Hallo,
ich möchte gerne von Motorzündungen stammende HF Störungen breitbandig
zwischen 108 und 140Mhz detektieren, anzeigen oder messen können. Es
geht darum, festzustellen ob ein Verbrennungsmotor im Flugfunk stört
oder nicht, ohne sämtliche Kanäle einzeln durchzuhören. Zur Verfügung
hätte ich ein 400 MHz Oszilloskop. Ich suche ein paar Anregungen wie so
etwas zu machen wäre.
Paul
Das normale Werkzeug dazu wäre ein Spektrumanalyzer. Den könntest du dir
allerdings für diesen Frequenzbereich sogar selbst bauen. Ein Vorschlag
wäre ein UKW-Tuner mit Kapazitätsdiodenabstimmung, etwas umgebaut das er
höher empfängt, das ganze mit einem Sägezahngenerator über den Bereich
gewobbelt. Diesen verwendest du auch für die X-Achse des Oszilloskops,
an den ZF-Ausgang kommt ein Verstärker (irgendein IC) für die 10.7MHz ZF
und ein einfacher Gleichrichter, damit hast du die Y-Achse.
Gruß,
Christian
Nachtrag:
Natürlich das Filter passender Bandbreite für Flugfunk nicht vergessen,
das die Störungen nicht im Rauschen verschwinden (Siehst du kein
(Außen-)Rauschen auf dem Oszischirm, bist du noch nicht empfindlich
genug), und selbstverständlich keine FM-ZF mit Begrenzer und/oder AGC,
sondern am besten eine fixe, aber einstellbare Verstärkung.
Gruß,
Christian
Einerseits: Als erstes solltest Du über eine geeignete Antenne
nachdenken. Eine, die über die entsprechende Bandbreite geht und eine
gute Richtwirkung aufweist. Die im Flugzeug bereits eingebaute ist nicht
geeignet, weil eben eingebaut, das heißt leitfähig mit der Zelle
verbunden und innen verkabelt. Damit kannst Du nicht zwischen
abgestrahlten Störungen und leitungsgebundenen Störungen (aus der
Verkabelung bzw. über das Metall der Zelle) unterscheiden.
Andererseits: Alles, was Du nicht mit kalibrierter und dafür
vorgesehener Ausrüstung machst ist wie Windgeschwindigkeit mit dem
feuchten Finger messen. Gibt einen Eindruck, wenn Du Erfahrung hast, hat
aber wenig Wert ohne Vergleichsmöglichkeiten.
Drittens: Da Du hier von Flugfunk sprichst vermute ich, es geht um einen
Motor in einem Luftfahrzeug. Ich kenne die Vorschriften nicht im Detail,
weiß aber, daß da recht strenge gelten. Vor allem aber auch streng in
der Hinsicht, welche Qualifikation und Ausrüstung man haben muß bevor
man sich da an so etwas vergreifen darf. Und überdies hat der Hersteller
dafür sorge zu tragen, daß Störungen im Betrieb nicht auftreten. Wende
Dich also vertrauensvoll an Deinen Wartungsbetrieb.
Hallo Christian,
danke für diesen Vorschlag, das werde ich mal angehen. Und wenn ich in
meinen Schatzkisten im Keller mal wühle, brauch ich dafür nicht mal
einkaufen zu gehen.
@ Hubert; ruhig Brauner, nicht gleich in Panik verfallen, ich falle Dir
schon nicht auf den Kopf.
Paul
Christian Erker schrieb:> Das normale Werkzeug dazu wäre ein Spektrumanalyzer.
Nicht ein Spektrumanalyzer sondern ein Störmessempfänger wäre das
geeignete Werkzeug. Ein Spektrumanalyzer hat weder genügend
Dynamikbereich, noch ist es empfindlich genug. Die Rauschzahl eines
Spektrumanalyzers beträgt um die 30db ( Nein ich habe kein Komma
vergessen ).
Christian Erker schrieb:> Natürlich das Filter passender Bandbreite für Flugfunk nicht vergessen,>> das die Störungen nicht im Rauschen verschwinden (Siehst du kein>> (Außen-)Rauschen auf dem Oszischirm, bist du noch nicht empfindlich>> genug), und selbstverständlich keine FM-ZF mit Begrenzer und/oder AGC,>> sondern am besten eine fixe, aber einstellbare Verstärkung.
Das must du mal genauer erklären. Die Empfindlichkeit ist direkt von der
Bandbreite abhängig. Welche Bandbreite ist denn nun die richtige?
Ralph Berres
Ralph Berres schrieb:> Welche Bandbreite ist denn nun die richtige?
Da Flugfunk mit 8,33 kHz Raster arbeitet, sollte das Filter wohl
so um die 5 kHz sein.
Ich denke, Christian wollte vor allem darauf hinaus, dass man, wenn
man diese Bastellösung mit dem VHF-Tuner aufbaut, dann nicht etwa
mit dem 200 kHz breiten WFM-Filter ans Werk gehen sollte.
Ob die Summenleistung des Zündfunkens den VHF Tuner nicht bereits
hoffnungslos übersteuern? So riesig groß ist der Dynamikbereich eines
VHF Tuners ja nicht. OK für eine Ja-Nein Indikation zu tätigen mag es
ausreichnd sein. Aber für eine qualitative Aussage wird es wohl nicht
reichen.
Ralph Berres
Ralph Berres schrieb:> Die Rauschzahl eines Spektrumanalyzers beträgt um die 30db (Nein> ich habe kein Komma vergessen).
Die Rauschzahl wäre 1000, 30 dB wäre das Rauschmaß (laut DIN).
Es gibt aber auch Vorverstärker dafür, eingebaute oder externe. Typische
Empfindlichkeit mit internen Vorverstärkern liegt bei 160 dBm/Hz, das
wären etwa 15 dB. Besser sind Messempfänger diesbezüglich dann auch
nicht unbedingt.
Ein Oszilloskop ist zur Analyse vom Zündelektrikgeprassel aber auch
nicht so abwegig. Bis in den MHz-Bereich kann ggf. auch damit ein
Spektrum gerechnet und angezeigt werden. Der Zeitbereich ist aber zuerst
sehr gute Wahl. Das ersetzt allerdings nicht eine abschließende Messung
über Antenne, wenn es letztendlich um Filter- und Schirmungsmaßnahmen
geht.
Störaustastung kann übrigens sehr gut auch in den (AM-) Empfängern
stattfinden. Meist geht das besser und einfacher, als die eigentliche
Quelle ruhig zu bekommen. Im Extremfall wird der Motor so gut entstört,
dass er am Ende nicht mehr läuft ... sagt man.
Störaustaster in Empfängern sind aber ein sehr umfangreiches Thema. Die
Austastung sollte bereits im breitbandigen Teil stattfinden, sonst
verschmieren die Störpulse. Direkt am Antenneneingang können die
Austaststufen aber auch unerwünschte Intermodulation mit Nutz- und
anderen Signalen erzeugen. Neue Empfänger bieten teilweise in
Bandbreite, Impulsbreite und -tiefe verstellbare Noise Blanker zur
Verfügung.
Ich vermute mal, dass Flugfunkempfänger zwar teures Geld kosten, was
Störaustastung angeht, aber eher schwach ausgerüstet sind. Oder wie
sieht das aktuell aus?
Paul G. schrieb:> Hallo,>> ich möchte gerne von Motorzündungen stammende HF Störungen breitbandig> zwischen 108 und 140Mhz detektieren, anzeigen oder messen können. Es> geht darum, festzustellen ob ein Verbrennungsmotor im Flugfunk stört> oder nicht, ohne sämtliche Kanäle einzeln durchzuhören. Zur Verfügung> hätte ich ein 400 MHz Oszilloskop. Ich suche ein paar Anregungen wie so> etwas zu machen wäre.>> Paul
Bezgl. der einzelnen Kanäle würde ich jetzt behaupten, dass
Zündstörungen annähernd gleich auf alle Kanäle verteilt werden. Man kann
irgendeinen Kanal einstellen, am besten einen unbelegten, Rauschsperre
öffnen und einfach hören und/oder die "Prassel"-Feldstärke ablesen.
Gibt es denn effektive Störaustaster in diesen Teilen? (Wenn ja, zum
Testen natürlich abschalten, falls schaltbar.)
Paul G. schrieb:> hätte ich ein 400 MHz Oszilloskop.
1.Frage wäre, ob Deine Störungen wirklich vom Motor stammen. Dazu reicht
für ERSTE Versuche Dein Oszi und ein Schraubstock für den Motor.
Verfeinern kann man die Methoden immer (siehe oben).
2.Das wird Dich aber noch nicht glücklich machen, weil Dein Empfangsteil
mit der Flughöhe einen größeren Sichthorizont bekommt und evtl. auch
schon von anderen Störern zugestopft wird?
@ Paul G.: Ich dachte weniger, daß Du mir auf den Kopf fallen wirst.
Eher wollte ich Dich auf die Gefahr hinweisen, daß Du da Schwierigkeiten
mit zickigen Behöreden bekommst. Es ist schon mal schwierig genug,
festzustellen, auf welche Weise Deine Zündanlage stört. (Abstrahlung,
wenn ja, warum oder vielleicht doch eher leitungsgebunden, wenn ja wie
das) Außerden, was machst Du, wenn Du tatsächlich die Zündanlage als
Störquelle festmachst. Auch da kannst Du vielleicht vieles, darfst aber
als Eigentümer oder Betreiber weniges (eigentlich garnichts).
@ df1as: Schaltbare Störaustaster kenne ich bei den Geräten, die in der
Hobbyfliegerei oder einfachen kommerziellen Anwendungen üblich sind
nicht. Die Anlagen von Airbus&Co... kenne ich jetzt nicht.
Jetzt will ich aber nicht nur negativ reden: Wenn ich mit ausschließlich
einem Oszilloskop die Störquelle suchen sollte würde ich mir eine
behelfsmäßige Antenne und einen Detektor bauen. Dazu reicht ein ca 70 cm
langer Metallstab (ist etwa lambda/4, ohne es genau errechnet zu haben)
und eine Diode (Germanium oder HF-Schottky), und dann schauen ob ich im
Nahfeld störungen auffangen kann. D. h. einfach mit der Antenne in der
Nähe des Motors schnüffeln ob ich da was auffangen kann. Außerdem kannst
ja mal mit einem normalen Tastkopf an die Bordnetzleitungen gehen ob Du
da auch Störimpulse siehst.
df1as schrieb:> Es gibt aber auch Vorverstärker dafür, eingebaute oder externe. Typische>> Empfindlichkeit mit internen Vorverstärkern liegt bei 160 dBm/Hz, das>> wären etwa 15 dB. Besser sind Messempfänger diesbezüglich dann auch>> nicht unbedingt.
Messempfänger sind auf Grund der mitlaufende ( oder zumindest in
Teilbereich schaltende ) Vorselektion aber im Dynamikbereich erheblich
besser, Sie sind einfach höher aussteuerbar. Auserdem haben ( zumindest
ältere ) Spektrumanalyzer nicht die Möglichkeit verschiedene Dedektoren
zu verwenden.
Lege mal eine vom Zündkabel kapazitiv ausgekoppeltes Spektrum direkt auf
einen Spektrumanalyzer. BZW. NEIN !! Mache es besser nicht!. Sonst
stellst du mir noch die Reparatur deines SA in Rechnung, weil ich dir
einen falschen Ratschlag gegeben habe. Der Crestfaktor solch eines
Störsignales ist extrem hoch. Man kann sich den SA mit sowas in
Sekundenbruchteile zerstören, wenn er nicht über einen Transientenschutz
im Eingang verfügt.
Die meiste Energie in einer Zündanlage wird von den Zündkabeln selber
abgestrahlt. Der Schwerpunkt liegt etwa bei der Frequenz , bei denen das
Zündkabel ein Lambda Viertel Strahler darstellt. Deswegen ist auch das
UKW Band am stärksten betroffen. Bedämpft werden solche Störungen in der
Regel dadurch, in dem man in jedes Kabel ein Widerstand von ca 10Kohm
schaltet, oder die Kabel selbst aus Widerstandsmaterial besteht. Dadurch
wird die Resonanz der Antenne ( Zündkabel ) stark bedämpft. So hat man
es wenigstens bei Autos gemacht. Heute bei den modernen Autos hat jeder
Zylinder direkt die Zündkerze und Zündspule in einer Einheit integriert,
so das die Störungen wesentlich besser in den Griff zu bekommen sind. In
hartnäckigen Fällen, oder wo man auch Reststörungen nicht akzeptieren
kann schirmt man die gesamte Zündanlage ab.
Ich würde mir eine Spule mit ein zwei Windungen 10mm Durchmesser direkt
ans Ende eines RG48 Koaxkabel löten und damit auf den Oszillograf oder
SA gehen, und mich dann der Störquelle nähern. So hat man die Energie
halbwegs im Griff, wenn man sich nicht ganz dumm anstellt, und man hat
noch die Möglichkeit die Störquelle zu orten.
Ralph Berres