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Forum: HF, Funk und Felder HF Übertrager kapazitätsarm wickeln


Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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Hallo zusammen,

für einen Antennenverstärker möchte ich einen Übertrager bauen, der das 
Signal einer widerstandsterminierten Schleife verstärkt, bevor es in 
einen Verstärker geht. Ähnlich wie bei DK6ED.
Dazu muss er 600 Ohm auf ca. 10 kOhm transformieren, Arbeitsfrequenz 
wischen 1,5 und 14 MHz.

Bisher habe ich einen BN73-202 genommen und den folgenden Aufbau 
gewählt:
- 4 Windungen Kupferlackdraht primär innen
- 0,2 mm PTFE
- 14 Windungen Pack Rupatex (0,1 mm Isolierung) sekundär außen,

Ergebnis: zwischen 1 und 3 MHz ist alles gut, danach bildet die 
Streuinduktivität mit der Wicklungskapazität einen Tiefpass. Bei 14 MHz 
kostet das bereits 15 dB.

Habt ihr Tipps für mich, wie ich einen besseren Übertrager für diesen 
Zweck bauen kann?

Danke und Viele Grüße
Bernhard, DL1BG

Autor: Praktiker (Gast)
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Spontan würde ich sagen, nimm einen ÜT mit höherem AL-Wert, dann kannst 
Du die Anzahl der Windungen reduzieren, z.B. auf 1:3 oder 1:4...


Bernhard _. schrieb:
> - 0,2 mm PTFE

Was ist das?

Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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Der AL-Wert der BN73-202 beträgt 12k, da lässt sich kaum mehr machen.

>>Was ist das?
Etwas Folie zur Verringerung der Kapazität zwischen den Wicklungen.

Autor: Herr Plomka (Gast)
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Sagt: mach kreuzwickel, das ist seit über 100 Jahren schon bekannt

Autor: Possetitjel (Gast)
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Bernhard _. schrieb:

> Habt ihr Tipps für mich, wie ich einen besseren Übertrager
> für diesen Zweck bauen kann?

Nicht wirklich. Ins Blaue geschossen:

- Erstmal Wicklungen trennen (nicht übereinander wickeln),
  Motto: Scheiss auf den Kopplungsfaktor.
- Ist der Kern elektrisch leitfähig? Wenn ja: Eine/andere/
  beide Wicklungen aufpolstern (nicht direkt auf den Kern
  wickeln, sondern mit Abstand), um kapazitive Kopplung der
  einzelnen Windungen über den Kern zu mindern.
- Ggf. nicht Windung neben Windung wickeln, sondern mit
  Abstand (falls das nicht ohnehin schon der Fall ist).

Ob das mit einem Doppellochkern machbar ist, ist eine
andere Frage.

Autor: Tobias P. (hubertus)
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Possetitjel schrieb:
> Ob das mit einem Doppellochkern machbar ist, ist eine andere Frage.

ja, man kann auch 'aussen rum' wickeln beim Doppellochkern. Also statt 
beide Wicklungen auf den Mittelschenkel zu wickeln, die eine Spule durch 
das linke Loch & linke Aussenwand und die andere Spule dementsprechend 
rechts. Habe ich schon gesehen. Der Kopplungsfaktor wird allerdings 
vmtl. lausig sein :-(

Mit einem Spartransformer hätte man insgesamt weniger Windungen, evtl. 
bringt das schon was.

Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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Hallo zusammen,

danke für eure Ideen.
Jetzt mache ich mal einen Vorschlag, leider kann ich ihn mangels 
passendem Ringkern nicht testen:

Ringkern:
Siehe Anhang. Einen Kern mit höherem AL-Wert habe ich bei machbarer 
Größe nicht gefunden. Bei 0,3 mm CuL reicht er theoretisch für 65 
Windungen ohne Überlappen, praktisch eher 40.

Primärwicklung (mit Mittelanzapfung):
Bei 1,5 MHz lege ich mich mal ein gutes Stück über die 
Leistungsanpassung, damit entstehen bei 14 MHz "nur" ca. 2 dB Verlust. 
Xl 1 kOhm ergibt 100 µH.
Laut DL5SWB Mini Ringkernrechner nehme ich 2x 5 Windungen.
Zweimal 0,3 mm CuL verdrillt, Windungen gleichmäßig verteilt, die 
passenden Enden zusammengelötet.

Sekundärwicklung:
6x5 Windungen 0,3 mm CuL, immer "neben" die Primärwicklung. So ist jede 
Windung möglichst weit von ihrem Nachbar entfernt.

Eure Meinung? Ansonsten wünsche ich einen guten Rutsch!
Bernhard, DL1BG

Autor: DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite
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Hallo Bernhard,
vermutlich beziehst Du Dich auf den folgenden Artikel im "Funkamateur" 
11/13:
https://www.okdxf.eu/files/DK6ED-1.pdf

Wie man dort sieht, sind Übertrager zum Anschluss an 50 Ohm- Koaxkabel 
eingesetzt worden.
Deine Angabe "600 Ohm zu 10 kOhm" ist also nicht zutreffend.
Du brauchst eher einen Übertrager "600 Ohm zu 50 Ohm", und dieser kommt 
im vorgesehenen Frequenzbereich mit wenigen Windungen aus.
Ich würde 10 primär und 3 sekundär vorsehen, als angezapfter Trafo.
Sollte die Eingangsstufe des Empfängers hochohmig sein, dann wäre am 
einfachsten eine Basisstufe vorzuschalten...
73, Wolfgang

Autor: ArnoR (Gast)
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DH1AKF K. schrieb:
> vermutlich beziehst Du Dich auf den folgenden Artikel im "Funkamateur"
> 11/13:
> https://www.okdxf.eu/files/DK6ED-1.pdf

Nö, vermutlich bezieht er sich auf die Schaltung im Anhang aus dieser 
Quelle:
http://www.qsl.net/dk6ed/mypage.html

Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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Arno hat Recht. Allerdings geht es mir nicht um einen Nachbau der 
Schaltung, insbedondere möchte ich mit höheren Frequenzen arbeiten.

Autor: Praktiker (Gast)
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Bernhard _. schrieb:
> Der AL-Wert der BN73-202 beträgt 12k, da lässt sich kaum mehr machen.

Vielleicht gibt es so einen Kern auch ein oder zwei Nummern größer aus 
dem gleichen Material?!

Eventuell kann man zwei Kerne Rücken an Rücken zusammenkleben. Dann hast 
du viel Löcher. Dann kannst du zwei getrennte Wicklungen aufbringen und 
gleichzeitig die Windungszahl reduzieren.



Wenn du wirklich diese Schaltung hier für höhere Frequenzen nachbauen 
willst:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/352079/...

Mir würden dabei die parasitären Gate-Kapazitäten der FETs die größeren 
Sorgen bereiten (wegen der hochohmigen Ansteuerung = Tiefpass)).

Autor: HST (Gast)
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Ein paar Randbemerkungen:

Bei 600:10000 Ohm wirst du diesen Frequenzbereich nicht abdecken können. 
Selbst bei verlustfreiem Kernmaterial würde es nicht klappen.

Wenn die Faustformel eingehalten wird, dass XL der Wicklung mindestens 
das 5-fache der jeweiligen Impedanz betragen soll, dann brauchst du bei 
2MHz und 10kOhm schon eine Induktivität von ca. 4mH. Selbst mit einer 
extrem kleinen Streu- und Außenkapazität von 2pF ergibt das schon einen 
"Tiefpass" mit fg ~1800kHz.

Dazu kommt, dass das 73/77-Material schon ab 3MHz größere Verluste 
aufweist (Vorsicht beim Bewickeln, beide Materialien sind elektrisch 
leitend).

Als Referenz habe ich mal ein Bild von Messungen drangehängt, die ich 
vor Jahren gemacht habe. Hier handelt es sich um Übertrager von 50 auf 
1000-1300 Ohm und umgekehrt, die jeweils als Pärchen "back-to-back" 
vermessen wurden. Ich verwende bis ca. 15MHz die BN43-2402, darüber die 
BN61-2402. Allerdings sind die kleinen Kerne nur bis ca. 50mW linear. 
Hier wäre evtl. der BN43-202 für größere Leistungen ok.
MfG,  Horst

Autor: Gerhard H. (ghf)
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Breitbandtrafos funktionieren eigentlich nur als Leitungstrafos
vernünftig. Da sind aber einige 100 Ohm nach oben oder weniger
als 10 Ohm nach unten schon problematisch. Die Leitungstrafos
brauchen die kapazitive Kopplung. 10KOhm sind illusorisch.

Wenn man partout magnetisch koppeln will, braucht man Wunderferrite,
etwa wie die Ringkerne von Siemens/Epcos?/TDK?/Broadcom?, die DJ7VY
vor 40 Jahren in seinen Norton-Verstärkern benutzt hat. Die haben
dafür andere Macken. Etwa, für 10 ms > 100 mAdc durch den Kern, und
nichts geht mehr.

Ich spiele gerade mit CX2049, CX2041ANLT von Pulse  Engineering und
ähnlichen SMD-Trafos von MaCom. Die sind teilweise erstaunlich, etwa
dass sie mit 3 cm Draht bis 50 KHz runter funktionieren. Der Kern ist
so groß wie ein Streichholzkopf. Gibt's bei Digi-Key.

Aber ich sehe schon, wenn ich an der Messbrücke die AC-Spannung
hochdrehe, wird die angezeigte Induktivität weniger. Kein gutes
Zeichen für das Großsignalverhalten.

Ich selbst brauche gerade einen Aufwärtstrafo für einen Chopper-
Verstärker, komme aber mit weniger Bandbreite aus.

Warum nimmst du nicht einfach einen OpAmp wie den OPA846 ohne das
ganze Trafo-Gedöns? An dessen Großsignalverhalten kommen die beiden
Popel-FETs bei weitem nicht dran.(Und wenn der Punkt an der oberen
Spule richtig ist, kann er an der unteren nicht stimmen.)

Gruß, Gerhard, DK4XP

ps. FET-OpAmps immer invertierend für minimale Verzerrungen!

Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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Zuerst mal wünsche ich euch einen guten Start in 2018!

@ Horst
Danke für den Hinweis auf die Kernverluste und deine Messergebnisse, 
soweit habe ich noch gar nicht gedacht. Aber aktuell rede ich ja noch 
von 15 dB bei 14 MHz, da sind selbst die Kernverluste des N30 noch 
vernachlässigbar.
Im Tiefpass aktiv ist aber nicht die Haupt- sonder die 
Streuinduktivität, in sofern entschärft sich das etwas.
Wie würdest du die Wicklungen auf dem Kern machen?

@ Gerhard
Generell hast du natürlich Recht, aber hier geht es ja nicht um einzelne 
dB, sondern um einen Antennenverstärker. Bei einer passiven Antenne 
würde man ja auch nicht jammern, wenn der Frequenzgang über mehrere 
Bänder hinweg ein paar dB variiert.

Der CX2041ANLT ist ja faszinierend. Leistung ist ja bei mir nicht im 
Spiel, leider steht bei mir nichts für digikey an, sonst würde ich das 
Teil bestellen und umwickeln.

>> Warum nimmst du nicht einfach einen OpAmp
Ob nun FETs oder ein OpAmp ideal wären, das sehe ich unabhängig vom 
Übertrager, der soll ja nur ein paar dB "Rauschfrei" herausholen. Der 
Grund für die Entscheidung lag im Eigenrauschen, siehe 
http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&threa...

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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Gesundes Neues allmitanand,

nachdem die Nummer mit dem Breitbandübertager an der Physik realer 
Materialien scheitert, würde ich das Konzept anpassen.

Schritt eins:
Erhöhung der Windungszahl der Doppelloop auf 2*4 Doppelwindungen

Schritt 2:
Erhöhung der des Abschlusswiderstandes auf  8*500 Ohm(=4kOhm)
so sollten ca. 5kOhm zustande kommen ohne Übertrager dazu1 1:2 Spar 
Übertrager

Das sollte passen und der Aufwand ist überschaubar ohne ohne großen 
Materialaufwand.

Man kann noch überlegen die einzelnen Doppelwindungen auch einzeln zu 
terminieren, was eine Umschaltung der Antenne ermöglicht und Serien- wie 
Parrallelbetrieb der Wicklungen der Antenne erlaubt.

Namaste

: Bearbeitet durch User
Autor: Gerhard H. (ghf)
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Bernhard _. schrieb:
> Der CX2041ANLT ist ja faszinierend. Leistung ist ja bei mir nicht im
> Spiel, leider steht bei mir nichts für digikey an, sonst würde ich das
> Teil bestellen und umwickeln.
>
>>> Warum nimmst du nicht einfach einen OpAmp
> Ob nun FETs oder ein OpAmp ideal wären, das sehe ich unabhängig vom
> Übertrager, der soll ja nur ein paar dB "Rauschfrei" herausholen. Der
> Grund für die Entscheidung lag im Eigenrauschen, siehe
> http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&threa...

Von den 2049 habe ich 2 Stück umgewickelt. Unter dem Stereomikroskop
mit 50 umeter Draht. Das war nicht lustig. Man lötet sie am besten
hilfsweise an irgend was größerem fest. Die Kerne haben übrigens auch
ein paar KOhm Widerstand über 2mm.

Die gewünschte Bandbreite habe ich trotzdem nicht hinbekommen.
Ich teste jetzt T37-artige Ringkerne aus Valvo 3H1-Material. Die sind
historisch, jetzt möglicherweise Ferroxcube.

Die CX2041 sind erst am 30. angekommen, noch nicht getestet.
Ich musste sie im Schneegestöber bei UPS abholen weil der
Fahrer ohne Klingeln nur einen Zettel reingeschmissen hat.
Das wäre ansonsten eine beeindruckende Leistung
gewesen. 32 Stunden zwischen Internet-Bestellung bei Digikey
in USA und möglicher Auslieferung vor Ort.

Weil noch beinahe Weihnachten ist, würde ich mich von 2 Stück trennen.
Kostet ein virtuelles Bier, schicke mir eine Straßenadresse.

Mit ein paar 100 Ohm Quellimpedanz bist du bei den OPAmps eigentlich
ziemlich genau am sweet spot. Zu dem Vorläufer von Burr-Brown gab
es einmal eine AppNote zu dem Thema. Ich erinnere mich auch an einen
IP3 von > 40 dBm. Jedes dB Anpassungsverlust kannst du direkt auf
die Rauschzahl addieren.

Gruß, Gerhard,  DK4XP

: Bearbeitet durch User
Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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@ Winfried
Winfried J. schrieb:
> nachdem die Nummer mit dem Breitbandübertager an der Physik realer
> Materialien scheitert

Da halte ich die Wahrscheinlichkeit, dass eine widerstandsterminierte 
Schleife mit mehreren Windungen prinzipbedingt scheitert, für weitaus 
größer.
Es geht hier nicht um magnetische Schleifen mit gleichmäßiger 
Stromverteilung, hier kommt es auf den Phasenwinkel an.

@ Gerhard
Vielen Dank für dein Angebot, PN ist unterwegs.

Gerade habe ich mal via MT-049 (Analog Devices) das Ausgangsrauschen mit 
dem OPA846 nachgerechnet und mit dem simulierten Wert der aktuellen 
Schaltung verglichen: 3 µV zu 500 nV bei 2700 Hz Bandbreite.
Nach meiner Erfahrung liegt die Simulation rund 50 % unter dem 
errechneten Wert, außerdem habe ich damals mit einem 1:10 Übertrager 
gerechnet.
Trotzdem, die einfache OP-Variante rauscht mehr.

Der Ringkern für den o. g. Vorschlag habe ich bestellt, ich melde mich 
wenn ich damit gemessen habe.

Viele Grüße
Bernhard

Autor: HST (Gast)
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Auch an alle noch einen guten Start ins Neue Jahr.

@ Bernhard
Das mit dem Tiefpass war etwas salopp ausgedrückt. Bei einer 
Induktivität von ca. 4mH für fu~2Mhz / "10kOhm" ergibt sich bei einer 
parallel liegenden Wicklungskapazität von 2pF eine (extrem gedämpfte) 
Resonanz von <2MHz. Darüber hinaus verhält sich die Wicklung immer 
stärker kapazitiv und dämpft höhere Frequenzen immer stärker. Wir 
gesagt, das tritt eben bei einer so extrem hohen Impedanz immer auf 
(Streu- oder Schaltkapazitäten).

Bei den gemessenen Übertragern habe ich keine spezelle Wicklungstechnik 
angewandt. Man sieht aber sehr schön, dass die Ringkerne eine deutlich 
höhere Streuinduktivität und damit höhere Dämpfung aufweisen. Daher 
verwende ich praktisch nur die BNxx-2402 Kerne, die übrigens sogar halbe 
Windungen erlauben. Hier habe einfach mit CuL 0,15mm bzw 0,2mm, je nach 
Windungszahl, gewickelt (Bild). Die Trafos wurden überwiegend zur 
Anpassung von hochohmigen Filtern (bis max. 1800 Ohm) gewickelt.

Ich habe damals bei den Windungszahlen bis ca 20wdg. eine Eigenkapazität 
von rund 0,4 bis 0,7pF gemessen (durch Resonanzmessung mit BN61-2402, 
die bei 10Mhz noch eine Güte von 30-40 aufweisen).

Man kann bei kleineren ü-Verhältnissen bifilare (1:4) oder trifilare 
(1:9) Wicklungen mit entsprechend verdrillten Drähten noch größere 
Bandbreiten erzielen (allerdings bei relativ kleinen Impedanzen bis zu 
700 Ohm). Für extreme Bandbreiten (z.B. 500MHz) gibt es noch spezielle, 
kapazitätsarme  Wicklungstechniken, die aber meistens bei niederohmigen 
Anwendungen (50-200 Ohm) verwendet werden. Hierüber gibt es viel 
Literatur.

Die theoretischen Betrachtungen sind zwar gut und schön zur 
Vorabschätzung - aber es geht eben nichts über praktische Messungen.

MfG,  Horst

Autor: B e r n d W. (smiley46)
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> Induktivität von ca. 4mH für fu~2Mhz / "10kOhm" ergibt sich
> bei einer parallel liegenden Wicklungskapazität von 2pF

Ich hab ein wenig simuliert. Es scheint, daß es beim BN73-202 mit 3 
Windungen primär und ca. 8-11 Windungen sekundär deutlich besser wird. 
Trotzdem ist dann bei >15MHz Schluss. Die Sekundärinduktivität sollte 
nicht höher als 1,2-1,4mH betragen. Mit 8 Windungen geht es oben besser 
mit 11 Windungen verschiebt sich das Maximum nach unten.

Autor: Tobias P. (hubertus)
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HST schrieb:
> Für extreme Bandbreiten (z.B. 500MHz) gibt es noch spezielle,
> kapazitätsarme  Wicklungstechniken, die aber meistens bei niederohmigen
> Anwendungen (50-200 Ohm) verwendet werden.

was gibts denn da noch für Techniken? das interessiert mich jetzt sehr. 
Ist das im Eigenbau möglich? z.B. Übertrager 1:2 von 10kHz bis 500MHz.

Autor: HST (Gast)
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Einfach mit "Broadband transformers" suchen, gibt viele Links, z.B.
http://www.qsl.net/kp4md/ruthroff.pdf
https://www.minicircuits.com/app/AN20-001.pdf

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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Bernhard _. schrieb:
> Da halte ich die Wahrscheinlichkeit, dass eine widerstandsterminierte
> Schleife mit mehreren Windungen prinzipbedingt scheitert, für weitaus
> größer.
> Es geht hier nicht um magnetische Schleifen mit gleichmäßiger
> Stromverteilung, hier kommt es auf den Phasenwinkel an.

ei ei ei, dann ist das Konzept von vorn herrein fraglich, deine 
Wunschbandbreite soll mehr als eine Größenklasse überstreichen.
Da durchläft der Phasenwinkel den Vollkreis mehrfach.

Du wirst dich entscheiden müssen.
Breitbandigkeit & Phasenanpassung
passen irgendwie gar nicht zusammen.

Namaste

Autor: DH1AKF, Wolfgang (Gast)
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Bernhard _. schrieb:
> Gerade habe ich mal via MT-049 (Analog Devices) das Ausgangsrauschen mit
> dem OPA846 nachgerechnet und mit dem simulierten Wert der aktuellen
> Schaltung verglichen: 3 µV zu 500 nV bei 2700 Hz Bandbreite.
> Nach meiner Erfahrung liegt die Simulation rund 50 % unter dem
> errechneten Wert, außerdem habe ich damals mit einem 1:10 Übertrager
> gerechnet.
> Trotzdem, die einfache OP-Variante rauscht mehr.

Hallo Bernhard,
Du solltest Dich einmal mit dem Rauschen im Kurzwellenbereich 
beschäftigen. Hier ein lesenswerter Artikel:
https://www.hyendcompany.nl/images/image/file/exte...

Das ganze "Problem" mit dem Eingangsübertrager wäre durch Einsatz eines 
HF- OP's oder einer einfachen Transistorstufe (ohne Eingangstrafo) 
lösbar...

Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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@ Horst
Danke für die Aufklärung und die sehr interessante Ausführung dazu, 
jetzt habe ich's verstanden.

@ Bernd
Schön, mal wieder etwas von dir zu hören. Das Ergebnis mit 3 Windungen 
Primärwicklung und 8 Windungen sekundär an 540 Ohm:
- 1,5 MHz: 1,5 dB Dämpfung
- 2,5 MHz: Maximum
- 15 MHz: 12 dB Dämpfung

Etwas besser als zuvor, aber deckt sich leider nicht mit der 
optimistischen Simulation. Im Modell des J310 sind größere Kapazitäten 
eingebaut (CGS 7,4 pF, CGD 6,2 pf) als der verwendete MMBFJ310 hat. 
Eigentlich dürfte in Drainschaltung doch nur die CGD wirken, weil Source 
dem Gate folgt, oder?

@ Winfried
Da habe ich mich wirklich dumm ausgedrückt, es geht natürlich nicht um 
die Phasenlage, sondern um die Position von Speisepunkt und 
Dämpfungswiderstand.

@ Wolfgang
Kenne ich, aber es geht ja nicht um einen Rundstrahler sondern um eine 
Richtantenne mit einem 3 dB Öffnungswinkel von 110°. Könntest du das zu 
erwartende atmosphärische Rauschen einer solchen Antenne herleiten?

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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Bernhard _. schrieb:
> @ Winfried
> Da habe ich mich wirklich dumm ausgedrückt, es geht natürlich nicht um
> die Phasenlage, sondern um die Position von Speisepunkt und
> Dämpfungswiderstand.

jetzt kommen wir dem kasus knaxus näher.
Die Eckdaten und Grobe zusammenhänge zeigt:
https://de.wikipedia.org/wiki/Antennentechnik#Fußp...

für genauaere betrachtungen Rothammel
https://www.nonstopsystems.com/radio/pdf-hell/arti...

speziell 4.3

auch noch interessant: zum thema

https://de.wikipedia.org/wiki/Langdrahtantenne#Fuc...

Dein Übertrager wirkt wie der Fuchskreis, den wirst du nur breitbandiger 
hinbekommen wenn du den Kern so groß machst dass die Kapazität sinkt, 
aber dann brauchst du ein Kleines L also am besten gleich kernlos 
übertragen.

also klassiche(Anpass-)Luftspule mit Windungsabstandhalter 10 Wndg 
Anzapfung bei der 1. revers anklemmen.

Hier auf Seite 762  Bild 1 sind ein paar schöne kapaziätsarme Luftspulen 
zu sehen.
http://www.funkamateur.de/tl_files/downloads/hefte...

so eine Spule mit Anzapfung sollte sich am ehesten eignen.

Namaste

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Autor: Hans K. (Firma: privat) (sepp222) Flattr this
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Wer kennt eine Quelle von kleinen Doppellochkernen ca.3-6mm lang.
Habe nur die 14mm langen,diese sind mir etwas zu groß.
Für Übertrager und Drosselzwecke.
                                           mfG  Hans

Autor: B e r n d W. (smiley46)
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Hallo, nochmal eine Idee.

- Falls man nur auf die doppelte Spannung transformiert und keine 
galvanische Trennung nötig ist, könnten anstatt Spannungsübertragern 
Stromübertrager verwendet werden. Verdrillte Leitungen erhöhen den 
Koppelfaktor.

- Die zweite Idee ist, anstatt eines gemeinsamen symetrischen 
Übertragers für jede Seite einen getrennten Übertrager zu verwenden. 
Dadurch reduzieren sich Sekundärinduktivitäten und parasitäre 
Kapazitäten deutlich. Die beiden sollten möglichst identisch sein. In 
den Übertragermodellen der Simulation sind für jede Wicklung 0,5pF 
angenommen.

- Wie sieht es mit der Verstärkung aus? IMO wird das Ausgangssignal an 
einer Antenne mit Gewinn viel zu groß. Da nützt die ganze 
Großsignalfestigkeit nichts. Würden nicht die 6dB Spannungsgewinn mit 
nachfolgender Pufferung reichen?


@Hans

Reichelt liefert z.B.
BN43-2402  (AL=1275nH)
BN61-2402  (AL= 150nH)
BN73-2402  (AL=3750nH)

: Bearbeitet durch User
Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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Hier das Messergebnis zu meinem Vorschlag von Sylvester:
- 1,5 MHz: 1,5 dB Dämpfung
- 2,3 MHz: Maximum
- 15 MHz: 10,5 dB Dämpfung

Verglichen mit den ursprünglichen -15 dB bei 14 Mhz ist es immerhin ein 
Fortschritt.

Diese Antennen haben typischerweise -40 dBi Gewinn, wegen des hohen 
atmosphärischen Rauschens auf den unteren Bändern gleicht man diesen 
aber nur teilweise aus.

@ Bernd
Zu deiner Idee mit den Stromübertragern muss ich noch etwas nachdenken.

Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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Hallo zusammen,

leider hat sich in meine Messungen von Anfang an ein Fehler 
eingeschlichen, der alle Ergebnisse gleichermaßen verschlechtert hat. 
Den Eingang des Verstärkers hatte ich mit 620|620 Ohm pro Seite aus 
einem mit 50 Ohm abegeschlossenen BalUn gespeißt. Dieser hat sich aber 
stark frequenzabhängig verhalten, deshalb habe ich jetzt (per Oszi) 
dessen Ausgang als Eingangsgröße gemessen.

Korrigierte Ergebnisse
BN73-202 2+2 / 20 Windungen (Original): 10 dB Verlust bei 15 MHz
BN73-202 2x1,5 / 9 Windungen (Bernd): 6 dB Verlust bei 15 MHz
Ringkern N30 2x5 / 30 Windungen (Sylvester): 4,5 dB Verlust bei 15 MHz

Damit bin ich schon fast zufrieden. Die beiden verbesserten Varianten 
haben aber bei 1,5 MHz schon fast 3 dB Verlust, gerade dort kann man 
aber die Antenne nicht so einfach ein Stück größer machen.

In nächster Zeit werde ich noch Versuche mit einem Ringkern aus T38 
Material machen, außerdem hoffentlich mit den Kernen von Gerhard, DK4XP.
Außerdem den StromBalUn nach Bernd's Idee.

@Bernd
Die Variante mit getrennten Übertragern sehe ich kritisch wegen der 
Toleranz des AL-Wertes (+/- 20 % laut Datenblatt, ich habe +20 und +10 % 
hier). Die Doppelschleife würde ich als unsymmetrisch bezeichnen und die 
nächste Symmetrierung wäre erst am Ende der ganzen Schaltung.

Falls es jemanden interessiert, zur Großsignalfestigkeit:
Bei 23 dB Gesamtverstärkung liegt der 1 dB Kompressionspunkt bei 0 dBm 
am Eingang, danach waren die MMBFJ310 überfordert.
Der IMD2 lag bis 31 dBm Ausgang unter -60dBc, danach hat der LMH6703 
gezickt.

Ich melde mich, wenn ich noch weitere Messergebnisse habe.

Viele Grüße
Bernhard

Autor: Elektrolurch (Gast)
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Bernhard _. schrieb:
> Der IMD2 lag bis 31 dBm Ausgang unter -60dBc, danach hat der LMH6703
> gezickt.

31 dBm Ausgang?
Über 1 W?

Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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Hallo zusammen,

hier also meine Messergebnisse zu den verschiedenen Varianten. Gemessen 
wurde mit einem mit 50 Ohm abgeschlossenen BalUn mit Mittelanzapfung an 
GND, dann je 300 Ohm zum Übertrager hin.
Der BalUn verursacht bei 15 MHz rund 2 dB zusätzliche Verluste, also 
bitte bei allen Messergebnisse berücksichtigen.
Außerdem habe ich 20 dB Dämpfung eingebaut.

Die Messergebnisse sind durchweg etwas schlechter geworden, weil ich ein 
paar pF Streukapazität durch Lüsterklemme etc eingebaut habe.

Ergebnisse:
- BN73-202 und der N30 Ringkern geben sich kaum etwas
- der 10 mm Ringkern aus T38 Material war überraschenderweise schlechter
- ein 12 mm Ringkern aus T38 war nicht lieferbar
- die Reduzierung der Primärwicklung von Bernd bringt viel
- ein Verstärkungsabfall von -6dB bei 20 m ist machbar, damit bin ich 
zufrieden

Die Variante 2 mal 1,5 / 12 Windugen könnte ein interessanter Kompromiss 
sein, das muss ich im realen Betrieb probieren.

Viele Grüße, 73
Bernhard, DL1BG

Autor: Hp M. (nachtmix)
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Hans K. schrieb:
> Wer kennt eine Quelle von kleinen Doppellochkernen ca.3-6mm lang.
> Habe nur die 14mm langen,diese sind mir etwas zu groß.
> Für Übertrager und Drosselzwecke.

Ausschlachten!
Pollin verkauft für 25 cent solche 11dB Richtkoppler. Da sind zwei 
Bilochkerne drin. Frequenzbereich angeblich 3..900MHz.
Die Länge der eingebauten Schweinenasen beträgt 3mm.

Zwar ist das 75 Ohm Technik, aber wenn man die eingebauten Widerstände 
austauscht, kann man die Koppler sicher auch für 50 Ohm verwenden.

Ich habe nur noch keine Idee, wie man am saubersten die F-Buchsen des 
Spritzgussrahmens (die eigentliche Schaltung befindet sich auf einer 
eingepressten Weißblechplatte) durch BNC oder SMA ersetzt.

https://www.pollin.de/p/antennenabzweiger-571000

Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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@ Hp
danke für die Info!
Wenn ich das Bild richtig erkenne, dann hat einer der beiden Übertrager 
gerade mal drei halbe Windungen von Signal nach Masse.
Bei 75 Ohm und der Anforderung, dass die Induktivität bei der kleinsten 
Frequenz mindestens 5 mal so groß sein soll, kommen 20 µH bzw. ein 
AL-Wert von ca. 9000 nH/N² raus. Das wäre gewaltig für einen so kleinen 
Kern.

Übersehe ich etwas?

Viele Grüße
Bernhard

Autor: nachtmix (Gast)
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Bernhard _. schrieb:
> Das wäre gewaltig für einen so kleinen
> Kern.

Könnte aber auch sein, dass bei der unteren Frequenzgrenze schon 3dB 
Dämpfung sind...
Ich habe momentan leider keine Zeit um die Kerne zu vermessen.

Es wird dich wohl nicht ruinieren, wenn du die Eignung für deine Zwecke 
einfach ausprobierst.

Autor: nachtmix (Gast)
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P.S.:
Insgesamt kann ich auf dem eingangsseitigen Kern 8 Windungen zählen.
Was die im einzelnen machen, kann man nicht leicht sehen.

Interessant ist, dass dort verschiedene Widerstände eingebaut sind.
Am eingangsseitigen Koppler 150 Ohm und am Ausgangsseitigen 120 Ohm.

Autor: nachtmix (Gast)
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P.S.:
Es gibt dort noch mehr dieser Dinger zu etwas willkürlichen Preisen.
Dürfte sich trotzdem lohnen sich damit einzudecken: 
https://www.pollin.de/search?query=antennenabzweig...

Autor: Hans K. (Firma: privat) (sepp222) Flattr this
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Danke für diese Info,habe bei Reichelt einige Doppellochkerne dieser 
Größe
gekauft,aber jetzt werde ich einige Antennen-abzweiger von Pollin 
schlachten.
Habe irgentwo gelesen man kann damit eine Breitbanddrossel bauen.2 
Windungen
aussen 3 oder 4 in der Mitte + wieder 2 Windungen aussen.
Beim Reichelt a.0,6Euro

                                             mfG  Hans

Autor: W.S. (Gast)
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Bernhard _. schrieb:
> zwischen 1 und 3 MHz ist alles gut, danach bildet die
> Streuinduktivität mit der Wicklungskapazität einen Tiefpass. Bei 14 MHz
> kostet das bereits 15 dB.

Bist du dir wirklich ganz sicher, daß es nicht die Kernverluste sind?

Ich komm drauf, weil ich vor Jahren meine bis da angesammelten Ringkerne 
mal mit dem Wobbler durchgesehen habe. einfach ein paar Wdg links drauf 
und an den Ausgang, genauso viele rechts drauf und an den Eingang. Da 
haben sich einige vermeintliche "Schätze" als Fall für die Tonne 
erwiesen.

W.S.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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"Kaputte" Ringkerne, kann ja nur bedeuten sie sind gebrochen. Schlechte 
Ringkerne gibt es zumindest seit 1970 nicht mehr. Nur falsche 
Frequenzbereiche, in denen sie benutzt werden! Mal von absolut 
exotischen Materialien abgesehen, wie z.B. die die keinen Magneten in 
der Nähe vertragen und danach massiv an Qualität verlieren und das 
dauerhaft.

Autor: P-C Carstens (Gast)
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W.S. schrieb:
> einfach ein paar Wdg links drauf und an den Ausgang, genauso viele
> rechts drauf und an den Eingang.

Wenn du das so machst, hast du eine große Streuinduktivität. Die must du 
dir im Ersatzschaltbild in Reihe geschaltet vorstellen. Das heißt du 
bekommst einen Tiefpass. Anschaulich verlaufen einige Magnetfeldlinien 
durch die Mitte des Ringkernes durch die Luft!  Workaround ist bei 
Ringkernen immer mehrere Drähte zu verdrillen.

Autor: nachtmix (Gast)
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P-C Carstens schrieb:
> Workaround ist bei
> Ringkernen immer mehrere Drähte zu verdrillen.

Das schafft aber hohe Kapazitäten zwischen den Wicklungen.
Bei den Schweinenasen kann man die Koppelkapazität trotz guter Kopplung 
verringern, indem man z.B. die Primärwicklung um den Mittelsteg wickelt 
und die Sekundarwicklung zu gleichen Teilen auf die beiden Löcher 
verteilt.

Autor: P-C Carstens (Gast)
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nachtmix schrieb:
> Bei den Schweinenasen kann man die Koppelkapazität trotz guter Kopplung
> verringern, indem man z.B. die Primärwicklung um den Mittelsteg wickelt
> und die Sekundarwicklung zu gleichen Teilen auf die beiden Löcher
> verteilt.

Das wusste ich noch nicht! Scheint mir ein guter Tip zu sein. Werde ich 
testen wenn ich mal wieder Zeit habe. Danke schön!  :-)

Autor: Elektrolurch (Gast)
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P-C Carstens schrieb:
> nachtmix schrieb:
>> Bei den Schweinenasen kann man die Koppelkapazität trotz guter Kopplung
>> verringern, indem man z.B. die Primärwicklung um den Mittelsteg wickelt
>> und die Sekundarwicklung zu gleichen Teilen auf die beiden Löcher
>> verteilt.

Wobei eine Wicklung in Loch eins nach außen keine magnetische Kopplung 
zur Wicklung in Loch 2 nach außen hat. Die Schweinenase verhält sich wie 
zwei voneinander getrennte Ringkerne. Nur Windungen innen über den 
Mittelsteg koppeln aufeinander und auf die beiden anderen Wicklungen.

Autor: nachtmix (Gast)
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Elektrolurch schrieb:
> Wobei eine Wicklung in Loch eins nach außen keine magnetische Kopplung
> zur Wicklung in Loch 2 nach außen hat.

Doch, auch die koppeln miteinander, wenngleich wesentlich schwächer als 
bei der von mir beschriebenen (evtl. nochmal lesen?) Anordnung.

Autor: Elektrolurch (Gast)
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nachtmix schrieb:
> Doch, auch die koppeln miteinander, wenngleich wesentlich schwächer als
> bei der von mir beschriebenen (evtl. nochmal lesen?) Anordnung.

mach mal ne Skizze, wie du das meinst.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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nachtmix schrieb:
> Elektrolurch schrieb:
>> Wobei eine Wicklung in Loch eins nach außen keine magnetische Kopplung
>> zur Wicklung in Loch 2 nach außen hat.
>
> Doch, auch die koppeln miteinander, wenngleich wesentlich schwächer als
> bei der von mir beschriebenen (evtl. nochmal lesen?) Anordnung.

Das heißt, man kann mit so einer Anordnung einen Combiner, Diplexer, 
Powersplitter bauen? Interessant.
Hat jemand ein SPICE-Modell von so einer Bewicklung? Wie sehen die 
Kopplungswerte typischerweise aus?

Autor: Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)
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Der von nachtmix gezeigte Doppellochkern aus dem Pollin-Teil hat bei 6 
Windungen rund 60 µH, also einen Al-Wert von ungefähr 1700.

Autor: nachtmix (Gast)
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Bernhard _. schrieb:
> Der von nachtmix gezeigte Doppellochkern aus dem Pollin-Teil hat bei 6
> Windungen rund 60 µH, also einen Al-Wert von ungefähr 1700.

Damit wäre auch die von dir selbst gestellte Frage beantwortet:

Bernhard _. schrieb:
> Bei 75 Ohm und der Anforderung, dass die Induktivität bei der kleinsten
> Frequenz mindestens 5 mal so groß sein soll, kommen 20 µH bzw. ein
> AL-Wert von ca. 9000 nH/N² raus. Das wäre gewaltig für einen so kleinen
> Kern.

Es wäre also ein Blindwiderstand  5*75 Ohm = 375 Ohm erforderlich.
Dafür wären bei 3MHz 3,5 Wdg erforderlich.

Das passt also in etwa zu den beobachteten Windungszahlen, wobei man 
beachten sollte, dass der Al-Wert für Wicklungen auf den äusseren 
Stegen, wegen deren geringerer Fläche, nur etwa halb so hoch sein wird.

Autor: nachtmix (Gast)
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Abdul K. schrieb:
> Wie sehen die
> Kopplungswerte typischerweise aus?

Weil die Permeabilität mit zunehmender Frequenz sinkt, wird man die 
Streuinduktivtäten bei der gewünschten Arbeitsfrequenz messen müssen.

Prinzipiell teilt sich ja der von einer Spule auf dem Mittelsteg 
erzeugte magnetische Fluß zu gleichen Teilen auf die beiden Schenkel 
auf.
Das bleibt auch so, solange man für symmetrische Verhältnisse auf den 
Nebenarmen sorgt.
Daher meine obige Forderung die Sekundärwicklung zu gleichen Teilen auf 
die beiden Löcher zu verteilen.
Dabei ist es egal, ob man die beiden Teilwicklungen parallel oder 
hintereinander schaltet. Natürlich ändert sich dadurch aber das 
Übertragungsverhältnis.

Wenn man die Sekundärwicklung belastet, erzeugt sie ein gegensinniges 
Magnetfeld, welches den Fluß durch die Sekundärwicklung verringert.
Da die Primärwicklung aber immer noch den gleichen magnetischen Fluß 
erzeugt, wird nun ein Teil der Feldlinien aus dem Ferrit herausgedrückt 
und verläuft um die Sekundärspule herum durch die Luft.
Diesen Anteil kann man als Streuinduktivität modellieren und durch 
Kurzschliessen der Sekundärwicklung messen.

Weiter sinkt mit zunehmender Frequenz auch die Permeabilität des 
Ferrits, und so folgen immer mehr Feldlinien nicht dem Pfad durch das 
Ferrit, sondern sie nehmen einen kürzeren Weg durch die Luft.
Das Verhältnis entspricht etwa dem Verhältnis zwischen  µ_Luft = 1 und 
µ_Ferrit = 500 (oder was immer der Hersteller angibt).
Durch diese Abnahme von µ_Ferrit wird auch die magnetische Kopplung der 
Wicklungen mit zunehmender Frequenz geringer.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Danke für die lange Ausführung der Funktion. Das habe ich schon vorher 
verstanden. Ich hoffte wirklich auf einen durchmodellierten Übertrager 
dieser Art. Gibts da ein passende Buzzwort in Englisch zum Suchen?

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