Hallo Spezies, irgendwie kennt ihr mich ja schon und wisst automatisch dass es keine Schüleraufgabe ist. Ich hoffe daher auf Geduld in meine Richtung. Aus gewisser Neugier und Langeweile habe ich dieser Tage mal wieder die Idee mit dem Empfang von ELF und VLF herausgekramt. Nun hätte ich gern eine abgeschirmte LoopAntenne. Da die Sache mit dem Abschirmen doch immer schwierig ist kam ich auf die Idee ein ISDN (Telekommunikationskabel) Kabel zu verwenden, da dieses ja intern schon geschirmt ist. Insgesamt hat das Kabel 12 Adern wovon immer 2 verdrillt sind, so dass innerhalb der Verdrillung alle ca. 5cm wieder neu begonnen wird. Zur Auswertung der Signale mit dem Osci habe ich ein kleines Breadboard mit nem INA 118 parat . Ich dachte nun, ich könne aus dem Kabel nun eine "Shielded Loop" machen. Selbst dabei gäbe es mehrer Möglichkeiten. 1. ich verbinde am Ende und Anfang der Schleife immer den ankommenden Draht mit dem Weggehenden und habe anschliessend einen Loop aus 6 Windungen. 2. Ich verbinde alle Abgehenden Kabel parallel und adequat auch alle ankommenden. Es Resultiert eine Spule mit 1 Windung aber mehr Kupfer 3. Ich kombiniere 1. und 2. und nehme eine Windung als Auskoppelspule und schliesse diese dann an meinen INA an. Die ganzen Seiten über Loop Antenne und vlf.it habe ich schon besichtigt. Offenbar ist dieses Thema nicht so konkret in meinem Hirn angelegt. Vielleicht hat jemand einen Tipp, in welche Richtung ich mich bewegen sollte oder könnte. Da es nur ne Bastelei ist, kann ich auch nicht weiter über die Anforderung berichten. Sorry .. ist halt "open End". Klaus
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IMHO ist die Version 1 dir richtige. Dazu kommt dann noch ein Kondensator, um die Antenne als Schwingkreis auf Resonanz abzustimmen. Die Abschirmung darf nur an einem Ende angeschlossen sein, damit sie nicht als kurzgeschlossene Sekundärwicklung arbeitet.
Sechs Windungen sind etwas wenig - das parallelschalten der Leitungen um den Querschnitt zu erhöhen und den Widerstand zu verringern bringt in dieser Größenordnung auch nichts, das macht man schließlich um das thermische Rauschen zu verringern - die SNR zu verbessern. Und bei nur einer einzigen Windung wird es schwer in den Sub-VLF-Bereich vorzudringen - auch mit sechs Windungen ist das wie schon erwähnt nur suboptimal möglich. Das erwähnte Abstimmen der Antenne auf Resonanz mittels einen Kondensators ist auch nicht unbedingt empfehlenswert - gerade wenn breitbandig empfangen/scannen will, sollte man ein anderes Antennenkonzept implementieren Welchen Spulendurchmesser hast Du denn geplant? Um mit deinen sechs Windungen überhaupt etwas zu empfangen, müssten das schon ein paar-zehn-meter sein (unterirdisch verlegt?)! Schau dir mal die vlt.it-Seite genauer an, da gibt es einige Seiten zur 'Loop Theory', die umreißen eigentlich alles dazu wissenswerte. http://www.vlf.it/looptheo7/looptheo7.htm http://www.vlf.it/octoloop/rlt-n4ywk.htm Auf vlf.it ist auch ein Bericht von jemanden zu finden, der sich aus einem vieladrigen Telefonkabel (also die unterirdisch verlegten Leitungen mit vielleicht ~100 Adern) eine Antenne gebaut hat, in seinem Aufbau lässt sich die Verschaltung der Adern dabei auch im Betrieb per Drehschalter verändern. Auch das hier könnte etwas für Dich sein: http://www.vlf.it/bikeloop/bykeloop.htm ...eine E-Feld-Abschirmung lässt sich bei solch einer Spule auch einfach mittels Kupferfolien-Klebeband nachrüsten - und Du wärst nicht auf die (sehr geringe Anzahl von) sechs Windungen beschränkt. Was möchtest Du denn empfangen und wie soll dein System aussehen (stationär, protabel, ...)? Aus solchen Angaben ließen sich dann auch die benötigten Parameter des Systems besser ableiten...
Na siehste, da gibt es schon Antworten. Danke dafür. Was nun tatsächlich anstrebe ist schwer zu sagen. Ich dachte z.B. an eine Gewitterblitzdetection und an was sonst so kommt. Für den Anfang würde ich vielleicht mit 50cm Durchmesser starten, damit es im Zimmer Funktioniert. Wenn ich dann mit der Vorverstärkerkonstruktion zufrieden bin kann ich es oben im Haus auch grösser machen. Sozusagen im Dachgebälk. Da es einfach nur ein Spassproject ist soll eben auch nichts kosten. Daher fällt die Kupferklebefolie schon aus. ->> Sechs Windungen sind etwas wenig das wundert mich dann schon, da verschiedene andere Projects im Web zum Teil mit nur einer Windung auskommen. (Koax Loop Antenna). Aber wie gesagt, ich habe keine Ahnung davon und all meine internen Theorien münden nur in schönem und einfachem Design. klaus
Hallo Klaus, ich beschäftige mich auch mit dem Sub-VLF-Empfang, bin dabei einen Messempfänger für den gesamten Bereich von 0..30kHz aufzubauen - allerdings gebe ich recht viel für dieses Projekt aus, das Augenmerk liegt dabei eher auf die Grenzen des technisch machbaren, als denn darauf, es mit vorhandenen Mittels umzusetzen ohne viel zu investieren, es soll ein Präzisions-Messinstrument für den mobilen Einsatz werden. Zum Loop: bist Du Dir sicher, einen Loop für diesen Frequenzbereich mit nur einer Windung gesehen zu haben?! Wie gesagt - gute Ergebnisse kann ein solcher aufbau kaum liefern. Die effektive Empfangsfläche ist viel zu klein, auch das relativ geringe thermische Rauschen durch den geringen Widerstand hilft nicht bei >zu< geringen Signalpegeln, wie sie bei nur einer Windung mit einer Fläche von vllt. ~10m^2 zu erwerten sind. Meine weiteren Ausführungen dazu sind für Dich vielleicht nur bedingt zu gebrauchen, da sich das wohl nicht der Zielsetzung kein Geld dafür auszugeben vereinbaren lässt - ich schreibe dennoch mal drauf los... Eine magnetische Antenne als Empfangselement stellt eine recht niederohmige Signalquelle dar, der Eingangsverstärker muss in dieser Konstellation möglichst wenig Rauschen, geeigent sind Ultra-Low-Noise OpAmps, meine Wahl fällt hier auf einen LT1028: http://www.linear.com/product/LT1028 Auf Seite 8 des Datenblatts des LT1028 findet sich rechts unten eine Tabelle mit Empfehlungen verschiedener Ultra-Low-Noise OPs, die für den jeweiligen Quellenimpedanz-Bereich am besten geeignet sind - so kommt je nach tatsächlicher Dimensionierung des Loops evtl. auch ein anderer Verstärker in Frage - wobei man für 4kOhm schon 'ne menge Kupfer wickeln muss ;) (bis 4kOhm wird für breitbandige Verstärkung der LT1028/LT1028 empfohlen, für 4..40kOhm dann der LT1007/LT1037) Ein diskreter Aufbau dieser Art z.B. könnte dem noch übelegen sein: http://www.beis.de/Elektronik/LNPreAmp/LNPreAmp.html Das Kühlen des Vorverstärkers bringt nicht all zu viel Minderung des Rauschens - das Kühlen der Empfangsspule selbst birgt allerdings großes Potential! Sicher ist es ein hoher Aufwand, doch es lohnt sich. Eine CO2-Kühlung stellt einen guten Kompromiss zwischen Verfügbarkeit und Preis des Kältemittels und auch technischer Realisierbarkeit dar - die Topologie entspricht grundsätzlich der einer normalen Kompressorkühlanlage, nur, dass es kein geschlossenes System bildet sondern ein offenes - das Kältemittel, hier Kohlenstoffdioxid, wird in bereits kompremierter Form bereitgestellt und nach der Expansion im Verdampfer in die Umgebung entlassen. Ein geschlossenes System ist in diesem speziellen Fall haupfsächlich wegen der durch den Kompressor erzeugten elektromagnetischen Störungen problematisch, auch die benötigte Energie, welche dabei - da das System portabel ist - aus Akkumulatoren stammt - ist recht groß und daher unpraktisch. Die so zu erzielenden Resultate (also mit CO2-Kühlung) sind allerdings überzeugend - weiter kann man einen Loop kaum treiben, noch tiefer herunterzukühlen benötigte flüssigen Stickstoff, der beim mobielen Einsatz schwer zu handhaben ist und zudem auch recht teuer ist - denkt man darüber nach diesen Schritt zu gehen, bzw. ist auf eine bessere Performance des Empfängers angewiesen, bieten sich eher Empfänger auf Basis von SQUIDs an! Die Hochtemperatur-Supraleiter kommen allein mit flüssigem Stickstoff, was auch dies durchaus in den Bereich des möglichen rückt! Der Schritt dahin ist durchaus denkbar - um die Mobilität zu bewahren müssten nur der Bedarf an flüssigen Stickstoff abgeschafft oder auf ein extremes Minimum gebracht werden, ist dies technisch in diesem Projektumfeld z.B. über Pulsrohr-Kühler realisierbar, wären SQIDs als Empfänger durchaus denkbar! Naja, das sind nur lose Gedanken - die CO2-Kühlung der Empfangsspulen ist hingegen sehr konkret und in der Entwicklung. Bei meinen Recherchen zu dem Thema bin ich öfter über Leute gestoßen, die statt eines klassischen E- oder H-Feld-Antenne einen sogenannten 'Earth Dipole' zum Empfang ihrer Signale nutzen - das ist nichts weiter als zwei in einigem Abstand in den Boden gesteckte Elektroden! Die Ergebnisse sahen alles andere als schlecht aus (grob betrachtet - ich bin nicht so tief eingestiefen, da für mich von Anfang an eine H-Feld-Antenne, also eine Spule, interessanter war). ...diese Variante dürfte sicher besser mit deiner 'keine Ausgaben'-Richtlinie für dieses Projekt umsetzbar sein! Anders bräuchtest Du auf jeden Fall Kupferdraht usw. für eine 'normale'/ordentliche Spule, dass Du mit deinem Kabel weiterkommt halte ich für ausgeschlossen. Ach ja, angehängt habe ich mal ein selbstgeschriebenes Spielprogramm welches die theoretisch zu erwartenen Ausgangsspannungen bei gegebener Signalstärke in relation zum Rauschen des Spule darstellt. Ich habe es programmiert um ein Gefühl für die optimale Dimensionierung von Windungszahl und Drahtquerschnitt zu bekommen. Es ist nicht dokumentiert aber ich denke, Du kannst Dich reinfuchsen - so viel einzustellen und abzulesen gibt es ja auch nicht. Sofern es Dich (oder jemand anderen) interessiert, erkläre ich es auch gern genauer oder Poste auch die LabVIEW-Quellen. Zum ausführen des Programms wird wahrscheinlich die 'LabVIEW-Runtime Engine benötigt', lässt sich hier Downloaden: http://search.ni.com/nisearch/app/main/p/bot/no/ap/tech/lang/en/pg/1/ps/30/sn/catnav:du,n13:runtime,n19:Windows,n8:5000,ssnav:sup/scope/en%2Cde/ Grüße Sascha
Arno Nyhm schrieb im Beitrag #2224451 [an Klaus]: > bist Du Dir sicher, einen Loop für diesen Frequenzbereich mit > nur einer Windung gesehen zu haben?! Peilrahmenantenne von Rohde&Schwarz, wird noch heute verkauft. Empfangsbereich 1,5...30 MHz. Der Trick ist die Auskopplung - die einadrige Schleife geht durch einen Ringkern, die Primärwicklung hat viele Windungen, anschließend sichert ein Transistor in Basisschaltung einen geringen Innenwiderstand. (Was in vielen VSWR-Messköpfen funktioniert, das funktioniert auch auf der Wiese.) Schau mal in die Patentschrift DE3209345A1 "Einwindungsrahmen" meines Professors Dr. Flachenecker. Ciao Wolfgang Horn
Mit 12 Adern kann man wohl doch 12 Windungen machen. citb
Hallo! wo sind bitte 12 Adern? Das Bild zeigt 14! Bei solchen (Empfangs-)Experimenten würde ich alle Windungen in Reihe schalten und jede damit entstehende Anzapfung an eine Buchse legen oder über einen Stufenschalter umschaltbar machen. Da ist die Windungszahl und auch die Auskopplung sehr variabel. Abschirmung: unbedingt BEIDE Enden des Schirms verbinden und auf Masse legen. Um eine Kurzschlusswindung zu vermeiden, in der Mitte des Ringes diesen Schirm elektrisch auftrennen. damit ergeben sich zwei "halbe" Windungen, deren magnetiische Komponenten sich aufheben.
Es gebe zudem das Kabel mit bedeutend mehr Adern. Auch gibt es mehrfachgeschirmt siehe KAT 7. Da könnte man einen Schirm am einen Ende auflegen den Anderen am Anderen. Ohne den Mantel zu öffnen gäbe das eine kompensierte Doppelschirmung. Eine Windung würde ich immer zur galvanisch getrennten Auskopplung freihalten. alternativ mit einer separaten geschirmten Windung magnetisch auskoppeln. Radius möglichst gross. Auch kann man gleich die ganze Trommel als VLF LOP testen. ;-) Namaste
citb schrieb: > Mit 12 Adern kann man wohl doch 12 Windungen machen. > > citb Oh ja .. vollkommen korrekt ... da habe ich falsch geschätzt, da ich es nur in der Vorstellung hatte und mir nicht die Zeichnung gemacht hatte. Desweiteren möchte ich mich für die guten Beiträge bedanken. Insbesondere hat sich ja Arno Nyhm sehr viel mühe mit seinem Umfangreichen Text gemacht. Der Beitag zeigt sehr viel Überlegungen zum anderen Ende der Fahnenstange, nämlich zum High-End Versuch, wobei ich am Low-End basteln will. Auf jeden Fall sehr interessant und ich will es dieser Tage mal sehr konzentriert durchgehen. Etwas hilfreiches für mich bleibt dann schon hängen. Auch Wolfgang Horn, Route_66 und Winfried J. sei für die hilfreiche Beleuchtung der andren Seite mal gedankt. Ich mach mir weitere Gedanken und komme drauf zurück. Im Moment rattert es halt wieder in der Denkbank. Gruss Klaus
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