Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DCF77 Empfangsqualität


von Markus M. (adrock)


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Hi,

ich bin dabei eine Uhr mit LEDs und einem STM32F0 µC zu bauen. 
Prinzipiell funktioniert die Sache auch, allerdings ist mir aufgefallen, 
dass die Empfangsqualität des DCF77 Signals sehr stark von der 
Ausrichtung der Antenne abhängt.

Mein Aufbau ist auf dem Foto zu erkennen, die Antenne und das 
Empfangsmodul sind von HKW.

Je nachdem wie ich den ganzen Aufbau ausrichte, sehe ich am Ausgang des 
DCF77 Moduls alles von sauberem Signal ohne jegliche Spikes bis quasi 
"Rauschen" (kein sinnvolles Signal mehr erkennbar).

Hängt die starke Richtungsabhängigkeit mit meinem Aufbau (µC Platine 
gleich daneben) zusammen oder ist das normal? Könnte ich den Empfang 
irgendwie verbessern?

Grüße
Markus

: Bearbeitet durch User
von Hoschti (Gast)


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Hallo Markus,
Das Verhalten deines Aufbaus ist ganz normal. Zum optimalen Empfang muss 
die "Breitseite" der Antenne in Richtung des Senders (Mainflingen bei 
Frankfurt) ausgerichtet sein. In wieweit Störungen des 
Controller-Aufbaus dem Empfang zusätzlich negativ beeinflussen, kann ich 
so nicht sagen. Wichtig ist eine saubere Filterung der 
Versorgubgsspannung des DCF-Moduls.

Hoschti

von HildeK (Gast)


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Die Ferritantenne muss quer zur Richtung des Senders in Mainflingen 
sein. Dann ist das Signal maximal. 90° gedreht geht nicht mehr viel, 
außer du bist ganz in der Nähe des Senders.

von Markus M. (adrock)


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Die Versorgungsspannung sollte eigentlich OK sein. Das Emfpangsmodul hat 
selbst nochmal einen eigenen Spannungsregler verbaut und davor habe ich 
prophylaktisch noch einen Elko geschaltet.

Die Empfindlichkeit ist auch gegeben wenn der µC garnichts tut (im 
Resetzustand verbleibt).

Dann werde ich mal eine Funktion einbauen um die Empfangsfehler 
anzuzeigen, so dass man die Antenne richtig ausrichten kann.

Ja, quer zu Richtung Frankfurt kommt ganz grob hin. Habe ungefähr 
innerhalb eines 90 Grad Radius guten Empfang.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (amateur)


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Die Richtungsempfindlichkeit ist praktisch integraler Teil einer 
Stabantenne. Schau dir mal das Richtungsdiagramm an. Da wirst Du 
feststellen, dass ein bestimmter Bereich völlig unempfindlich ist.

Mein Reisewecker (08/15 und klein) hat auch im Süd-Osten von Österreich 
tadellos funktioniert.

von Peter (Gast)


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Hallo,
da ich selbst mal Probleme damit hatte:
Hast du bedacht, dass der Ausgang der meisten Module ein Open Kollektor 
Ausgang ist? D.h. du benötigst unbedingt ein Pullup. Bei sehr starken 
Signal kann es aber vorkommen, dass es auch ohne geht.
Gruß
Peter

von Teo D. (teoderix)


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Markus M. schrieb:
> Je nachdem wie ich den ganzen Aufbau ausrichte, sehe ich am Ausgang des
> DCF77 Moduls alles von sauberem Signal ohne jegliche Spikes bis quasi
> "Rauschen" (kein sinnvolles Signal mehr erkennbar).

Wenn's denn so kompakt sein muss, wäre ich zufrieden damit (ok, 
glücklich) :)

Wenn nich, könnte man aber auch gleich, die Antenne alleine absetzen.

von Georg (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Hängt die starke Richtungsabhängigkeit mit meinem Aufbau (µC Platine
> gleich daneben) zusammen

Nein, das ist bei den für so niederfrequente Signale verwendeten 
Antennen nahezu unvermeidlich, ich habe meine Module auf dem Dach des 
Serverschranks drehbar montiert und auf den besten Empfang ausgerichtet. 
Wie schon erwähnt wurde, gibt es keine genaue Ausrichtung auf Maximum, 
sondern es gibt eine Ausrichtung, bei der der Empfang nahezu Null ist, 
kennt man den dreht man die Antenne senkrecht dazu.

Das ist auch keine Frage eines amateurhaften Aufbaus, ich habe eine 
ganze Reihe gekaufte Funkuhren, die funkionieren auch nicht an jedem 
Aufhängungsort, sondern nur an bestimmten Wänden.

Mir ist übrigens keine Langwellenantenne mit Rundumcharakteristik 
bekannt, jedenfalls keine die in geschlossenen Räumen Platz findet.

Georg

von Jona (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Die Versorgungsspannung sollte eigentlich OK sein. Das Emfpangsmodul hat
> selbst nochmal einen eigenen Spannungsregler verbaut und davor habe ich
> prophylaktisch noch einen Elko geschaltet.

Dem Elko würde ich noch einen parallelel 100nF-Kerko spendieren - das 
verbessert die HF-Blockung.

von Ralph B. (rberres)


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Der Empfang des DCF Senders kann auch empfindlich gestört werden, wenn 
man ein Schaltnetzteil Röhrenmonitor etc in der Nähe hat, dessen 
Oberwellen in die Nähe der 77,5KHz fallen.

Die handelsüblichen DCF Empfänger sind weder Grosssignalfest, noch haben 
sie eine ausreichende Selektion. Oft nicht mal ein Quarzfilter.

Solch ein scheunentorbreiter Empfänger wird dann ganz schnell von 
Störsignale zugestopft, weil die Störsignale oft um 30-40db stärker sind 
als das DCF77 Nutzsignal.

Ralph Berres

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Die Richtungswirkung steigt mit der Länge der Ferritantenne.

Man könnte also an beiden Seiten noch Ferrit an den Ferrit-Stab 
ankleben.
Das verändert aber auch die Induktivität der Spule.

: Bearbeitet durch User
von John (Gast)


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● J-A V. schrieb:
> Die Richtungswirkung steigt mit der Länge der Ferritantenne.
>
> Man könnte also an beiden Seiten noch Ferrit an den Ferrit-Stab
> ankleben.

Der TO bemängelt die Richtwirkung. Eine Steigerung der Richtwirkung ist 
genau das Gegenteil von dem, was der TO möchte.

Wie bereits mehrfach geschrieben wurde, ist die bevorzugte 
Empfangsrichtung 90° zur Ausrichtung der Ferritantenne. Und genau da 
befindet sich deine µC Platine. Die Störungen der µC Platine lassen sich 
deutlich verringern, wenn man die Antenne um 90° dreht. Abhängig davon, 
wie stark diese Störungen tatsächlich sind, erhöht sich die 
Empfindlichkeit des Empfängers. Dadurch ist der Empfang auch etwas 
toleranter bezüglich der genauen Ausrichtung der Antenne auf den Sender.

von Mike (Gast)


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Die Richtwirkung kommt dadurch zustande, dass die Ferritantenne den 
magnetiscehn Anteil des Sendesignals empfängt. Den Sender kann man 
näherungsweise als senkrecht stehende Stabantenne auffassen. Das 
elektrische Feld verläuft dann in radialer Richtung, die magnetischen 
Feldlinien als konzentrische Ringe um den Sendemast. Eine tangentiale 
Ausrichtung der Empfangsantenne sollte also optimale Signalqualität 
liefern.

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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John schrieb:
> Der TO bemängelt die Richtwirkung. Eine Steigerung der Richtwirkung ist
> genau das Gegenteil von dem, was der TO möchte.

Eine gute Richtwirkung unterdrückt aber "Seitenstörer" viel besser.

evtl hat man ja auch Müll auf der Zuleitung. Wie wird das ganze denn 
stromversorgt??? bei Netzteil vielleicht noch mal 'nen Donut in die 
Leitung?

von NetzwerkOpa (Gast)


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Danke schonmal für eure Hinweise. Das mit dem OpenCollector Ausgang habe 
ich bedacht, im Controller ist der interne Pullup aktiviert. Das Signal 
schwebt auch nicht zwischen zwei Zuständen, sondern rauscht "digital", 
also wechselt ständig zwischen 0/1 Pegel.

Ich habe gestern nochmal ein bisschen getestet und es ergibt sich 
folgendes Problem:

Solange ich die Schaltung ohne die LEDs (92 WS2812b) betreibe, also auf 
der Spannungsversorgung keine Last mit drauf hängt, funktioniert der 
Empfang bei Ausrichtung tadellos (sync jede Minute, keine Störungen im 
Signal sichtbar).

Werden aber die LEDs (sind mit einem ca. 2m langen Kabel mit der 
Schaltung verbunden) aktiviert (nur mit ca. 30% Leistung, Stromaufnahme 
insgesamt ca. 0.7A) habe ich nur noch Störungen und keinen Empfang mehr. 
Das Problem tritt auch auf, wenn ich keine neuen Daten zu den LEDs 
übertrage, also schon alleine durch die Last und ggf. PWM der LEDs. Die 
LEDs sind jeweils durch 100nF pro LED geblockt (wie empfohlen).

Am Netzteil selbst liegt es nicht, habe schon statt des Schaltnetzteils 
mal ein analog geregeltes Labornetzteil ausprobiert -> keine Besserung.

Wenn ich mir die Versorgungsspannung der Schaltung am DSO anschaue sehe 
ich auch keine schlimmen Störungen, ca. 200mV Rauschen (vor dem 
Spannungsregler, danach ist schwer zu messen auf dem kleinen Modul).

Werde nachher noch etwas testen und auch mal einen Schaltplan der 
Spannungsversorgung schicken.

Das Kabel von der Schaltung zu den LEDs ist aus optischen Gründen ein 
USB-Kabel mit durchsichtigem Mantel, wobei ich die Abschirmung für Masse 
benutzt habe, zwei von den inneren Adern parallel für die 
Versorgungsspannung und zwei weitere Leitungen für die Daten zu den LEDs 
und für Helligkeitsmessung mit einem LDR.

von Mike (Gast)


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> as Problem tritt auch auf, wenn ich keine neuen Daten zu den LEDs
übertrage, also schon alleine durch die Last und ggf. PWM der LEDs.

Letzteres wird das Problem sein. Durch die PWM-Steuerung entstehen 
Schaltflanken auf den Leitungen, die Magnetfelder induzieren und 
breitbandig in Deine Antenne einstreuen.
>Die LEDs sind jeweils durch 100nF pro LED geblockt (wie empfohlen).
Wo sitzen denn die PWM-Treiber? Auf der Platine oder direkt an den LEDs? 
Im ersten Fall bringen die Kondensatoren gar nichts, weil sie bei jeder 
Schaltflanke neu aufgeladen werden und die Stromspitzen sogar noch höher 
sind als ohne Kondensator.
Besser wäre es, durch die 2m-Leitung nur Gleichspannung zu schicken und 
die PWM möglichst nahe an den LED's zu erzeugen.

Ansonsten hilft nur, die Antenne möglichst weit weg von den LEDs 
anzuordnen.

von Teo D. (teoderix)


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NetzwerkOpa schrieb:
> Werde nachher noch etwas testen und auch mal einen Schaltplan der
> Spannungsversorgung schicken.

Die Stromführung wäre noch sehr interessant.
Eventuell hilft das mal zu lesen.
http://www.all-electronics.de/masseverbindungen-auf-platinen-optimal-konfigurieren/

NetzwerkOpa schrieb:
> wobei ich die Abschirmung für Masse
> benutzt habe,

Damit erreichst du eher das Gegenteil.


PS: Läuft bei mir Laptop o. TV, geht nichts.
Stepper-Warzen in der selben Steckerleiste und eine damit versorgte 
WS2812 Zimmerbeleuchtung, stört kein bisschen.
Denke nicht das deine Störungen über die Luft kommen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Mike schrieb:
> Wo sitzen denn die PWM-Treiber?

NetzwerkOpa (wird wohl der TO sein, trotz anderem Sig) schrieb im 
Beitrag #4752212:
> LEDs (92 WS2812b)

Die WS erzeugen auf ihrem Bus sehr viele Störungen und du solltest 
zumindest ihre Versorgungsspannung noch mit einem LC Glied absieben. 
Evtl. hilft auch noch ein 22-74 Ohm Widerstand in der Datenleitung.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Mike schrieb:
> Die Richtwirkung kommt dadurch zustande, dass die Ferritantenne den
> magnetischen Anteil des Sendesignals empfängt. Den Sender kann man
> näherungsweise als senkrecht stehende Stabantenne auffassen.
Die DCF-Antennen kenne ich als parallel angepassten LC-Kreis, da möchte 
ich Deine "magnetische Komponente" doch erheblich in Zweifel ziehen.

Teo D. schrieb:
> PS: Läuft bei mir Laptop o. TV, geht nichts.
Bei meinem älteren Eigenbau ist die Antenne länger, aber der TV in 2,5m 
Entfernung oder die Deckenleuchte mit Lm2575 in 1m Entfernung geben hier 
keine Störung. Auch die LCD-Monitore im Umfeld stören nicht, wohl aber 
eine Halogenschiene mit Schaltnetzteil.
Hängt also sehr vom individuellen Umfeld ab!

Richtig Scheiße: Im gesamten Haus alle DCF-Uhren asynchron, es hängt in 
jedem Zimmer eine Supermarkt-Analoguhr. Nach einer Suche fand sich der 
SAT-Multischalter als Störer, dank taubem Netzelko dürfte der alles auf 
die Stromleitungen geblasen haben :-(

von John (Gast)


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● J-A V. schrieb:
> Eine gute Richtwirkung unterdrückt aber "Seitenstörer" viel besser.

Im Falle des µC-Boards bringt das aber nichts, da dieses, genau in 
Empfangsrichtung, fest mit der Antenne verbunden ist.

Manfred schrieb:
> Die DCF-Antennen kenne ich als parallel angepassten LC-Kreis, da möchte
> ich Deine "magnetische Komponente" doch erheblich in Zweifel ziehen.

Was glaubst Du, welche Komponente einer elektromagnetische Welle eine 
DCF-Antenne empfängt?

https://de.wikipedia.org/wiki/Ferritstabantenne

von Markus M. (adrock)


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Die eigentliche PWM findet ja in den LEDs statt (WS2812b sind LEDs mit 
eingebauten Controller).

Also wenn ich den Aufbau und das Programm unverändert lasse und nur die 
LED Helligkeit von 100 auf einen sehr kleinen Wert von 5 setze treten 
keine Störungen auf.

Die Datenleitung, also die Impulse für die Daten, sind nicht das 
Problem, die Störungen treten ja auch auf, wenn ich die LEDs initial 
ansteuere und danach keine Änderungen mehr schicke.

Es scheint also ein Problem entweder mit der Spannungsversorgung des 
Moduls oder der Abstrahlung durch das Kabel zu den LEDs zu sein.

Anbei einmal ein Plan wie die Versorgungsspannung verdrahtet ist. Die 
beiden Kabel vom Netzteil laufen leider direkt an der Antenne vorbei, 
siehe auf dem anderen Bild mit dem Gehäuse:

Auf der rechten Seite ist der Eingang vom Netzteil, links das Kabel zu 
den LEDs. Werde nochmal testen ob es besser wird wenn ich die Schaltung 
in einer anderen Position betreibe, so dass die Antenne mehr Abstand zu 
den Versorgungsleitungen hat.

EDIT: Genau das scheint die Lösung zu sein. Wenn die Antenne weit genug 
von den beiden Versorgungsleitungen im Gehäuse entfernt ist, treten 
keine Störungen mehr auf. Die Verkabelung ist also so denkbar schlecht.

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Die Verkabelung ist also so denkbar schlecht.

Das schwarze und das rote Kabel (5 V Versorgung?) bilden eine 
wunderschöne und umfassende Schleife zur Erzeugung eines magnetischen 
Störfeldes. Ich würde als erstes die Buchse auf die linke Seite 
versetzen, so dass diese beiden Zuleitungen nur noch wenige cm kurz 
sind.

Georg

von Bastler (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Könnte ich den Empfang irgendwie verbessern?

Nimm 2 DCF-Module 90Grad über Kreuz und koppele die Ausgänge in 
ODER-Funktion, dann hast Du gleichförmige Empfindlichkeit in alle 
Richtungen.


Manfred schrieb:
>> Die DCF-Antennen kenne ich als parallel angepassten LC-Kreis, da möchte
>> ich Deine "magnetische Komponente" doch erheblich in Zweifel ziehen.

Und wodurch soll Dein parallel (an was?) angepasster LC-Kreis angeregt 
werden ? Etwa durch Telepathie ?


John schrieb:
> Was glaubst Du, welche Komponente einer elektromagnetische Welle eine
> DCF-Antenne empfängt?
> https://de.wikipedia.org/wiki/Ferritstabante

Und wenn es noch so oft behauptet, abgeschrieben und wiedergekäut wird:
Das Gerede vom Empfang der magnetischen Feldkomponente ist 
physikalischer Quatsch. E und H stehen im unlösbarem festen Verhältnis 
zueinander.
Empfang der einen Komponente bedeutet gleichzeitig auch immer Empfang 
der anderen Komponente.
Rothammel 13.Auflage S.421:
Die Bezeichnung 'Magnetantennen' ist...irreführend, denn Antennen 
wandeln nicht nur einzelne Feldkomponenten, sondern das ganze 
elektromagnetische Feld.

von Teo D. (teoderix)


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Markus M. schrieb:
> Die Verkabelung ist also so denkbar schlecht.


Ich wollt's ja schon prophylaktisch erwähnen.
Bei genaueren experimentieren, wirst du feststellen das es 
hauptsächlich die Masseleitung ist.

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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bei einigen Uhrenmodellen ist die Ferritantenne
mit einem Kabel mit dem Rest-Gerät verbunden.

Markus M. schrieb:
> Je nachdem wie ich den ganzen Aufbau ausrichte, sehe ich am Ausgang des
> DCF77 Moduls alles von sauberem Signal ohne jegliche Spikes bis quasi
> "Rauschen" (kein sinnvolles Signal mehr erkennbar).

nur wenn ich das jetzt nochmal so lese,
wie können dann die Störungen bei einer gewissen Ausrichtung ganz weg 
sein?
Die wären doch bei 90°-Ausrichtung auch noch da oder nicht?

von HildeK (Gast)


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● J-A V. schrieb:
> wie können dann die Störungen bei einer gewissen Ausrichtung ganz weg
> sein?
Die Störungen sind nicht weg, nur das Nutzsignal ist bei korrekter 
Ausrichtung sehr viel größer, so dass der Störabstand ebenso größer 
wird. Vielleicht ist dann gleichzeitig auch die Hauptstörquelle in der 
Minimum-Richtung - wenn man Glück hat. Die Demodulation der Nachricht 
ist damit ebenfalls mit weniger Störungen behaftet. Im Fall eines 
digitalen Ausgangssignals oder wie bei DCF77, einer Pulsdauermodulation, 
kann das dann eben so gut wie störungsfrei dekodiert werden.
Bei Ausrichtung der Antenne auf Minimum (Stab zeigt zum Sender) ist das 
Nutzsignal so schwach, dass die unvermeidlich vorhanden Störungen der 
elektronischen Umgebung Überhand gewinnen und eine saubere Dekodierung 
nicht mehr möglich ist.
Nichts anderes hat der TO beobachtet. Und er wollte eigentlich wissen, 
wie man diese richtungsabhängige Empfindlichkeit minimieren kann.
- man könnte den Ferritstab kürzer machen, dann hat man aber auch bei 
korrekter Ausrichtung ein schlechteres Signal und einen geringeren 
Störabstand.
- man könnte die gekürzte Antenne absetzten, so dass sie weiter weg ist 
von dem haushaltsüblichen Störnebel. In dem Fall bringt man sie dann 
aber lieber in der korrekten Richtung an.

Mein selbstgebauter Empfänger (>30 Jahre alt) mit abgesetzter Antenne 
arbeitet bereits in 1m Abstand vom PC, Monitor, Class-T Amp, Fritz-Box 
und anderem Kram störungsfrei (ca. 150km von Mainflingen entfernt). Und, 
ich zeige immer das an, was ich aktuell empfangen habe.

von Ralph B. (rberres)


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HildeK schrieb:
> Mein selbstgebauter Empfänger (>30 Jahre alt) mit abgesetzter Antenne
> arbeitet bereits in 1m Abstand vom PC, Monitor, Class-T Amp, Fritz-Box
> und anderem Kram störungsfrei (ca. 150km von Mainflingen entfernt). Und,
> ich zeige immer das an, was ich aktuell empfangen habe.

Womit hast du für eine genügend hohe Selektion am Antenneneingang 
gesorgt?

Hast du ein Quarzfilter am Antenneneingang?

Bei mir sitzt direkt am Anteneneingang ein 4poliges Ladderfilter mit 
10Hz Bandbreite mit Quarzen aufgebaut.

Anders habe ich die magnetischen Störungen der Röhrenmonitore nicht 
ausreichend unterdrückt bekommen. Diese Störungen waren um ca 30db 
stärker als das Nutzsignal und teilweise nur 100Hz vom 77,5KHz Signal 
entfernt.

Ralph Berres

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Markus M. schrieb:
> sehe ich am Ausgang des
> DCF77 Moduls alles von sauberem Signal ohne jegliche Spikes bis quasi
> "Rauschen"

dann ist die Störung nicht auf der Leitung.

von HildeK (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Womit hast du für eine genügend hohe Selektion am Antenneneingang
> gesorgt?
>
> Hast du ein Quarzfilter am Antenneneingang?

Ich hatte mir damals einen 77.5kHz Quarz besorgt und ihn als Filter 
verwendet. War teuer :-).
Im Anhang mein Analogteil und ich muss natürlich zugeben, dass er auf 
meinen Empfangsort mit der Verstärkung angepasst wurde - wenngleich rund 
10dB Pegelschwankungen des Empfangssignals durch den Demodulator (T5 und 
T6) ausgeglichen wurden. Mit dem Poti am Quarzfilter kann man die 
Empfangsbandbreite sehr schön einstellen - so eng, dass die Flanken 
schon müde werden.

von John (Gast)


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Bastler schrieb:
> Rothammel 13.Auflage S.421:
> Die Bezeichnung 'Magnetantennen' ist...irreführend, denn Antennen
> wandeln nicht nur einzelne Feldkomponenten, sondern das ganze
> elektromagnetische Feld.

Irreführend heißt: mann könnte etwas falsches darunter verstehen. Es 
heißt nicht, dass die Bezeichnung falsch ist.

Bastler schrieb:
> Das Gerede vom Empfang der magnetischen Feldkomponente ist
> physikalischer Quatsch.

Eine Ferritstabantenne ist eine Spule mit Kern. Durch ein sich änderndes 
Magnetfeld wird eine Spannung in eine Spule induziert. Ein sich 
änderndes elektrisches Feld hat praktisch keine Auswirkung auf eine 
Spule. Das ist gemeint mit: "empfängt die magnetische Feldkomponente".

Wenn man einem elektromagnetischen Feld Energie über das Magnetfeld 
entzieht, hat das selbstverständlich auch direkten Einfluss auf das 
elektrische Feld. Niemand hat behauptet, dass das elektrische Feld 
völlig unangetastet bleibt.

von Ralph B. (rberres)


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HildeK schrieb:
> Im Anhang mein Analogteil und ich muss natürlich zugeben, dass er auf
> meinen Empfangsort mit der Verstärkung angepasst wurde - wenngleich rund
> 10dB Pegelschwankungen des Empfangssignals durch den Demodulator (T5 und
> T6) ausgeglichen wurden. Mit dem Poti am Quarzfilter kann man die
> Empfangsbandbreite sehr schön einstellen - so eng, dass die Flanken
> schon müde werden.

Hier mal das Frontend meines DCF77 Empfängers.

Ralph Berres

von HildeK (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Hier mal das Frontend meines DCF77 Empfängers.

Danke - du bist ein paar zehn km weiter weg vom Sender als ich, wenn 
auch trotzdem noch relativ nah. Eine Amplitudenregelung kann ich nicht 
erkennen, so wie bei mir auch die Verstärkung auf den Empfangsort 
angepasst?
Der Aufwand mit vier Quarzfiltern ist natürlich groß, war das wirklich 
notwendig? Ich hatte damals im Wesentlichen die 5. Harmonische vom 
analogen TV als Feind (und meinen selbstgebauten Dimmer an einem 
2kW-Heizer:-) ).

von Ralph B. (rberres)


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HildeK schrieb:
> Der Aufwand mit vier Quarzfiltern ist natürlich groß, war das wirklich
> notwendig? Ich hatte damals im Wesentlichen die 5. Harmonische vom
> analogen TV als Feind (und meinen selbstgebauten Dimmer an einem
> 2kW-Heizer:-) ).

Bei mir war in erster Linie wichtig das ich einen Träger für das 
digitale Frequenznormal hatte. Eine Uhr ist zwar auch drin (es war ein 
IC von ELV der das decodiert und zur Anzeige gebracht hatte ).

Eine Amplitudenregelung hatte ich in dem Uhrenmodul noch drin.

Der Hauptweg war aber eine Begrenzerkette um die Amplitudenmodulation zu 
beseitigen.

Der Ausgang JP2 geht auf die Uhr.

Ich hatte tatsächlich massive Probleme mit Störungen, das ich den 
Filteraufwand betreiben musste.

Nicht nur Pal Fernseher  dessen 5te Oberwelle nur 625Hz entfernt waren, 
auch Computermonitore und Schaltnetzteile aus den PCs waren ein massives 
Problem.

Das war 1994 wo ich diese Geschichte entwickelt habe.

die kompletten Unterlagen siehe

http://public.hochschule-trier.de/~berres/Bauanleitungen%20Messtechnik/DCF-Frequenznormal/

Ralph Berres

von HildeK (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Das war 1994 wo ich diese Geschichte entwickelt habe.

Meine ist mehr als 10 Jahre älter und ist eine reine Uhr geworden. Zum 
'erlaubten' Empfang hätte ich noch monatlich 10..15DM zahlen müssen - 
ist aber wohl verjährt. :-)
Leider zickt inzwischen eine der damals auch teuren LCD-Anzeigen, Ersatz 
habe ich noch keinen gefunden.
Meine Zeitdekodierung wurde dann mit Schieberegister in der 4000er 
Technik erledigt. Ist natürlich zusammen mit den 7-Segemt-Dekodern ein 
Grab von CMOS-ICs.

Als Alternative hatten Kollegen eine Variante mit einem Mischer (CMOS 
Analogschalter) entwickelt. Dadurch konnte man sich das Quarzfilter 
sparen und mit harmlosen OPA-Bandfiltern im Bereich um 500Hz die 
Selektivität erreichen. War auch nicht schlecht ...

von Bastler (Gast)


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John schrieb:
> Irreführend heißt: mann könnte etwas falsches darunter verstehen.

Nämlich genau das, was Du darunter verstehst.

Entscheidend ist die Aussage:
Antennen wandeln nicht einzelne Feldkomponenten, sondern das ganze 
elektromagnetische Feld.

Jede Antenne lässt sich genau so gut magnetisch wie elektrisch berechnen 
(wenn man über das entsprechende mathematische Rüstzeug verfügt),
und die Einteilung in elektrische und magnetische Antennen ist 
amateurhaftes Halbwissen.

Aber das führt in diesem Thread zu weit.

von Manfred (Gast)


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HildeK schrieb:
> Mein selbstgebauter Empfänger (>30 Jahre alt) mit abgesetzter Antenne

Ferritstab mit BF245 dran, Geradeausempfänger mit bedämpftem 
77,5kHz-Quarz in Reihe? Nach Schaltbild Funkschau oder zumindest dieses 
als Basis?

von Bastler (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Je nachdem wie ich den ganzen Aufbau ausrichte, sehe ich am Ausgang des
> DCF77 Moduls alles von sauberem Signal ohne jegliche Spikes bis quasi
> "Rauschen"

Wo ist für Euch eigentlich das Problem und der Grund für die ganze lange 
Diskussion? Bei korrekter Ausrichtung der Antenne funktioniert doch 
alles.

Also nimm 2 Antennenmodule um 90 Grad verdreht und addiere die Ausgänge,
so dass immer das stärkere Signal ausgewertet wird.
Die Dinger kosten doch nix.

von HildeK (Gast)


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Manfred schrieb:
> Ferritstab mit BF245 dran, Geradeausempfänger mit bedämpftem
> 77,5kHz-Quarz in Reihe? Nach Schaltbild Funkschau oder zumindest dieses
> als Basis?

Details weiß ich nicht mehr, aber Anregungen aus der Funkschau waren 
sicher dabei. Ich erinnere mich in der Funkschau an eine Variante mit 
dem TCA440 (?). Wollte ich nicht - zu viele Spulen :-).
Der Gleichrichterteil um T5 und T6 ist aber aus der Funkschau. Das war 
eine gute Idee, weil der eine Art Pegelregelung beinhaltet.

Bastler schrieb:
> Wo ist für Euch eigentlich das Problem und der Grund für die ganze lange
> Diskussion? Bei korrekter Ausrichtung der Antenne funktioniert doch
> alles.
>
> Also nimm 2 Antennenmodule um 90 Grad verdreht und addiere die Ausgänge,
> so dass immer das stärkere Signal ausgewertet wird.
> Die Dinger kosten doch nix.

Du hast recht - wir sind etwas abgedriftet - sorry, ich bin nicht ganz 
unschuldig dran.

von John (Gast)


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Bastler schrieb:
> Jede Antenne lässt sich genau so gut magnetisch wie elektrisch berechnen
> (wenn man über das entsprechende mathematische Rüstzeug verfügt),
> und die Einteilung in elektrische und magnetische Antennen ist
> amateurhaftes Halbwissen.

Für dich ist also ein Dipol in Funktionsweise und Berechnung zu 100% 
identisch mit einer Rahmenantenne.

Gute Nacht. Ich bin hier raus.

von Bastler (Gast)


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John schrieb:
> Für dich ist also ein Dipol in Funktionsweise und Berechnung zu 100%
> identisch mit einer Rahmenantenne.

Nicht die Rechnung, sondern das Ergebnis.

von Markus M. (adrock)


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Also ich habe jetzt die Versorgungsspannung auf der gleichen Seite 
zugeführt wie das LED-Kabel, so dass in der Nähe der Antenne keine 
Leitung mehr ist.

Der Empfang ist dadurch nun einwandfrei.

Danke für eure Anmerkungen. Den perfekten Empfang in allen Lagen würde 
man wahrscheinlich tatsächlich mit zwei um 90 Grad versetzten 
Antennen/Empfängern bekommen, aber ich denke die Schaltung im Einsatz um 
90 Grad zu drehen ist später kein Problem. Ich habe jetzt auch noch eine 
LED Eingebaut die die Fehler anzeigt, so hat man direkt eine 
Rückmeldung.

DCF77 synchrone Grüße
Markus

: Bearbeitet durch User
von Kai O. (schnurzel)


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Markus M. schrieb:
> Je nachdem wie ich den ganzen Aufbau ausrichte, sehe ich am Ausgang des
> DCF77 Moduls alles von sauberem Signal ohne jegliche Spikes bis quasi
> "Rauschen" (kein sinnvolles Signal mehr erkennbar).

Markus M. schrieb:
> Den perfekten Empfang in allen Lagen würde
> man wahrscheinlich tatsächlich mit zwei um 90 Grad versetzten
> Antennen/Empfängern bekommen

Was passiert denn, wenn man ein DCF-Signal mit einem Pseudo-DCF-Signal 
ver-ODER-t? Direkt und indirekt holt man sich mehr Störsender ins Boot. 
Indirekt weil die Empfänger langsam die Verstärkung hochregeln bis der 
Ausgang wieder irgendwelche Pulse abgibt. Die, wie schon festgestellt, 
aber nicht sinnvoll sein müssen.... Der Signal-Rausch-Abstand schwindet, 
außerdem ist jede Empfangsschaltung ein zusätzlicher Störsender 
(Schirmblech?!).

Was man machen könnte, wäre ein paar Minuten mit Empfänger A zu 
synchronisieren und wenn das nicht klappt auf Empfänger B umzuschalten 
und wieder zurück. So handhabt das z.B. die Funkuhr/T von Steremat zw. 
DCF-77 und DIZ-Nauen. In Sonderfällen könnte man noch ortsfeste Störer 
per Differenzsignal ausblenden, aber dass müsste schon mit einer zweiten 
Antenne im Antennenzweig passieren und wäre zudem extrem 
richtungsabhängig.

MfG

von HildeK (Gast)


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Kai O. schrieb:
> Was man machen könnte, wäre

einfach feststellen, welcher Pfad das größte Signal liefert und den dann 
zum Empfang heranziehen. Stichwort: Diversity

von Kai O. (schnurzel)


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HildeK schrieb:
> einfach feststellen, welcher Pfad das größte Signal liefert und den dann
> zum Empfang heranziehen. Stichwort: Diversity

Das "größte" Signal könnte aber auch das Störsignal sein. :) Und die 
hier gezeigten Empfangsmodule sind doch garnicht in der Lage uns den 
Empfangspegel mitzuteilen.

Wie gesagt, die Dinger regeln sich innerhalb gewisser Grenzen selbst aus 
bis der Ausgang wieder triggert. Und der nachgeschaltete µC weiß 
frühestens nach 2-3 Minuten ob der Signalpfad was taugt, es sei denn er 
misst Pulsbreiten und trifft ne Vorauswahl. Gemäß Murphy wird übrigens 
auf beiden Pfaden etwas DCF einstreuen, aber auf keinem perfekt und 
schon garnicht rund um die Uhr.

MfG

von Markus M. (adrock)


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Kai O. schrieb:

> Wie gesagt, die Dinger regeln sich innerhalb gewisser Grenzen selbst aus
> bis der Ausgang wieder triggert. Und der nachgeschaltete µC weiß
> frühestens nach 2-3 Minuten ob der Signalpfad was taugt, es sei denn er
> misst Pulsbreiten und trifft ne Vorauswahl. Gemäß Murphy wird übrigens

In meinem Programm auf dem Controller erkenne ich momentan wenn die Zeit 
zwischen den Pulsen zu kurz ist oder wenn die Pulse selbst zu lang/kurz 
sind und triggere damit die Fehler LED für 0,5s.

Das könnte man auch verwenden um eine entsprechende Auswahl aus zwei 
Empfängern zu treffen.

Aber wie gesagt, für meien Anwendung ist es so ok, muss man halt den 
Empfänger ausrichten wenn die Fehler LED ständig blinkt.

Wenn sich die Uhr für eine gewisse Zeit garnicht synchronisieren konnte 
wird sie das auch noch irgendwie anzeigen.

: Bearbeitet durch User
von Marco H. (damarco)


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Einfach LED am Signal Ausgang reicht schon im Spikes zu erkennen.  Wer 
schlau ist kann sogar mitschreiben lol

Das der Emfang heute nicht mehr gelingt ist den diversen Störquellen zu 
verdanken. Manchmal lassen sich diese kaum beeinflussen, da hilft es die 
Antenne nach draußen zu verlagern.

von Clemens Li (Gast)


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Ich erinnere, dass sich die Versorgungsspannung durch zusätzlichen 
Einbau eines fetten Elkos parallel, am besten mehr als 5000 mF gut 
stabilisieren lässt. Dann ist das Netzteil fast egal. Kannst ja mal 
probieren.

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