Forum: HF, Funk und Felder Abstimmbare Ferritantenne für 160m mit 50-Ohm-Ausgang


von Tim (Gast)


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Hallo,

ich möchte eine abstimmbare Ferritantenne für 160m mit 50-Ohm-Ausgang 
aufbauen (eventuell umschaltbar für 80m).

Nachdem ich das Thema gegoogelt habe, würde ich es so aufbauen:



Empfangs-            50-Ohm-
spule (prim.)        Spule (sek.)
=================================================  <-grauer Ferritstab 
20cm
|        |           |        |
+-Drehko-+           50 Ohm out



Die Empfangsspule sitzt dabei eher am Kopfende des Ferritstabs und die 
Sekundärwicklung für den 50-Ohm-Ausgang eher mittig (verschiebbar, um 
den 50-Ohm-Punkt fein einstellen zu können).


Dabei sind zwei Fragen offen.

a) Kann man für die Empfangsspule die alte Spule der 
Mitttelwellenantenne verwenden (aus HF-Litze gewickelt) oder besser neu 
wickeln?

b) Welches Übersetzungsverhältnis sollten die beiden Wicklungen 
zueinander haben?
(wenn das Übersetzungsverhältnis zu klein ist, wird wahrscheinlich die 
Resonanz-Güte stark verschlechtert)

von Tim (Gast)


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Hier noch mal die Skizze ohne die Beschriftung des Ferritstabs:



Empfangs-            50-Ohm-
spule (prim.)        Spule (sek.)
=================================================
|        |           |        |
+-Drehko-+           50 Ohm out

von Günter Lenz (Gast)


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Eine Ferritantenne wird mit einem Kondensator
auf Resonanz gebracht. Dann misst du den Resonanzwiderstand.
Den transformierst du dann runter auf 50 Ohm.
Die Widerstandstransformation ist quadratisch mit den
Windungszahlen. Die beiden Wicklungen kannst du fest
koppeln, die brauchen also keinen Abstand.

von Mario M. (thelonging)


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Zu a: Besser neu wickeln, da die Induktivität der MW-Spule recht hoch 
ist.
Zu b: ca. 10:1, alternativ mit S-FET direkt an den Schwingkreis
Für 80m sind die Verluste im Ferrit schon recht hoch, da gehen nur 
spezielle Materialien

von nachtmix (Gast)


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Gibst du die Kapazität des Drehko noch in cm an?

20cm werden für eine so niedrige Frequenz aber zu wenig sein, weil schon 
die Eigenkapazität einer dazu passenden Schwingkreisspule höher sein 
wird.

https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Kapazit%C3%A4t

von B e r n d W. (smiley46)


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Zwei getrennte Wicklungen mit einigen cm Abstand haben einen zu geringen 
Koppelfaktor. Bei einer Ferritantenne, die ich zuvor hier vermessen 
habe, hatte ich einen AL-Wert von 70 nH/N^2 ermittelt.

Darauf würde ich ca. 24 Windungen wickeln und bei 2, 3 und 4 Windungen 
jeweils eine Anzapfung vorsehen. Die richtige Anzapfung kann später 
ausprobiert werden. Die ganze Spule hat dann eine Induktivität von ~40µH 
deckt mit einem handelsüblichen Drehkondensator 20-340pF einen Bereich 
von 1,5-4MHz ab.

Die Wicklung nicht direkt auf die Ferritantenne wickeln, sondern auf ein 
Trägerröhrchen aus Karton oder Kunststoff. Die Litze der MW-Spule kann 
dafür wiederverwendet werden.

Wird ein JFet als Vorverstärker verwendet, kann das Gate direkt mit dem 
heißen Ende des Schwingkreises verbunden werden. Eine Anzapfung wird 
dann überflüssig.

: Bearbeitet durch User
von Tim (Gast)


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Dank an euch!
Die Idee mit dem FET direkt am heißen Ende gefällt mir vom Prinzip gut.
Wie hoch ist denn dabei die Übersteuerungsgefahr?

Und wie muss der FET hierbei beschaltet werden? (BF245A?) Kann er über 
einen Source-Widerstand 50 Ohm liefern?

von karadur (Gast)


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BF245 und Emitterfolger.

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Tim

Im Prinzip kannst du die Schaltung der Mini-Whip verwenden.
http://radioaficion.com/cms/pa0rdt-mini-whip/

Der Schwingkreis wird über einen kleinen Kondensator 1-10nF an das Gate 
angekoppelt. Falls du den Verstärker nicht fernspeisen möchtest, kannst 
du die Induktivität 470µH weglassen und die Betriebsspannung oben direkt 
einspeisen.

Die Gefahr der Übersteuerung ist nicht sehr groß, da das Ausgangssignal 
einer  Antenne mit kleinen Abmessungen nicht gerade riesig ist. Außerdem 
reduziert sich das Frequenzgemisch schon durch die Selektivität der 
Antenne.

Gruß, Bernd

: Bearbeitet durch User
von Tim (Gast)


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http://radioaficion.com/cms/pa0rdt-mini-whip/
Hallo Bernd, eine gute Idee!

Kann der exotische 2N5109 durch BC548C oder BF199 ersetzt werden?
(so hoch ist die Antennenfrequenz nicht, höchstens 80m ~ 4MHz)

von B e r n d W. (smiley46)


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Ein BF548C als Emitterfolger könnte funktionieren, ebenso ein BF199 von 
CEDIL. Die BF199 von anderen Herstellern halten jedoch teilweise nur 
25mA Emitterstrom aus.

von Tim (Gast)


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Mein BF199 kann max. 25mA.

Sind US-Typen PN2222A oder 2N2222 besser als BC548C?

Für einen 9V-Block sind 50mA viel Holz. Muss man die für 50 Ohm 
unbedingt investieren? Die Koaxkabel-Länge liegt unter 50cm, der 
RX-Eingang hat 50 Ohm.

von Mario M. (thelonging)


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Für die Verwendung mit einem abgestimmten Eingangskreis muss die 
Schaltung nicht mit so viel Drain- bzw. Kollektorstrom laufen. Die 
Biasschaltung am JFET kann komplett weg und der Basisspannungsteiler am 
NPN-Transistor auf eine Emitterspannung von ein paar Volt dimensioniert 
werden. Dann kann man auch mit der Betriebsspannung runter gehen.

von Tim (Gast)


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http://radioaficion.com/cms/wp-content/uploads/2013/10/pa0rdt-Mini-Whip-1.jpg


Mario M. schrieb:
> Die
> Biasschaltung am JFET kann komplett weg

Bedeutet es, der 1M-Ohm-R von der positiven Versorgungsleitung zum 
Gate-Spannungsteiler 1M + 1M kann weg? Was soll er eigentlich bewirken?

Einen Stromverbrauch bis 10mA fände ich akzeptabel.

von Mario M. (thelonging)


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Die 1M-Widerstände bilden einen Spannungsteiler, der die halbe 
Betriebsspannung über 1M ans Gate legt. Dadurch steigt der Drainstrom 
und der Transistor wird übersteuerungsfester. Für die Anwendung mit 
einem abgestimmten Vorkreis braucht man das nicht, die Widerstände 
können alle weg und die Spule sorgt für den Gleichstrompfad nach Masse. 
Über den Sourcewiderstand wird die Stromaufnahme eingestellt.

von B e r n d W. (smiley46)


Angehängte Dateien:

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Für eine 9V Batterie schlage ich folgende Auslegung vor. Der 
Stromverbrauch beträgt ca. 7mA.
Falls die Schaltung schwingt, müssen R1 und R5 erhöht werden.

: Bearbeitet durch User
von Tim (Gast)


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Mario M. schrieb:
> Dann kann man auch mit der Betriebsspannung runter gehen.

Für mich als Spannungsquelle sehr gut wäre eine Li-Ion-Akku-Zelle 
3.7V/2200mA (18650). Davon habe ich einige und sie halten viel länger 
als ein 9V-Block. Auch die Selbstentladung ist viel niedriger als bei 
einem 9V-NiMH-Akku


Danke B e r n d W. für den Stromlaufplan! Es tut mir leid, dass ich 
jetzt erst die Li-Ion-Akku-Zelle 3.7V ins Spiel bringe. Könnte der 
Stromlaufplan auch mit 3,7V funktionieren? Oder ist diese Spannung für 
so ein Projekt einfach zu klein?

von B e r n d W. (smiley46)


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> Li-Ion-Akku-Zelle 3.7V/2200mA (18650). Davon habe ich einige

3,7V sind für den Fet am unteren Limit, am Sourcewiderstand fallen schon 
mehr als 2,5V ab. Nimm doch zwei der Li-Ion-Akkus in Reihe, dann sind es 
7,4V. Damit sollte die Schaltung gut funktionieren.

von eric (Gast)


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Es macht erfahrungsgemäß am meisten Spaß,
mit einer einfachen Schaltung zu beginnen
und dann fortlaufend zu optimieren,
weil man sich damit sozusagen
von einem Erfolgserlebnis zum nächsten hangelt.

Bevor Du also anfängst, neu zu wickeln und einen Verstärker zu bauen,
probier doch erstmal eine kleine Modifikation des vorhandenen Kreises:

Die MW-Spule mit einem Drehko ca. 30-350pF überstreicht ca. 500-1650 
kHz.
30 pf in Reihe mit dem Drehko verändern den Abstimmbereich auf ungefähr 
1720-2330 kHz.

Wahrscheinlich ist die Auskopplung für eine wesentlich höhere Impedanz 
als 50 Ohm bemessen, also wickle die Sekundärseite entsprechend ab.
Auf Genauigkeit kommt es beim Empfang überhaupt nicht an.

von Tim (Gast)


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Ich danke euch für die Antworten und werde mich nun an den Aufbau 
machen. Das Ergebnis werde ich dann hier vorstellen.

Viele Grüße

von Tim (Gast)


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Die Antenne ist nun fertig. Als Spannungsversorgung wird ein 
9V-NiMH-Akku verwendet (der ist kleiner und einfacher zu laden als zwei 
in Serie geschaltete 18650-Zellen).

Dieser Schaltungsentwurf hat auf Anhieb funktioniert
https://www.mikrocontroller.net/attachment/384905/Loop_Preamp.jpg

Vielen Dank Bernd!!!

Ich habe den Ferritstab so bewickelt, daß man nur einen Kondensator zum 
Drehkondensator parallel schalten muss, um vom 80m-Bereich auf den 
160m-Bereich zu kommen.
Manche Störer können jetzt durch einfaches Drehen des Ferritstabs 
ausgeblendet werden (das funktioniert besonders gut im 160m-Bereich).
Ich bin sehr zufrieden, die Arbeit hat sich gelohnt.

Auch vielen Dank in die Runde hier an alle, die mitüberlegt haben!

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