht verrechnet habe, beträgt die Induktivität
knapp 4 mikroH bei einer Impedanz von ca. 10 Ohm.
Deine angenommenen 2 mOhm ergäben eine Güte von ungefähr 5000,
was mir zu hoch erscheint.
Das Problem ist aber wirklich der Kondensator:
ca. 30 nF bei den angegebenen Spannungen und Strömen.
Wenn es die irgendwo gibt, kosten sie bestimmt ein Vermögen.

Vakuumkondensatoren gibt es schon in dem Bereich, sogar welche mit 
variabler Kapazität. Aber günstig ist anders.



nachtmix schrieb:
> Du solltest mal ein Buch über Antennentechnik zur Hand nehmen.
> Als Sendeantennen sind sie praktisch unbrauchbar.

Magnetic Loops können durchaus passable Sendeantennen sein, das steht 
auch in Antennenbüchern.
Z.B. Rothammel 12. Auflage S. 332, Abschnitt 16.1 "Wirkungsweise von 
Magnetischen Antennen":
"Für den Funkamateur bieten diese raumsparenden Formen besonders für das 
40-, 80- und 160m-Amateurband eine günstige Alternative."

Ich habe selber schon mehrere gebaut und kann damit jeden Winter 
DX-Verbindungen mit Nordamerika auf 80m machen.

Die eingangs genannten Kondensatoren von GUTH
sind sicherlich nicht geeignet, weil sie für DC bestimmt sind
und bei AC die Verluste zu hoch werden.

Auch wenn die Güte niedriger ist als die geschätzten 5000,
muss die Abstimmung doch sehr genau erfolgen.
Deshalb ist in jedem Fall eine Kombination von Festwerten
und veränderlich Kondensatoren notwendig.

Vielleicht aber lohnt es sich, einen anderen Gedanken
zu verfolgen:
Die Loop aperiodisch betreiben und
die Abstimmung auf die Primärseite legen,
mit grösserem L und kleinerem C,
Energieübertragung mittels eines grossen Ringkerns,
evtl. an einer Stelle mit verringertem Rohrdurchmesser.
Könnte funktionieren!

Nabuchodonosor schrieb:
> Magnetic Loops können durchaus passable Sendeantennen sein,
> das steht auch in Antennenbüchern. z.B. Rothammel ...


Rothammel ist eine hervorragende Ideensammlung,
aber kein wirkliches Fachbuch.

Mit einer Schleife aus 1,5mm²-Litze und 2W Sendeleistung komme ich schon 
mal 18km weit :)

Sind wohl ca. 20µW EIRP.

Habe meinen Empfänger zwei mal kurz eingekoppelt um die Frequenz zu 
bestätigen wegen Drift. Über ca. 7s pro Pixel integriert.

Nabuchodonosor schrieb:
> Ich versuche es zunächst mit einem 20cm Alu-Lüftungsrohr und 8m Umfang.

Habe es mal mit dem Loopantennen-Rechner durchsimuliert:

D = 8m, d =200mm => Wirkungsgrad: 0,8%

D =20m, d =  2mm => Wirkungsgrad: 1,0%

D =50m, d =  1mm => Wirkungsgrad: 10%


Kenne die Gegebenheiten vor Ort nicht, aber eine Loop kann man auch an 
einem hoch aufgespannten Seil anbringen (die Loop sieht dann aus wie ein 
im Uhrzeigersinn um 90° gedrehtes D, also mit Bauch nach unten und der 
Strich vom D läuft parallel zum Halteseil).

Ja, grössere Fläche = höherer Strahlungswiderstand = weniger Verluste.

Wenn ich eine 20 oder 50m-Loop genehmigt bekäme, würde ich aber lieber 
eine Reusenantenne aufstellen. Das ist hier leider alles aussichtslos.

Ich könnte allenfalls der Fassade entlang ein Draht legen. Mit 16mm² 
Litze komme ich auf 0,4% Wirkungsgrad und habe nur noch 1kV Spannung am 
Kondensator bei 100W PEP. Das wäre dann etwas einfacher.

Hast du denn eigenes Grundstück?

Eventuell könnte man eine liegende Loop rund um das Grundstück verlegen 
(wobei die liegende Loop immer noch so hoch wie irgend möglich über dem 
Boden aufgehangen sein sollte)...


Draht direkt an Ziegel/Stein funktioniert nach meiner Erfahrung 
schlecht.


Nabuchodonosor schrieb:
> Wenn ich eine 20 oder 50m-Loop genehmigt bekäme, würde ich aber lieber
> eine Reusenantenne aufstellen. Das ist hier leider alles aussichtslos.

Wer muss denn in der Schweiz sein ok dazu geben? Geht es um irgendwelche 
bauartlichen Auflagen?

Folienkondensatoren von Wima könnten was sein.

Axel

henning schrieb:
> Wer muss denn in der Schweiz sein ok dazu geben? Geht es um irgendwelche
> bauartlichen Auflagen?

Das hängt davon ab wo man wohnt. Da wo ich wohne, wäre es 
genehmigungspflichtig und ich habe zwei einsprachefreudige Nachbarn.
Bei meinem letzten Wohnort wurde die Genehmigung aber bereits von 
Gemeindeverwaltung abgelehnt, weil das Antennenprojekt das 
Landschaftsbild stören würde.

B e r n d W. schrieb:
> Durchschlagsfestigkeit > 25 kV/mm

Cool, das löst eine Menge Probleme. Damit kann ich ja sogar meine 500V 
Drehkos spannungsfest machen.

Axel schrieb:
> Folienkondensatoren von Wima könnten was sein.

Bei denen die ich gefunden habe, würde 96% der Sendeleistung im 
Kondensator verheizt.

Noch als Referenz:
G1GKN erreicht mit einem 110m Mast und 25W Sendeleistung im 630m-Band 
gemessene 1W EIRP, das entspricht einem Wirkungsgrad von 4%.

Korrektur, die Strahlungsleistung sagt nichts über den Wirkungsgrad aus.

Wieviel Einfluss hat die Glimmerscheibe auf den ESR bei 475 kHz?

Glimmer: Vorsicht, in einer dünnen Luftschicht zwischen Glimmer und 
Metall besteht Durchschlags Gefahr. Höhere Feldstärke und niedrigere 
Durchschlags Festigkeit. Ist wie die Serienschaltung eines Glimmer 
Kondensators mit einem Luftkondensator.

Christoph db1uq K. schrieb:
> 3. Dissipation factor<=0.0008;

Wenn das tanδ ist, dann komme ich mit 5 nF und 475 kHz auf ein ESR von 
53 mOhm. Etwas viel.
Die Schleife selber sollte theoretisch ~2 mOhm haben und idealerweise 
möchte man sämtliche Leistung da drin haben.

henning schrieb:
> Habe es mal mit dem Loopantennen-Rechner durchsimuliert:
>
> D = 8m, d =200mm => Wirkungsgrad: 0,8%

8m ist der Umfang der geplanten Loop, nicht der Durchmesser!
Die Fläche beträgt deshalb nur ca. 10%  von deiner Berechnung und der 
Wirkungsgrad wird unterirdisch.

Nabuchodonosor schrieb:
> Ich brauche einen Kondensator 10nF, 5kV, 100A, 500kHz.

Wenn man bei einem Schwingkreis eine hohe Leerlaufgüte haben möchte, 
dann nimmt man nicht irgendwelche Paarungen von L und C, die die 
gewünschte Frequenz ergeben, sondern strebt gleichzeitig ein hohes 
L/C-Verhältnis an.
Da L mit n² steigt, brauchst du nur 4 Windungen um auf praktikable 
Kapazitätswerte zu kommen: 10nF/ 16 =  625pF!

nachtmix schrieb:
> Wenn man bei einem Schwingkreis eine hohe Leerlaufgüte haben möchte,
> dann nimmt man nicht irgendwelche Paarungen von L und C, die die
> gewünschte Frequenz ergeben, sondern strebt gleichzeitig ein hohes
> L/C-Verhältnis an.
> Da L mit n² steigt, brauchst du nur 4 Windungen um auf praktikable
> Kapazitätswerte zu kommen: 10nF/ 16 =  625pF!

Das ist für eine Sendeloop eine ziemlich dumme Idee. Denn für den 
Wirkungsgrad ist in erster Linie der ohmsche Verlustwiderstand des 
Leiters verantwortlich. Und der ist bei drei Windungen höher als bei nur 
einer Windung. Man strebt hier eine maximale Antennenfläche bei 
minimaler Leiterlänge an. Das günstigste Verhältnis zwischen der 
wirksamen Antennenfläche und Verlustwiderstand bei konstanter 
Leiterlänge bietet eine kreisförmige Schleife mit nur einer Windung.

Auch wirkt sich bei mehrfachen Windungen die Kapazität zwischen den 
Windungen negativ auf den Wirkungsgrad aus und man gerät relativ schnell 
in eine niedrige Resonanzfrequenz.


Ich habe gestern eine Loop aus Alufolie gebaut.
Auf 160m geht sie ganz ausgezeichnet, es waren Verbindungen mit GB 
(>1000km) möglich. Dafür hat ein 1nF Luft-Drehko gereicht. Ab 25W 
fliegen allerdings die Funken.

Für 630m habe ich einen Kondensator aus Alufolie und Klarsichtfolie 
gebaut, rund 14nF waren nötig.
Wegen starkem Störpegel durch Gewitter und nur 2W Sendeleistung war das 
Ergebnis ernüchternd. Werde die nächsten Tage/Wochen eine PA bauen, dann 
sehe ich mit der Wärmebildkamera auch besser wo die Verluste auftreten.

Parallelschaltung mehrerer Scheibenkondensatoren wie dieser hier:
Beitrag "Hochspannungs-Kondensator - Wo bekomme ich so einen her?"
Beitrag "(S) Suche Hersteller"
Beitrag "Hochspannungskeramikkondensatoren 15kV 6000pf"
und die Links in diesen Beiträgen.

B e r n d W. schrieb:
>>> 4 Windungen um auf praktikable Kapazitätswerte zu kommen
>> Das ist für eine Sendeloop eine ziemlich dumme Idee
>
> Die Idee ist auf den ersten Blick nicht schlecht. In der Loop fließt nur
> 1/4 des Stroms, der erhöhte Widerstand wirkt sich nicht aus. Allerdings
> vervierfacht sich die Spannung, wodurch der Kondensator eine erhöhte
> Spannungsfestigkeit aufweisen muss.

Wenn man das Prinzip der Loop wirklich verstanden hat, ist das 
spätestens auf den zweiten Blick eine schlechte Idee.

Der Strom erzeugt das magnetische Feld. Der Strom strahlt, nicht die 
Spannung.