Hallo, wenn ich eine Frequenz aus dem Äther fischen will, gibt es zwei Möglichkeiten. 1. Breitbandige Antenne -> Aktiver Bandpass xter Ordnung. 2. Passiver Schwingkreis sehr hoher Güte. -> Schmalbandige Antenne. Angenommen, beide Methoden werden perfekt umgesetzt. Welche der beiden Methoden schafft eine höhere Reichweite?
Mein Gedankengang dazu: Die aktiven Komponenten sind flexibler zusammenschaltbar und vom Gefühl her ist High Tech doch immer besser als ein banaler Schwingkreis. Andererseits bringt jede weitere Stufe mehr Rauschen ins System, so dass vielleicht die passive Antenne mit sehr hoher Güte prinzipiell immer besser abschneiden wird. Ist hier ein Experte, der da Bescheid weiss?
Die Voraussetzung der Frage trifft nicht zu: Niemand will eine einzelne Frequenz aus dem Äther fischen. Damit kann man nämlich keine Information übertragen. Auch ist das technisch so gut wie ausgeschlossen, denn es gibt kein Verfahren, dass nicht eine Unsicherheit bzgl. der Frequenz beinhaltet. Es gibt z.B. keine unendlich steilen, unendlich schmalbandigen Filter. Wenn man sehr Pfennig-Fuchsen will (ich habe da noch einen in der Vitrine liegen), dann scheitert das spätestens an der Unschärferelation. Nähme man einmal an, dass es möglich wäre, genau EINE Frequenz zu empfangen, so liesse sich daraus keine Information entnehmen. Es wäre nämlich nicht entscheidbar, ob die Energie absichtlich gesendet wird oder ein Teil des Rauschens ist. Selbst wenn die Energie ungewöhnlich hoch wäre, ist das an sich nicht geeignet, um eine andere Information zu übertragen, als die, dass da eine Quelle mit dieser Energie existiert. Um Informationen in brauchbaren Zeiträumen zu übertragen, braucht man eine Bandbreite. D.h. eine Summe von mehreren benachbarten Frequenzen. Also gut. Nehmen wir was realistisches an: Ein Signal endlicher Bandbreite. Gleiche Antennen, gleicher Bandbreite. (Man gewinnt nämlich nichts wenn die Antenne breitbandiger ist, als die Bandbreite des Signales es nötig macht). Dann wäre die Antwort - unter Vernachlässigung einiger anderer Faktoren - dass aktive Empfänger empfindlicher sind. Das bedeutet, dass sie die empfangene Energie in grössere Energien mit gleichem Informationsgehalt "umwandeln" (das ist hier nicht wörtlich zu verstehen) können.
Um einen guten Empfänger zu bauen, gibt es die Regel, Selektion geht vor Verstärkung.
Theor schrieb: > Dann wäre die Antwort - unter Vernachlässigung einiger anderer Faktoren > - dass aktive Empfänger empfindlicher sind. Günter Lenz schrieb: > Um einen guten Empfänger zu bauen, gibt es die Regel, > Selektion geht vor Verstärkung. Damit steht es 1:1. Noch wer? Es geht konkret darum, eine Ferritantenne entweder mit angepasstem Kondensator auf 10 kHz abzustimmen, oder die gleiche Antenne ohne Kondensator mit der Selbstresonanzfrequenz (ca. 200 kHz) zu betreiben und das 10 kHz Signal aktiv zu verstärken und danach mit einem Bandpass zu filtern. Es geht nur um den Empfang.
Korrektur: "und das 10 kHz Signal aktiv zu verstärken und danach mit einem Bandpass zu filtern." soll heissen "und das komplette Spektrum aktiv zu verstärken und danach mit einem steilen Bandpass die 10 kHz rauszufiltern."
Timmy schrieb: > "und das komplette Spektrum aktiv zu verstärken und danach mit einem > steilen Bandpass die 10 kHz rauszufiltern." Günter Lenz schrieb: > Um einen guten Empfänger zu bauen, gibt es die Regel, > Selektion geht vor Verstärkung. Demnach wäre es nicht sinnvoll das komplette Spektrum zu verstärken. Mögliche Lösung:Buffer-Stufe V=1 und dahinter Filter 10kHz. Die Antenne kann man dann evtl noch zusätlich abstimmen.
Die Antenne kann man nicht zusätzlich abstimmen, da ein Kondensator das gesamte Spektrum der Antenne auf die Abstimmfrequenz zieht. Ein nachträgliches Filtern ist deshalb gar nicht mehr möglich. Man kann nur noch verstärken.
Timmy schrieb: > Die Antenne kann man nicht zusätzlich abstimmen, da ein Kondensator das > gesamte Spektrum der Antenne auf die Abstimmfrequenz zieht. Ein > nachträgliches Filtern ist deshalb gar nicht mehr möglich. Man kann nur > noch verstärken. Sorry aber ich werde nicht daraus schlau was du mit der Aussage meinst. Fakt ist. Die Antenne ist der beste Verstärker. Was die Antenne nicht liefert ist unweigerlich verloren. Jetzt mal zur Sache. Die Antenne sollte man immer auf die zu empfangene Frequenz abstimmen. Idealerweise ist sie schon von den Abmessungen auf der Empfangsfrequenz resonant. Wenn nicht muss man sie mit komplexen Bauteile ( wie Kondensator oder Spule )in Resonanz bringen. Je schmaler die Antenne ist desto besser werden störende Nachbarsignale unterdrückt. Die Grenze der Schamlbandigkeit ist erreicht, wenn die erforderliche Kanalbandbreite unterschritten wird, weil dann die gewünschten Modulationsimformationen verloren gehen. Der Fusspunktwiderstand der Antenne muss auf den Eingangswiderstand der möglichst wenig rauschende erste Verstärkerstufe angepasst sein. Das könnte mit einen Schwingkreis geschehen. Erst nach der ersten Verstärkerstufe folgt die gewünschte Selektion, dessen Filter den gewünschten Anforderungen genügen muss. Da hier niemand weis was für eine Information auf welcher Frequenz empfangen willst ( irgendwo stand was von 10KHz ) kann man hier auch nur allgemein gültige Aussagen zum grundsätlichen Design einer Empfangsstelle machen. Ralph Berres
Volker S. schrieb: > Demnach wäre es nicht sinnvoll das komplette Spektrum zu verstärken. So ist es. Du verstärkst dann auch sämtliche Nicht-Nutzsignale mit (beginnend bei bspw. 50 Hz). Dementsprechend muss deine Eingangsstufe sehr viel mehr Gesamtpegel verarbeiten können, ohne zu verzerren. Sowas macht man nur dort, wo man es unbedingt braucht.
Timmy schrieb: > Die Antenne kann man nicht zusätzlich abstimmen, da ein Kondensator das > gesamte Spektrum der Antenne auf die Abstimmfrequenz zieht. Der Antennenkreis hat eine begrenzte Güte, deswegen braucht man eine zusätzliche Filterung. Was für eine Bandbreite ist vorgesehen und was für eine Sperrdämpfung?
Volker S. schrieb: > Der Antennenkreis hat eine begrenzte Güte Die Güte steigt jedoch beliebig mit der Kupfermenge. Zumindest bei Rahmenantennen. Nehme ich die zehnfache Kupfermenge, habe ich auch die zehnfache Resonanzüberhöhung.
Wenn wir jetzt mal vom passiven Antennenschwingkreis reden.
Timmy schrieb: > Die Güte steigt jedoch beliebig mit der Kupfermenge. Nicht beliebig, nur in begrenztem Maße.
Timmy schrieb: > Angenommen, beide Methoden werden perfekt umgesetzt. Welche der beiden > Methoden schafft eine höhere Reichweite? Keine, denn diese Aussage hat nichts mit der Reichweite zu tun. In welcher Stufe des Empfängers die Selektion stattfindet ist theoretisch erstmal egal, solange keine Stufe übersteuert wird. Die Empfindlichkeit ( das meinst du wohl mit Reichweite ) wird durch das Signal/Rauschverhältnis definiert. Zudem muss die Bandbreite des Empfängers so eingestellt sein, dass sie zur Bandbreite des ausgesendeten Signals passt. Dabei wird die Effektivität mit schmalbandigen Anwendungen besser.
Soll die Antenne nicht diverse Frequenzen und Störsignale aller möglichen Frequenzen an den Verstärker lassen, macht man sie schmalbandiger, bzw. sogar abgestimmt resonant. In wie weit das nötig ist, hängt dann vom Verstärker und der realen Umgebung ab. Eine falsch abgestimmte Antenne schließt dabei allerdings die gewünschte Frequenz kurz. Soll die Antenne eine große Richtwirkung haben, kann man bei Ferritantennen unerwünschte Empfangsrichtungen kurzschließen, das geht mir einem Rohr mit Spalt in Längsrichtung über dem Stab. Das dürfte dann so etwas ähnliches wie "Gewinn" darstellen. Soll die empfangene Energie besonders groß sein, muss die Antenne auch besonders groß sein. Das sind zum Beispiel mehrere gleichphasig einspeisende Antennen. MfG
Matthias K. schrieb: > bei Ferritantennen unerwünschte Empfangsrichtungen kurzschließen, das geht > mir einem Rohr mit Spalt in Längsrichtung über dem Stab. Das erklär doch bitte mal genauer! E.
Das habe ich aus einem Buch zur Peilung von Rundfunksendern. (Darstellung "Rahmert Yachtpeilempfänger" meine ich) Der zugrunde liegende Gedanke ist folgender: Das längst geschlitzte Rohr, welches über die Ferritantenne kommt, stellt eine breite aber unterbrochene Windung für die hauptsächlich gewünschte Empfangsrichtung dar. Es stellt somit keinen Kurzschluss für die Empfangsrichtung/Frequenz dar. Ist jedoch die Empfangsrichtung etwas schräger zur Ferritantenne, z.B.45°, dann finden sich im Rohr zunehmend Metallstrecken, die auf die Induktion von Hochfrequenz kurschließend wirken. Ein genaues Diagramm steht mir nicht zur Verfügung, das dürfte auch etwas experimentelles Potential haben. MfG Matthias
Solche Ferritantennen gab es auch in alten Dampfradios. Ein rundgebogenes Blech mit 5 cm Durchmesser und 8 cm Länge und 1 cm Schlitz um den Ferritstab. ...dann mach ich mir nen Schlitz ins Kleid und find das wunderbar... Eine mathematische Abhandlung der Anordnung würde mich interessieren. Gruß - Werner
Matthias K. schrieb: > Ist jedoch die Empfangsrichtung etwas schräger zur Ferritantenne, > z.B.45°, dann finden sich im Rohr zunehmend Metallstrecken, die auf die > Induktion von Hochfrequenz kurschließend wirken. Quatsch mit grüner Sosse! Das Rohr ist eine Abschirmung gegen die elektrische Komponente der Elekromagnetischen Welle. Der Draht auf dem Ferritstab ist nämlich (neben der Spulenwirkung) auch so etwas wie eine aufgewickelte Langdrahtantenne. Das Empfangen des elektrischen Feldes ist unerwünscht, denn es verringert die Richtwirkung. Aus dem gleichen Grunde werden auch Rahmenantennen abgeschirmt, mit einer Unterbrechung des Schirms gegenüber der Einspeisung.
Timmy schrieb: > Theor schrieb: >> Dann wäre die Antwort - unter Vernachlässigung einiger anderer Faktoren >> - dass aktive Empfänger empfindlicher sind. > > Günter Lenz schrieb: >> Um einen guten Empfänger zu bauen, gibt es die Regel, >> Selektion geht vor Verstärkung. > > Damit steht es 1:1. Noch wer? Das ist hier kein Wettbewerb um Meinungen. Und insofern es hier um Tatsachen geht, kann man über solche auch nicht abstimmen. Wenn Du meinen Beitrag noch einmal liest und darauf achtest, wirst Du vielleicht sehen, dass ich einen passiven und aktiven Empfänger bei gleichen Selektionsmitteln verglichen habe. Günter hingegen vergleicht die Ergebnisse falls ein gewisser Aufwand entweder in die Selektion oder in die Verstärkung gesteckt wird. Seinem Ergebnis stimme ich zu; diese Maxime ist fraglos zweckmässig. Jedoch sind sowohl Günters als auch meine Aussage korrekt (denke ich). Sie zielen nur auf unterschiedliche Aspekte. Wenn Du, wie hier geschehen, zwei Fälle vergleichst, bei denen mehrere Faktoren unterschiedlich sind, dann gibt es auch mehrere Möglichkeiten, wie beide Faktoren sich auf das Ergebnis auswirken. In Deinem Fall hast, Du zwei Faktoren jeweils so verändert, dass die eine Veränderung das Ergebnis (dem "Empfang") verschlechtert, die andere aber verbessert. Es ist logisch, dass es in solchen Fällen immer einen Break-Even gibt. Einen Punkt, bei dem die eine Veränderung gerade die andere aufhebt. Insofern ist es zweckmäßig zunächst beide Faktoren getrennt zu betrachten. Daraus ist aber nicht zu folgern, dass ich einen der Faktoren für wesentlicher halte.
Route 6. schrieb: > Matthias K. schrieb: >> Ist jedoch die Empfangsrichtung etwas schräger zur Ferritantenne, >> z.B.45°, dann finden sich im Rohr zunehmend Metallstrecken, die auf die >> Induktion von Hochfrequenz kurschließend wirken. > > Quatsch mit grüner Sosse! Das finde ich eine Beleidigung, begründet mit noch größerem Blödsinn: > Das Rohr ist eine Abschirmung gegen die elektrische Komponente der > Elekromagnetischen Welle. Der Draht auf dem Ferritstab ist nämlich > (neben der Spulenwirkung) auch so etwas wie eine aufgewickelte > Langdrahtantenne. Eine zur Verkleinerung aufgewickelte Langdrahtantenne benötigt trotzdem eine gewisse Ausdehnung, um elektrische Wechselfelder aufnehmen zu können. > Das Empfangen des elektrischen Feldes ist unerwünscht, denn es > verringert die Richtwirkung. > Aus dem gleichen Grunde werden auch Rahmenantennen abgeschirmt, mit > einer Unterbrechung des Schirms gegenüber der Einspeisung. Ist es vielleicht schon mal aufgefallen, das Rahmenantennen eine deutliche größere räumliche Ausdehnung besitzen während eine Spule um einen Ferritstab relativ klein ist? Das elektrische Feld wird nahezu keine Wirkung auf eine normale Ferritantenne haben. Und euren legendenbasierten Punktescheiss könnt Ihr euch in die Haare schmieren.
Timmy schrieb: > Die Güte steigt jedoch beliebig mit der Kupfermenge. Zumindest bei > Rahmenantennen. Nehme ich die zehnfache Kupfermenge, habe ich auch die > zehnfache Resonanzüberhöhung. Was ist denn das für eine krude Theorie? kannst du dafür Quellen nennen?
Angehängte Dateien:
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pollin_quarz_10.111_mhz.jpg
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ladderfilter.jpg
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1bis20MHz.png
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10_0bis10_2MHz.png
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um10_111MHz.png
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Hallo Timmy, etwas ähnliches habe ich mal mit einem Quarzfilter (Ladderfilter) realisiert. Filtereingang und Ausgang haben eine Impedanz von 50 Ohm. Gefiltert wird der Eingang von einem SDR-Stick zum Empfang von CW im 30m-Band. Selektiert wurden die Quarze aus Restposten-Pollinquarzen 10.111MHz. Das Filter habe ich bisher entweder zwischen einer Zimmerlangdrahtantenne und dem SDR-Stick betrieben oder zwischen einer abstimmbaren Loopantenne und dem SDR-Stick. Die Pegel dürfen für die Quarze vermutlich nicht zu hoch sein, bisher funktioniert es jedenfalls. Das Filter ist etwa 1kHz breit mit einer Mittenfrequenz um 10,111MHz. Mit der SDR-Software C-Sharp kann man in diesem schmalen Bereich einzelne Stationen noch weiter eingrenzen. Das ganze ist zugegebenermaßen experimentell, entmüllt den SDR-Empfang aber ungemein und scheint tatsächlich praxistauglich zu sein. VG
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