[S] SMD Antenne

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 ;-).

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

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?

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

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

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:

1

  //do testing

2

  as3935_init();

3

  // set default values in register

4

  as3935_direct_command(PRESET_DEFAULT);

5

  //power up AS3935

6

  as3935_wr_register(ASREG_0x00, AS_PWD, ~AS_PWD);

7

8

  // set to indoor use

9

  as3935_wr_register(ASREG_0x00, AS_AFE_GB, INDOOR);

10

  // clear statistic

11

  as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_CL_STAT, ~AS_CL_STAT);  

12

  _delay_ms(5);

13

  as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_CL_STAT, AS_CL_STAT);

14

15

  uint8_t interrupt;

16

  uint8_t noise_level = 0x00;

17

  uint8_t lightning_value;

18

  uint8_t interrupt_data_len;

19

  uint8_t srej = 0x00;

20

  uint8_t interrupt_data[5];

21

  bool tune = false;

22

23

  // disable disturber int

24

  as3935_wr_register(ASREG_0x03, AS_MASK_DIST, AS_MASK_DIST);

25

  // set lowest noise level

26

  as3935_wr_register(ASREG_0x01, AS_NF_LEV, noise_level);

27

  // set watchdog to lowest value

28

  as3935_wr_register(ASREG_0x01, AS_WDTH, ~AS_WDTH);      

29

  // set lowest spice rejection

30

  as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_SREJ, ~AS_SREJ);

31

32

33

    while(1)

34

    {

35

    wdt_reset();

36

37

38

    if (as3935_check_message())

39

    {

40

      _delay_ms(2);

41

      interrupt = AS_INT & as3935_rd_register(ASREG_0x03);

42

43

      interrupt_data[0] = interrupt;

44

      interrupt_data_len = 0x01;

45

46

      switch (interrupt)

47

      {

48

      // not used if int_d is deaktivated...

49

      case INT_D:  

50

        // try to increase spice rejection

51

        srej += 0x01;

52

        if (srej < 0x0B)

53

        {

54

          as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_SREJ, srej);

55

          interrupt_data[1] = srej;

56

          interrupt_data_len++;

57

        }          

58

        else

59

        {

60

          // disable disturber int

61

          as3935_wr_register(ASREG_0x03, AS_MASK_DIST, AS_MASK_DIST);

62

          // set spice reject back to zero  

63

          as3935_wr_register(ASREG_0x02, AS_SREJ, 0x00);

64

          interrupt_data[1] = 0xFF;

65

          interrupt_data_len++;            

66

        }

67

68

        break;

69

70

      case INT_NH:

71

        // increase noise level

72

        noise_level += 0x10;

73

        if (noise_level < 0x80)

74

        {          

75

          as3935_wr_register(ASREG_0x01, AS_NF_LEV, noise_level);  

76

77

        }

78

        else

79

        {

80

          noise_level = 0x00;  

81

        }

82

        interrupt_data[1] = noise_level;

83

        interrupt_data_len++;              

84

        break;  

85

      case INT_L:

86

      case 0x00:

87

        interrupt_data[1] = AS_DISTANCE & as3935_rd_register(ASREG_0x07);

88

        interrupt_data_len++;

89

        interrupt_data[2] = AS_S_LIG_M & as3935_rd_register(ASREG_0x05);

90

        interrupt_data_len++;

91

        interrupt_data[3] = AS_S_LIG_L & as3935_rd_register(ASREG_0x04);

92

        interrupt_data_len++;

93

        interrupt_data[4] = AS_S_LIG_MM & as3935_rd_register(ASREG_0x06);

94

        interrupt_data_len++;                

95

        break;

96

      //default :

97

      //  as3935_wr_register(ASREG_0x08, AS_TUN_CAP, 0x03);      

98

      }

99

100

      can_transfer.Board_Identifier = CAN_NODE_NR;

101

      can_transfer.CAN_MessageID = CAN_LIGHTNING_EVENT;

102

      can_transfer.T_OR_C = LIGHTNING_EVENT | REQUEST;  

103

104

      SendCANMessage(&can_transfer, NULL, &interrupt_data[0], interrupt_data_len);        

105

    }

106

    else

107

    {

108

      // do antenna tunning

109

110

      // calib rco

111

      if (!tune)

112

      {

113

        as3935_direct_command(CALIB_RCO);

114

        as3935_wr_register(ASREG_0x08, AS_DSIP_TRCO, AS_DSIP_TRCO);

115

        _delay_ms(2);

116

        as3935_wr_register(ASREG_0x08, AS_DSIP_TRCO, ~AS_DSIP_TRCO);

117

        tune = true;        

118

      }    

119

    }

120

    }

AS3935.h:

1

#ifndef AS3935_H_

2

#define AS3935_H_

3

4

#ifdef __cplusplus

5

extern "C" {

6

#endif

7

8

#include <stdbool.h>

9

#include "utils.h"

10

#include "spi.h"

11

12

13

// -----------------------------------------------------------------------------

14

/* Setting for AS3935

15

 *

16

 * Declare which pins you are using for communication.

17

 * Remember NOT to use them in your application!

18

 * It is a good idea to use bits from the port that carries MOSI, MISO, SCK.

19

 */

20

#define  AS3935_CS        D,6

21

#define  AS3935_INT        D,5

22

23

// AS3935 Commands

24

#define AS3935_WRITE  0x00

25

#define AS3935_READ    0x40

26

27

// AS3935 Direct Command

28

#define PRESET_DEFAULT  0x3C

29

#define CALIB_RCO    0x3D

30

31

#define INDOOR      0x24

32

#define OUTDOOR      0x1C

33

34

// interrupts

35

#define INT_NH      0x01

36

#define INT_D      0x04

37

#define INT_L      0x08

38

39

// noise level

40

#define NF_LEV_0    0x00

41

#define NF_LEV_1    0x10

42

#define NF_LEV_2    0x20

43

#define NF_LEV_3    0x30

44

#define NF_LEV_4    0x40

45

#define NF_LEV_5    0x50

46

#define NF_LEV_6    0x60

47

#define NF_LEV_7    0x70

48

49

// Register

50

#define AS_PWD      0x01

51

#define AS_AFE_GB    0x3E

52

#define AS_NF_LEV    0x70

53

#define AS_WDTH      0x0F

54

#define AS_CL_STAT    0x40

55

#define AS_MIN_NUM_LIGH  0x30

56

#define AS_SREJ      0x0F

57

#define AS_LCO_FDIV    0xC0

58

#define AS_MASK_DIST  0x20

59

#define AS_INT      0x0F

60

#define AS_S_LIG_L    0xFF

61

#define AS_S_LIG_M    0xFF

62

#define AS_S_LIG_MM    0x1F

63

#define AS_DISTANCE    0x3F

64

#define AS_DISP_LCO    0x80

65

#define AS_DISP_SRCO  0x40

66

#define AS_DSIP_TRCO  0x20

67

#define AS_TUN_CAP    0x0F

68

69

#define  LDLUT1      0xFF

70

#define  LDLUT2      0xFF

71

#define  LDLUT3      0xFF

72

#define  LDLUT4      0xFF

73

#define  LDLUT5      0xFF

74

#define  LDLUT6      0xFF

75

#define  LDLUT7      0xFF

76

#define  LDLUT8      0xFF

77

#define  LDLUT9      0xFF

78

#define  LDLUT10      0xFF

79

#define  LDLUT11      0xFF

80

#define  LDLUT12      0xFF

81

#define  LDLUT13      0xFF

82

#define  LDLUT14      0xFF

83

#define  LDLUT15      0xFF

84

#define  LDLUT16      0xFF

85

#define  LDLUT17      0xFF

86

#define  LDLUT18      0xFF

87

#define  LDLUT19      0xFF

88

#define  LDLUT20      0xFF

89

#define  LDLUT21      0xFF

90

#define  LDLUT22      0xFF

91

#define  LDLUT23      0xFF

92

#define  LDLUT24      0xFF

93

#define  LDLUT25      0xFF

94

#define  LDLUT26      0xFF

95

#define  LDLUT27      0xFF

96

#define  LDLUT28      0xFF

97

#define  LDLUT29      0xFF

98

#define  LDLUT30      0xFF

99

#define  LDLUT31      0xFF

100

#define  LDLUT32      0xFF

101

#define  LDLUT33      0xFF

102

#define  LDLUT34      0xFF

103

#define  LDLUT35      0xFF

104

#define  LDLUT36      0xFF

105

#define  LDLUT37      0xFF

106

#define  LDLUT38      0xFF

107

#define  LDLUT39      0xFF

108

#define  LDLUT40      0xFF

109

#define  LDLUT41      0xFF

110

#define  LDLUT42      0xFF

111

112

#define ASREG_0x00    0x00

113

#define ASREG_0x01    0x01

114

#define ASREG_0x02    0x02

115

#define ASREG_0x03    0x03

116

#define ASREG_0x04    0x04

117

#define ASREG_0x05    0x05

118

#define ASREG_0x06    0x06

119

#define ASREG_0x07    0x07

120

#define ASREG_0x08    0x08

121

#define ASREG_0x09    0x09

122

#define ASREG_0x0A    0x0A

123

#define ASREG_0x0B    0x0B

124

#define ASREG_0x0C    0x0C

125

#define ASREG_0x0D    0x0D

126

#define ASREG_0x0E    0x0E

127

#define ASREG_0x0F    0x0F

128

#define ASREG_0x10    0x10

129

#define ASREG_0x11    0x11

130

#define ASREG_0x12    0x12

131

#define ASREG_0x13    0x13

132

#define ASREG_0x14    0x14

133

#define ASREG_0x15    0x15

134

#define ASREG_0x16    0x16

135

#define ASREG_0x17    0x17

136

#define ASREG_0x18    0x18

137

#define ASREG_0x19    0x19

138

#define ASREG_0x1A    0x1A

139

#define ASREG_0x1B    0x1B

140

#define ASREG_0x1C    0x1C

141

#define ASREG_0x1D    0x1D

142

#define ASREG_0x1E    0x1E

143

#define ASREG_0x1F    0x1F

144

#define ASREG_0x20    0x20

145

#define ASREG_0x21    0x21

146

#define ASREG_0x22    0x22

147

#define ASREG_0x23    0x23

148

#define ASREG_0x24    0x24

149

#define ASREG_0x25    0x25

150

#define ASREG_0x26    0x26

151

#define ASREG_0x27    0x27

152

#define ASREG_0x28    0x28

153

#define ASREG_0x29    0x29

154

#define ASREG_0x2A    0x2A

155

#define ASREG_0x2B    0x2B

156

#define ASREG_0x2C    0x2C

157

#define ASREG_0x2D    0x2D

158

#define ASREG_0x2E    0x2E

159

#define ASREG_0x2F    0x2F

160

#define ASREG_0x30    0x30

161

#define ASREG_0x31    0x31

162

#define ASREG_0x32    0x32

163

164

165

166

extern void as3935_init(void);

167

extern bool as3935_check_message(void);

168

extern uint8_t as3935_rd_register(uint8_t reg);

169

extern void as3935_wr_register(uint8_t reg, uint8_t func, uint8_t val);

170

extern void as3935_direct_command(uint8_t command);

171

#ifdef __cplusplus

172

}

173

#endif

174

175

176

177

178

179

#endif /* AS3935_H_ */

AS3935.c:

1

#include "AS3935.h"

2

3

uint8_t spi_putc_as3935(uint8_t data)

4

{

5

  uint8_t rc;

6

7

  // put byte in send-buffer

8

  SPDR = data;

9

10

  // wait until byte was send

11

  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );

12

13

  // put dummy byte in send-buffer

14

  SPDR = 0x00;

15

16

  // wait until byte was send

17

  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );  

18

19

  return SPDR;

20

}

21

22

void as3935_init(void)

23

{

24

  SET_INPUT(AS3935_INT);

25

  SET(AS3935_INT);

26

27

  SET(AS3935_CS);

28

  SET_OUTPUT(AS3935_CS);    

29

}

30

31

// ----------------------------------------------------------------------------

32

// check if there are any new messages waiting

33

34

bool as3935_check_message(void)

35

{

36

  #if defined(AS3935_INT)

37

    return ((IS_SET(AS3935_INT)) ? true : false);

38

  #endif

39

}

40

41

// ----------------------------------------------------------------------------

42

// read register from AS3935

43

44

uint8_t as3935_rd_register(uint8_t reg)

45

{

46

  uint8_t val;

47

  RESET(AS3935_CS);  

48

  SPCR |= (1<<CPHA);

49

50

  spi_putc(AS3935_READ | reg);

51

  val = spi_putc(0x00);

52

53

  SPCR &= ~(1<<CPHA);  

54

  SET(AS3935_CS);

55

56

  return val;

57

}

58

59

// ----------------------------------------------------------------------------

60

// write register from AS3935

61

62

void as3935_wr_register(uint8_t reg, uint8_t func, uint8_t val)

63

{

64

  uint8_t reg_val;

65

66

  reg_val = as3935_rd_register(reg);

67

68

  // clear unsed bits

69

  reg_val &= ~(func & 0xFF);

70

  reg_val |= val & func;

71

72

  RESET(AS3935_CS);

73

  SPCR |= (1<<CPHA);

74

75

  // put byte in send-buffer

76

  SPDR = AS3935_WRITE | reg;

77

78

  // wait until byte was send

79

  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );

80

81

  // put byte in send-buffer

82

  SPDR = reg_val;

83

84

  // wait until byte was send

85

  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );  

86

87

  SPCR &= ~(1<<CPHA);  

88

  SET(AS3935_CS);

89

}

90

91

// ----------------------------------------------------------------------------

92

// set preset default for AS3935

93

94

void as3935_direct_command(uint8_t command)

95

{

96

  RESET(AS3935_CS);  

97

  SPCR |= (1<<CPHA);

98

99

  // put byte in send-buffer

100

  SPDR = AS3935_WRITE | command;

101

102

  // wait until byte was send

103

  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );

104

105

  // put byte in send-buffer

106

  SPDR = 0x96;

107

108

  // wait until byte was send

109

  while( !( SPSR & (1<<SPIF) ) );  

110

111

  SPCR &= ~(1<<CPHA);  

112

  SET(AS3935_CS);  

113

}

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

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.

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.

Es hindert dich niemand daran, sie senkrecht zu stellen.

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

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

"Alle Blitze entladen sich senkrecht." ;-)

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

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?

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!

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

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.

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

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?

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 ...

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.