Hey, Sorry für die vermutlich triviale Frage, aber bei meinem Versuch eine Antenne für den LW/LF Bereich (100-150kHz) zu bauen bin ich über ein Problem gestoßen, bei dem ich nicht genau weiß wie die Fachbegriffe wären, weshalb eine Google Suche recht unerfolgreich ist. Und zwar hab ich ein vorhandenes System mit meinem SDR Dongle analysiert und ein Signal aufgezeichnet. Heißt das schon automatisch, dass das Signal nicht induktiv sein kann, weil die Antenne/der Chip nicht dafür gedacht sind, Magnetfelder zu messen? Umgekehrt habe ich versucht mit einer Loopantenne, die für RFID gemacht ist, ein Signal zu versenden, doch außer einem höheren Rauschen, wenn ich die Loopantenne um die Teleskopantenne des SDR stecke, konnte ich nichts erreichen. Ich habe dann den Hinweis erhalten, dass das so auch gar nicht gehen kann, weil RFID ja ein Magnetfeld aufbaut, welches vom Tag moduliert und diese vom Reader erkannt wird. Außerdem sei Induktion ohnehin nur für nahezu-Kontakt gedacht. Tatsächlich: Nehme ich eine "Kabeltrommel" mit 100m 0.14mm^2 und lasse das eine Ende frei, kann ich mit dem SDR ganz schwach ein Signal erkennen. Konkrete Fragen: 1. Wie unterscheiden sich ein Induktives Feld und ein "elektromagnetisches" (?) Feld? Dies ist insbesondere relevant, da viele Empfangsantennen ja mit einem umwickelten Ferritstab ausgelegt werden. Sowas wäre ja zumindest als Sender in meinem Falle ungeeignet, richtig? 2. Gibt es einfache Theorie bezüglich Helix- oder Ferritstabantennen? Ich habe mir nämlich eine Menge Kupferdraht bestellt und versuche einfach mal lambda/16 bzw lambda/8 zu wickeln, aber alleine der Durchmesser hat ja einen Einfluss auf die Wickelungszahl bzw. vermutlich auch noch weitere Einflüsse. 3. Bezüglich der BNA Bedingung 5: ISM-Anwendungen können Frequenzbereiche mitbenutzen, die Funkdiensten im Frequenzbereich 9 kHz – 300 GHz zugewiesen sind, wenn die für diese Nutzung erforderlichen Frequenzen aufgrund des gewünschten physikalischen Effekts vorgegeben und nicht frei wählbar sind. Kann hierbei eine geringe Reichweite bei jedoch guter Durchdringung bzw. energiesparendes Receiverdesign gemeint sein? Denn das Signal wird nur genutzt um den Gegenpart aufzuwecken und dann auf 433 MHz weiter zu machen. Vielen Dank im Voraus
Lehrbuchmäßig spricht man davon, dass sich beim Funk die elektromagnetische Welle "vom Draht löst" und sich ihre Energie in die Ferne verteilt, kapazitive und induktive Felder sind dagegen nur in der Nähe zu finden.
Was soll das sein? > "Magnetfelder zu messen" Du meinst vielleicht empfangen? Unter messen verstehe ich den Wandlungsfaktor eine Antenne zu kennen und diese mit einer physikalischen Größe zu vergleichen. > "Induktives Feld" Ist hier das elektromagnetische Feld gemeint? > "3. Bezüglich der BNA Bedingung 5:" Quelle? Schau Dir bitte man an, wie eine Antenne, hier eine Dipol-Antenne, den elektrischen Teil einer Aussendung aufnimmt. Zur Wellen/Teilchen-Ausbreitung Dann kann man sich noch mit dem Begriff Polarisation von elektromagnetische Feldern auseinander setzen. Also die Polarisationsebene des elektrischen Feldes unterscheidet sich von der Polarisationsebene des magnetischen Feldes. Zusammen ergibt das den Pointing-Vektor. Im Fernfeld ist immer Beide, also der elektrische und der magnetische Teil vorhanden! Zur Empfangsantennen, die müssen nicht resonant bzgl. der Empfangsfrequenz sein, wenn ja gilt die Funktion für den "Schwingkreis": f = 1/ ( 2 *pi *wurzel(L*C) ) L: Induktivität in Henry [H] C: Kapazität in Ferrad [F] pi: die Kreiszahl Pi Siehe Bilder: https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis
Man unterscheidet zwischen rein induktiven Feldern, also magnetischen Wechselfeldern und entsprechenden rein kapazitiven Wechselfeldern, und den elektromagnetischen Wellen, die immer beides haben. Etwas irreführend ist die Bezeichnung "Magnetantenne" für Ferritstab oder Loopantennne, beide empfangen elektromagnetische Wellen. Ferritantennen sind zum Senden ungünstig, der Stab hat vermutlich hohe Verluste. Normalerweise arbeitet man aber bei diesen "Magnetantennen" mit passend abgestimmtem Kondensator, also einem Schwingkreis wie es auch Karl schrieb. Ein SDR hat vermutlich 50 Ohm Eingangsimpedanz, je nach Antenne kann das diese stark belasten, man braucht noch eine Anpasschaltung dazwischen. Ein RFID im Langwellenbereich hat eher eine induktive Kopplung, denn die elektromagnetische Abstrahlung mit diesen winzigen Antennen hat einen winzigen Wirkungsgrad, das meiste geht schon im Sender verloren.
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Marc S. schrieb: >aber bei meinem Versuch eine >Antenne für den LW/LF Bereich (100-150kHz) zu bauen bin ich über ein >Problem gestoßen, bei dem ich nicht genau weiß wie die Fachbegriffe >wären, weshalb eine Google Suche recht unerfolgreich ist. Die Zauberworte sind Resonanz und Leistungsanpassung. Das sollte immer das Ziel sein wenn man eine gute Antenne haben möchte. Gildt bei Empfang und beim Senden. Eine gute Antenne ist der beste HF-Verstärker. Karl M. schrieb: >Zur Empfangsantennen, die müssen nicht resonant bzgl. der >Empfangsfrequenz sein, Ja, wenn die Signale stark genug sind funktioniert es auch wenn die Antenne nicht resonant ist, aber wenn man letzte an Empfindlichkeit rausholen möchte sollten sie schon resonant sein. Gleichzeitig werden bei einer resonanten Antenne Frequenzen unterdrückt die man nicht haben möchte. Aber was soll denn überhaupt gesendet und empfangen werden, über welche Entfernung?
Christoph db1uq K. schrieb: > Man unterscheidet zwischen rein induktiven Feldern, also magnetischen > Wechselfeldern und entsprechenden rein kapazitiven Wechselfeldern Schreib nicht so einen Quatsch! Reine Felder bestehen nur aus einer Komponente und die sind zwingend ruhend = statisch, also entweder elektrisch oder magnetisch: #1 Rein elektrisch - unbewegte Ladung https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrostatik #2 rein magnetisch - ruhender Magnet. https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetostatik Marc S. schrieb: > Versuch eine Antenne für den LW/LF Bereich (100-150kHz) zu bauen Die Rundfunkindustrie nutzt seit 70 Jahren Ferritantennen dafür. Wieso nimmst nicht eine Marc S. schrieb: > 1. Wie unterscheiden sich ein Induktives Feld und ein > "elektromagnetisches" (?) Feld? Ganz grob: ist dasselbe. induktiv und kapazitiv sind Begriffe, die eine Kopplungsvariante (Energie- oder Signalbertragung) bei NF- oder HF-Bauteilen beschreiben, z.B. in Trafos, Schwingkreisen oder auch bei HF-Antennen. Im NF-Bereich vorwiegend über Spulen + Eisen/Ferrite (VLF bis einige Megahertz), darüber vorwiegend über Drähte/Leitungen https://de.wikipedia.org/wiki/Induktive_Übertragung https://de.wikipedia.org/wiki/Kapazitive_Kopplung https://de.wikipedia.org/wiki/Induktionsschleife Marc S. schrieb: > 2. Gibt es einfache Theorie bezüglich Helix- oder Ferritstabantennen? Jain. Äpfel und Birnen. Ferritantennen zählen zu den magnetischen Antennen, sie werten den magnetischen (induktiven) Feldanteil aus mit ausgeprägter Richtwirkung. Helixantennen sind UKW-Antennen, die den elektrischen Feldanteil auswerten, sind viel größer, für Deine Zwecke eher nicht zutreffend. Marc S. schrieb: > 3. Bezüglich der BNA Bedingung 5: ISM-Anwendungen können > Frequenzbereiche mitbenutzen, die Funkdiensten im Frequenzbereich 9 kHz > – 300 GHz zugewiesen sind, wenn die für diese Nutzung erforderlichen > Frequenzen aufgrund des gewünschten physikalischen Effekts vorgegeben > und nicht frei wählbar sind. Trifft für Dich nicht zu.
Marc S. schrieb: > Sorry für die vermutlich triviale Frage Das sind viele Fragen und sie sind nicht unbedingt trivial. Man merkt, dass Dein Interesse dich in die richtige "Denkrichtung" zwingt. So soll es auch sein. Die Grundlagen der Antennentechnik zeigen sich irgendwann von selbst und man sieht klarer. Mit deinen Fragen überholst du dich ( deinen Wissensstand ) momentan noch selbst. So ging es mir auch mal. Bleib dran. Beschäftige Dich am besten zuerst mit dem Unterschied zwischen E-Feld- und H-Feld Antennen. H-Feld ist die magnetische Komponente ( Loopantenne und Ferritstabantenne ). Erkennbar an geschlossenen Leiterschleifen ( Spule ). E-Feld steht für die elektrische Feldkomponente ( Dipol, Teleskopantenne, Yagiantenne, Wurfdraht etc. ). Das sind meistens Antennen, bei denen ein Strahlerende in der Luft endet. Es gibt da aber auch Ausnahmen. Im Lang- und Mittelwellenbereich sind H-Feldantennen üblich, da ( resonante )E-Feldantennen schlichtweg gewaltig lang sein müssten ( Wellenlänge Lambda ).
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Ich spreche nicht von statischen Feldern, aber bei Abmessungen sehr klein gegen die Wellenlänge im Langwellenbereich sind es vielleicht "unreine" Felder, jedenfalls dominiert eines der beiden im Nahfeld: https://de.wikipedia.org/wiki/Nahfeld_und_Fernfeld_(Antennen)#Nahfeld je nach Quelle "hohe elektrische Feldstärke ... schwächere magnetische Feldstärke" und umgekehrt. im Fernfeld "sind die magnetische Feldkomponente und die elektrische Feldkomponente" (über eine Konstante) "miteinander verknüpft".
Christoph db1uq K. schrieb: > m Fernfeld "sind die magnetische Feldkomponente und die elektrische > Feldkomponente" (über eine Konstante) "miteinander verknüpft". Der Wellenwiderstand des Mediums. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Wellenwiderstand
Eine Pille gegen Halbwissen: http://om6bb.bab.sk/files/Anteny/Publikacie/Ine/Rothammels%20Antennen%20Buch.pdf
Die 377 Ohm Freiraumwellenwiderstand sind im Wikiartikel ja genannt, ich wollte nur herausstellen, dass im Nahfeld der Antennentyp einen Einfluß auf das E/H-Verhältnis hat, während es im Fernfeld einen konstanten Wert hat, unabhängig von der Antenne. Das wäre meine Erklärung zur Frage in der Überschrift. Die 150kHz entsprechen einer Wellenlänge von 2km, der Begriff Nahfeld ist hier entsprechend groß, Wiki nennt z.B: 2 Lambda als Grenze. Dass ein RFID nur über ein paar Zentimeter (z.B. mit SDR nachweisbar) sendet, ein Langwellensender dagegen in halb Europa zu empfangen ist, liegt nicht nur an dessen vielen Kilowatt Sendeleistung sondern vor allem an der Antennengröße. Zwar darf ein Hertzscher Dipol winzig gegen die Wellenlänge sein, aber das ist ein theoretisches Gebilde ohne Verlustwiderstände. Reale RFID-Antennen haben einen miserablen Wirkungsgrad.
Christoph db1uq K. schrieb: > Lehrbuchmäßig spricht man davon, dass sich beim Funk die > elektromagnetische Welle "vom Draht löst" und sich ihre Energie in die > Ferne verteilt, kapazitive und induktive Felder sind dagegen nur in der > Nähe zu finden. Dann verstehe ich aber dennoch nicht warum viele Sende-Antennen dennoch beide Enden des Drahtes angeschlossen haben. Das behindert doch das "vom Draht lösen" eigentlich? Oder ist das eine gezielte Nutzung des Nahfelds (kapazitiv oder induktiv)? Karl M. schrieb: > Quelle? https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/Sachgebiete/Telekommunikation/Unternehmen_Institutionen/Frequenzen/Frequenzplan.pdf?__blob=publicationFile&v=12 Christoph db1uq K. schrieb: > Etwas > irreführend ist die Bezeichnung "Magnetantenne" für Ferritstab oder > Loopantennne, beide empfangen elektromagnetische Wellen. > Ferritantennen sind zum Senden ungünstig, der Stab hat vermutlich hohe > Verluste. Normalerweise arbeitet man aber bei diesen "Magnetantennen" > mit passend abgestimmtem Kondensator, also einem Schwingkreis wie es > auch Karl schrieb. Das ist in der Tat ein Teil der Verwirrung. Jetzt ist aber dennoch die Frage ob ein "loop" (sprich kein "open end") primär den Induktiven- aber nicht den Kapazitiviten Teil einer Welle ausstrahlt? (Bzgl Löst sich vom Draht) Günter Lenz schrieb: > Aber was soll denn überhaupt gesendet und empfangen werden, > über welche Entfernung? Hierbei handelt es sich um ein "Wake Up" Signal über vielleicht 20cm. Im Prinzip ist es wohl eine "Energiesparfunktion", denn nach dem Senden auf ~100kHz reagiert der Partner, indem er beginnt auf 433 MHz zu senden. TV-Fritz schrieb: > Die Rundfunkindustrie nutzt seit 70 Jahren Ferritantennen dafür. Weiter oben meinte jemand, dass die Verluste hierfür groß wären, daher bin ich verunsichert. Also ich kenne zB die DCF775 Empfangsantennen, aber die Sendeantennen sind da ohnehin nicht so wegweisend für mich, weil diese ja eine riesige Dimension haben und für große Distanzen gebaut sind. Stefan M. schrieb: > Beschäftige Dich am besten zuerst mit dem Unterschied zwischen E-Feld- > und H-Feld Antennen. > H-Feld ist die magnetische Komponente ( Loopantenne und > Ferritstabantenne ). > Erkennbar an geschlossenen Leiterschleifen ( Spule ). > > E-Feld steht für die elektrische Feldkomponente ( Dipol, > Teleskopantenne, Yagiantenne, Wurfdraht etc. ). > Das sind meistens Antennen, bei denen ein Strahlerende in der Luft > endet. > Es gibt da aber auch Ausnahmen. > > Im Lang- und Mittelwellenbereich sind H-Feldantennen üblich, da ( > resonante )E-Feldantennen schlichtweg gewaltig lang sein müssten ( > Wellenlänge Lambda ). Das klärt schon mal sicherlich 80% meiner Verwirrung auf. Und ist es für die "Welle" dann egal, ob sie via H-Feld oder E-Feld erzeugt wurde bzw. brauche ich nicht eigentlich beides? Es heißt ja "Elektromagnetische Welle"? Zusammenfassung: Da soetwas wie eine gekürzte Vertikalantenne nicht in Frage kommt, da selbst lambda / 4 noch im Kilometer Bereich liegt und ich immerhin mit einer "Ein Draht Spule" ein ganz schwaches Signal, dafür aber immerhin sogar mit der ziemlich exakten Frequenz messen konnte, wie könnte ich daraus eine funktionierende Antenne machen: 1. Ich müsste vermutlich das andere Ende des Drahtes auf Masse setzen. Ich habe höchstens 30mA zur Verfügung, muss/sollte ich das mit einem Widerstand anschließen? 2. Wenn ich einen Ferritkern bräuchte, kann ich die Induktivität irgendwie bestimmen? 3. Gibt es (außer der räumlichen Dimension) einen großen Einfluss auf Wicklungszahl und Innendurchmesser? Denn aktuell habe ich 1kg Draht, 137m, 1mm, noch wie er vorgewickelt kam. Und wie gesagt: Es geht um das Senden innerhalb weniger cm, mit < 100mW verfügbarer Leistung. Das Antennenbuch werde ich mir natürlich noch ansehen, das ist aber noch Lektüre für einige Tage :)
Marc S. schrieb: > Christoph db1uq K. schrieb: >> Lehrbuchmäßig spricht man davon, dass sich beim >> Funk die elektromagnetische Welle "vom Draht löst" >> und sich ihre Energie in die Ferne verteilt, >> kapazitive und induktive Felder sind dagegen nur >> in der Nähe zu finden. > > Dann verstehe ich aber dennoch nicht warum viele > Sende-Antennen dennoch beide Enden des Drahtes > angeschlossen haben. Na, "so viele" sind das gar nicht. Bei Schleifen- antennen ist es so. > Das behindert doch das "vom Draht lösen" eigentlich? Warum sollte? Das hängt stark vom Verhältnis von Drahtlänge (=Schleifenumfang) und Wellenlänge ab. > Oder ist das eine gezielte Nutzung des Nahfelds > (kapazitiv oder induktiv)? Gibt es auch -- aber dann ist es eher eine Induktions- spule und keine Antenne. Von Antennen sollte man nur sprechen, wenn tatsächlich nennenswert ins Fernfeld abgestrahlt wird. > Das ist in der Tat ein Teil der Verwirrung. Jetzt > ist aber dennoch die Frage ob ein "loop" (sprich > kein "open end") primär den Induktiven- aber nicht > den Kapazitiviten Teil einer Welle ausstrahlt? > (Bzgl Löst sich vom Draht) Wenn Du vom "Lösen vom Draht" sprichst, dann reden wir über das Fernfeld -- und dort stehen elektrisches und magnetisches Feld immer in einem festen Verhältnis zueinander. > Günter Lenz schrieb: >> Aber was soll denn überhaupt gesendet und empfangen >> werden, über welche Entfernung? > > Hierbei handelt es sich um ein "Wake Up" Signal über > vielleicht 20cm. Im Prinzip ist es wohl eine > "Energiesparfunktion", denn nach dem Senden auf > ~100kHz reagiert der Partner, indem er beginnt auf > 433 MHz zu senden. Schön. Und was spricht gegen eine Induktionsschleife für die 100kHz? > Das klärt schon mal sicherlich 80% meiner Verwirrung > auf. Und ist es für die "Welle" dann egal, ob sie > via H-Feld oder E-Feld erzeugt wurde Das geht nicht. > bzw. brauche ich nicht eigentlich beides? Ja. > Es heißt ja "Elektromagnetische Welle"? Ja, eben. > Zusammenfassung: Da soetwas wie eine gekürzte > Vertikalantenne nicht in Frage kommt, da selbst > lambda / 4 noch im Kilometer Bereich liegt Logisch. > und ich immerhin mit einer "Ein Draht Spule" ein > ganz schwaches Signal, dafür aber immerhin sogar mit > der ziemlich exakten Frequenz messen konnte, Entschuldigung -- was bedeutet bei Dir "Ein Draht Spule"? Langen Draht zur Spule gewickelt und nur eine Seite der Spule an den Sender angeschlossen? > wie könnte ich daraus eine funktionierende Antenne > machen: Indem Du keine Antenne , sondern einen offenen Transformator verwendest. Du musst ja, wie Du selbst sagst, gar nicht ins Fernfeld abstrahlen -- eine induktive Ankopplung (im Nahfeld) genügt doch. > 1. Ich müsste vermutlich das andere Ende des Drahtes > auf Masse setzen. Ja --> geschlossenen Stromkreis herstellen. > Ich habe höchstens 30mA zur Verfügung, muss/sollte > ich das mit einem Widerstand anschließen? Ungünstig. Besser: Draht lang und dünn machen; viele Windungen verwenden. 100 Windungen bei 30mA gibt ein Magnetfeld, dass einem Strom von 3A entspricht. Üblicher Trick: Schwingkreis aufbauen, ggf. Schwingkreis anzapfen (z.B. durch geteilten Kondensator). Der wirksame Strom resultiert aus der Blindleistung, die im Schwingkreis pendelt. Der Schwingkreis kann notfalls über einen kleinen Übertrager zur Impedanzanpassung gespeist werden, wenn die Anzapfung nicht ausreicht. > 2. Wenn ich einen Ferritkern bräuchte, kann ich die > Induktivität irgendwie bestimmen? Klar: Berechnen oder messen -- aber was wolltest Du eigentlich wissen? > 3. Gibt es (außer der räumlichen Dimension) einen > großen Einfluss auf Wicklungszahl und Innendurchmesser? ??? > Denn aktuell habe ich 1kg Draht, 137m, 1mm, noch wie > er vorgewickelt kam. Rahmenspule aufbauen. > Und wie gesagt: Es geht um das Senden innerhalb > weniger cm, mit < 100mW verfügbarer Leistung. Kein Problem. > Das Antennenbuch werde ich mir natürlich noch > ansehen, das ist aber noch Lektüre für einige Tage :) Naja, ich wiederhole mich nur ungern, aber das Problem ist, dass Du keine Antenne brauchst, sondern einen offenen Transformator . Dieser darf auf gerne in Resonanz betrieben werden, um den Strom (und damit das Magnetfeld) zu maximieren.
schau Dir mal die drahtlosen Sensoren für Herzfrequenzmessung, für Fahrrad-Computer an. Die arbeiten mit einer kleinen Batterie und erreichen Entfernungen > 1m. Die Antennen sind kleine Ferrit-Spulen. Ludger
Marc S. schrieb: >Umgekehrt habe ich versucht mit einer Loopantenne, die für RFID gemacht >ist, ein Signal zu versenden, doch außer einem höheren Rauschen, wenn >ich die Loopantenne um die Teleskopantenne des SDR stecke, konnte ich >nichts erreichen. Das heißt also du hast die Spule um die Stabantenne gewickelt? Das kann natürlich nicht funktionieren. Halte dich vor Augen wie die Feldlinien verlaufen. Die magnetischen und die elektrischen Feldlinien stehen rechtwinklig zueinander. Eine vertikale Stabantenne erzeugt oder empfängt horizontale magnetische Feldlinien und vertikale elektrische Feldlinien. Wenn du also mit einer Spule auf einen Vertikalstab koppeln willst, muß die Spule neben den Stab auf Kante stehen und eine Kante richtung Stab zeigen.
Egon D. schrieb: > Warum sollte? > Das hängt stark vom Verhältnis von Drahtlänge > (=Schleifenumfang) und Wellenlänge ab. Naja, weil meine Vorstellung von "lösen" war, dass es am Drahtende abgestrahlt wird und Schleifen ja keinerlei Ende hätten. Liege ich richtig in der Annahme, dass das mit dem Drahtende nur bei einem E-Feld so ist, da das Drahtende dann quasi wie eine Platte eines Kondensators zu sehen wäre? (Mit dem Unterschied, dass sich die Polung/Ampltiude natürlich ändert). Egon D. schrieb: > Von Antennen sollte man nur sprechen, wenn tatsächlich > nennenswert ins Fernfeld abgestrahlt wird. Gibt es da eine einfache Unterscheidung, ab welcher Entfernung man vom Fernfeld spricht? Oben stand ja was von 2 Lambda, dementsprechend wäre das natürlich auf jeden Fall Nahfeld, aber ein Induktivfeld wird vermutlich nicht so weit reichen. Egon D. schrieb: > Und was spricht gegen eine Induktionsschleife für die > 100kHz? Einerseits ein Missverständnis meinerseits: Ich bin davon ausgegangen, dass Induktionsfelder nur bei "nahezu Kontakt" funktionieren, insbesondere bei einer geringen Leistung. Ich denke da an die Scheckkarten die als Zugangsberechtigung genutzt werden. Diese dürften tatsächlich sogar genau mit dem LF-RFID Standard arbeiten. Da ist es ja oft so, dass ein Geldbeutel schon zum Hindernis wird. Andererseits habe ich ja eine 125kHz Rahmenantenne gekauft, aber hatte Probleme überhaupt Signale zu erzeugen, anders als bei Egon D. schrieb: > Entschuldigung -- was bedeutet bei Dir "Ein Draht Spule"? > > Langen Draht zur Spule gewickelt und nur eine Seite > der Spule an den Sender angeschlossen? Genau das. Da hat es funktioniert, wenn auch mit mickrigem Pegel. Also funktioniert heißt, ich konnte es mit meinem SDR Dongle überhaupt mal messen. Das hatte bei der Rahmenantenne nicht geklappt. Egon D. schrieb: > Üblicher Trick: Schwingkreis aufbauen, ggf. Schwingkreis > anzapfen (z.B. durch geteilten Kondensator). Der > wirksame Strom resultiert aus der Blindleistung, die > im Schwingkreis pendelt. > > Der Schwingkreis kann notfalls über einen kleinen > Übertrager zur Impedanzanpassung gespeist werden, wenn > die Anzapfung nicht ausreicht. Das könnte auch noch eine Sache sein: Mein Signal wird aktuell mit "rpitx" generiert, das ist im Prinzip ein PWM/Rechteck Signal, welches über Timer von einem Raspberry pi generiert wird. Kann es sein, dass die Spule anders angesteuert werden müsste, weil sie ja eine Spannung induziert und der Stromverlauf ganz anders ist als die Spannung die ich aufbringe? Und dass deswegen der Lange Draht funktioniert, weil dieser eben keine/kaum Induktivität hat? Egon D. schrieb: >> 3. Gibt es (außer der räumlichen Dimension) einen >> großen Einfluss auf Wicklungszahl und Innendurchmesser? > > ??? Bei der Spule, bei der nur ein Draht angeschlossen ist, habe ich ja einen Innendurchmesser, quasi die maximale Größe des Ferritkerns oder auch: Der Durchmesser, der den Umfang einer Windung bestimmt. Und ich befürchte, dass dieser nicht willkürlich gewählt werden kann, sondern auch einen Einfluss hat. Ein anderer Einfluss ist natürlich: Je größer der Durchmesser, desto mehr Drahtlänge kann ich bei weniger Windungen verbauen. Egon D. schrieb: > Du musst ja, wie Du selbst sagst, gar nicht ins > Fernfeld abstrahlen -- eine induktive Ankopplung > (im Nahfeld) genügt doch. Vermutlich wieder eine dumme Frage: Eine Stabantenne oder eine Antenne im generellen ist auch in der Lage das Nahfeld aufzunehmen? Günter Lenz schrieb: > Das heißt also du hast die Spule um die Stabantenne gewickelt? > Das kann natürlich nicht funktionieren. Das werde ich nochmal prüfen, ich habe zwar vermutlich in der Verzweiflung mit beiden Antennen herumgefuchelt, aber ich werde es prüfen. Und "gewickelt" ist relativ, die Rahmenantenne habe ich lose über die Stabantenne gelegt, aber ja, im Prinzip schon. Das war aber der einzige Weg überhaupt einen Unterschied im Wasserfalldiagramm zu sehen. Zusammenfassung: Das heißt also, dass die Rahmenantenne die ich bereits habe (https://www.watterott.com/de/125Khz-RFID-Empfaenger-Modul) eigentlich perfekt geeignet sein sollte? Wie könnte ich das dann weiter debuggen? Wie muss ich diese Ansteuern? Ich habe vermutlich den Fehler gemacht gehabt, sie hinter einem Balun anzuschließen. Ich werde es nochmal mit einem unsymmetrischen Signal (d.h. Signal und GND) testen. Wie würde ich feststellen wo das Problem liegt? Andererseits KANN das Problem ja wirklich dann nur in der Ansteuerung der Antenne/Spule irgendwo liegen. "Falsch Empfangen" mit dem SDR kann ja (abgesehen von obigem Einwand mit der Orthogonalität). Aber der SDR würde in jedem Falle auch eine Induktive Kopplung bemerken? Vielen Dank schonmal für alle bisherigen und zukünftigen Antworten. Funk ist so eines der komplexesten Themen die ich kenne :)
Grundsätzlich unterscheiden sich Funk von der Signalüertragung durch B- oder E-Feld durch die Art, wie Energie übertragen wird. Signale zu Empfangen heisst immer, dass Energie vom Sender in den Empfänger "fliesst". Bei Funk wird Energie vom Sender in den Raum abgestrahlt und ist dann "weg". Was danach mit dieser Energie passiert, ist aus Sicht des Senders nicht mehr nachvolziehber. Ein kleiner teil davon trifft auf die Antenne des empfängers und wird somit aufgeschnappt. Durch grosse bzw gerichtete Antennen kann dieser Anteil erhöht werden (Antennengewinn) Induktive und kapazitive Übertragung ist hingegen eine direkte Kopplung zwischen Sender und Empfänger wie z.B beim Trafo. Wenn kein Empfänger vorhanden ist, fliesst (im Mitel) auch keine Energie aus dem Sender raus(unter Annahme verlustloser Komponenten). Erst wenn die Empfangsantenne in das Feld kommt, wird Energie vom Sender zur Empfänger übertragen. Dies ist je nach Anpassung und Kopplungsgrad ein kleiner oder ganz kleiner Anteil:). Mit resonanten und angepassten Empfängern kann aber selbst bei sehr loser Kopplung (theoretisch) ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden.
GHz-Nerd schrieb: > Grundsätzlich unterscheiden sich Funk von der Signalüertragung durch B- > oder E-Feld durch die Art, wie Energie übertragen wird. Besteht nicht zwischen Nah-. und Fernfeld der Unterschied darin, dass es beim Fernfeld bei der Energieentnahme keine Rückwirkung auf den Sender besteht. Ein Rundfunkempänger im Fernfeld erhöht den Strom in der Antenne des Rundfunksenders nicht. (auch, wenn er sonst vernachlässigt klein wäre) Speisen im Mikrowellen Herd entnehmen aus dem Nahfeld des Mikrowellenherdes Energie und erhöhen den Strom des Magnetrons. Gleiches gilt für ein Smartphon oder eine Elektrozahnbürste, die auf einer kontaktlosen Ladestation abgelegt wird. Beide erhöhen den Stromverbrauch. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Nahfeld_und_Fernfeld_(Antennen)
sieh Link
> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Nahfeld_und_Fernfeld_(Antennen)
Tabelle Qualitativer Vergleich "Wechselwirkungen "
GHz-Nerd schrieb: > Induktive und kapazitive Übertragung ist hingegen eine direkte Kopplung > zwischen Sender und Empfänger wie z.B beim Trafo. Wenn kein Empfänger > vorhanden ist, fliesst (im Mitel) auch keine Energie aus dem Sender > raus(unter Annahme verlustloser Komponenten). Das würde also heißen, dass bei einer Kopplung ich nichts messen konnte weil A) der SDR dafür ungeeignet ist und ich daher B) Empfangsseitig eine Spule bräuchte? Dann würde aber bisher definitiv keine Kopplung genutzt, denn ich habe mit dem SDR ein Signal aufgefangen, obwohl kein Empfänger ansonsten in der Nähe war. Andererseits sind die Sender, die ich "nachbauen" möchte, optisch immer runde Spulen.
GHz-Nerd schrieb: > Wenn kein Empfänger vorhanden ist, fliesst (im Mitel) auch keine Energie > aus dem Sender raus(unter Annahme verlustloser Komponenten). Trifft auf einen Mikrowellenherd zu, dessen Garraum leer ist. Ist angeblich der Funktion der Mikrowellenherdes abträglich.
Marc S. schrieb: > Egon D. schrieb: >> Warum sollte? >> Das hängt stark vom Verhältnis von Drahtlänge >> (=Schleifenumfang) und Wellenlänge ab. > > Naja, weil meine Vorstellung von "lösen" war, dass > es am Drahtende abgestrahlt wird und Schleifen ja > keinerlei Ende hätten. Ach so. Hmm. Hmm. Nee. Das ist komplizierter. Dafür ist das Verständnis von Wellenausbreitung und von stehenden Wellen notwendig. > Liege ich richtig in der Annahme, dass das mit dem > Drahtende nur bei einem E-Feld so ist, da das > Drahtende dann quasi wie eine Platte eines > Kondensators zu sehen wäre? (Mit dem Unterschied, > dass sich die Polung/Ampltiude natürlich ändert). Ja. > Egon D. schrieb: >> Von Antennen sollte man nur sprechen, wenn >> tatsächlich nennenswert ins Fernfeld abgestrahlt >> wird. > > Gibt es da eine einfache Unterscheidung, ab welcher > Entfernung man vom Fernfeld spricht? Oben stand ja > was von 2 Lambda, Ja, das ist so das Übliche. Physikalisch ist das ja keine scharfe Grenze. > dementsprechend wäre das natürlich auf jeden Fall > Nahfeld, aber ein Induktivfeld wird vermutlich nicht > so weit reichen. Naja, wie immer im Nahfeld: Das hängt stark von der geometrischen Gestaltung des... des Bauteiles ab (ich möchte nicht "Antenne" sagen.) Je größer, desto weiter wird das Feld reichen. "Arbeitsentfernung = Schleifendurchmesser" müsste nach meinem Gefühl immer machbar sein. > Egon D. schrieb: >> Und was spricht gegen eine Induktionsschleife für die >> 100kHz? > > Einerseits ein Missverständnis meinerseits: Ich bin > davon ausgegangen, dass Induktionsfelder nur bei > "nahezu Kontakt" funktionieren, Das stimmt ja auch -- aber: "Definiere 'Kontakt'!" Wenn die Wellenlänge sehr viel größer als die Größe der Induktionsschleife ist, dann hängt es immer noch von der absoluten Größe der Induktionsschleife ab, wie weit das Feld in absoluten Zahlen reicht. > insbesondere bei einer geringen Leistung. Ich denke > da an die Scheckkarten die als Zugangsberechtigung > genutzt werden. Diese dürften tatsächlich sogar > genau mit dem LF-RFID Standard arbeiten. Da ist es > ja oft so, dass ein Geldbeutel schon zum Hindernis > wird. Sicher -- aber das ist ja zu gewissen Teilen Absicht. Die Reichweite SOLL ja nicht zu groß sein. > Andererseits habe ich ja eine 125kHz Rahmenantenne > gekauft, aber hatte Probleme überhaupt Signale zu > erzeugen, anders als bei > > Egon D. schrieb: >> Entschuldigung -- was bedeutet bei Dir "Ein Draht >> Spule"? >> >> Langen Draht zur Spule gewickelt und nur eine Seite >> der Spule an den Sender angeschlossen? > > Genau das. Da hat es funktioniert, wenn auch mit > mickrigem Pegel. Also funktioniert heißt, ich konnte > es mit meinem SDR Dongle überhaupt mal messen. Das > hatte bei der Rahmenantenne nicht geklappt. Das wird an der elektrischen Anpassung liegen: Dein Sender liefert offenbar im Leerlauf deutlich mehr Signal als im Kurzschluss. Das kann sein. Andererseits steht auch die Frage, was für eine Antenne (bzw. "Antenne") der SDR-Dongle hat. Es ist gut möglich, dass Du das Signal rein durch kapazitive Kopplung gesehen hast. > Egon D. schrieb: >> Üblicher Trick: Schwingkreis aufbauen, ggf. Schwingkreis >> anzapfen (z.B. durch geteilten Kondensator). Der >> wirksame Strom resultiert aus der Blindleistung, die >> im Schwingkreis pendelt. >> >> Der Schwingkreis kann notfalls über einen kleinen >> Übertrager zur Impedanzanpassung gespeist werden, wenn >> die Anzapfung nicht ausreicht. > > Das könnte auch noch eine Sache sein: Mein Signal wird > aktuell mit "rpitx" generiert, das ist im Prinzip ein > PWM/Rechteck Signal, welches über Timer von einem > Raspberry pi generiert wird. Hmm. Das ist nicht unbedingt schlimm. > Kann es sein, dass die Spule anders angesteuert > werden müsste, weil sie ja eine Spannung induziert > und der Stromverlauf ganz anders ist als die Spannung > die ich aufbringe? Und dass deswegen der Lange Draht > funktioniert, weil dieser eben keine/kaum Induktivität > hat? Richtige Richtung. Folgendes: Es wird Zeit, Betrachtungsweisen der Vierpol- theorie anzuwenden. Bedeutet konkret: Du hast zwei verschiedene Baustellen. Die eine Baustelle ist die elektrische Anpassung Deines "Antennengebildes" an den Sender. Man strebt im Regelfalle einen Punkt in der Nähe der Leistungs- anpassung an -- wobei man dabei nicht überkorrekt sein muss. Elektrische Resonanz ist in vielen Fällen günstig. Die andere Baustelle ist die Formung des Feldes durch passende geometrische Gestaltung des Strahlers. Dummerweise wirkt Baustelle 2 auf Baustelle 1 zurück :) > Egon D. schrieb: >>> 3. Gibt es (außer der räumlichen Dimension) einen >>> großen Einfluss auf Wicklungszahl und Innendurchmesser? >> >> ??? > > Bei der Spule, bei der nur ein Draht angeschlossen ist, > habe ich ja einen Innendurchmesser, quasi die maximale > Größe des Ferritkerns oder auch: Der Durchmesser, der > den Umfang einer Windung bestimmt. Und ich befürchte, > dass dieser nicht willkürlich gewählt werden kann, > sondern auch einen Einfluss hat. Naja, in der Spule, bei der nur ein Draht angeschlossen ist, dürfte ja der reinen Lehre nach überhaupt kein Strom fließen. Also sollten die induktiven Eigenschaften kaum eine Rolle spielen, weil diese Spule eigentlich nur als etwas merkwürdig gebaute Kondensatorplatte wirken kann. Du hättest wahrscheinlich ebenso einen Konservendosendeckel oder eine versilberte Weihnachtsbaumkugel dort anschließen können. > Egon D. schrieb: >> Du musst ja, wie Du selbst sagst, gar nicht ins >> Fernfeld abstrahlen -- eine induktive Ankopplung >> (im Nahfeld) genügt doch. > > Vermutlich wieder eine dumme Frage: Eine Stabantenne > oder eine Antenne im generellen ist auch in der Lage > das Nahfeld aufzunehmen? Ja, selbstverständlich. Allerdings: Im Fernfeld ist es berechtigt, pauschal von der "elektromagnetischen Welle" zu sprechen, die man sich richtigerweise als unteilbares Ganzes von elektrischer und magnetische Feldkomponente vorstellt. Den gesamten Übertragungsprozess sieht man als aus zwei unabhängigen Teile bestehend an: Die Sendeantenne koppelt den Sender an den Freiraum an und strahlt die Welle ab. Die Empfangsantenne koppelt den Freiraum an den Empfänger an und empfängt die Welle. Der Empfänger wirkt aber NICHT auf den Sender zurück. Die Welle wird in jedem Falle abgestrahlt -- egal, ob ein Empfänger vorhanden ist oder nicht. Im Nahfeld muss man darüber nachdenken, ob man das elektrische oder das magnetische Nahfeld meint. Eine Stabantenne an einem hochohmigen Empfänger hat sehr wenig Einfluss auf das magnetische Feld; eine Rahmen- antenne lässt sich -- je nach Bauweise -- fast unempfindlich gegen elektrische Nahfelder gestalten. Wenn aber zwei elektrische -- oder zwei magnetische -- Bauteile vorhanden sind, dann kommt eine Übertrag zu Stande. Beide Bauteile stehen in Wechselwirkung -- das heißt, der Sender kann SEHR WOHL merken, ob eine Empfangselektrode vorhanden ist oder nicht! > Zusammenfassung: > Das heißt also, dass die Rahmenantenne die ich bereits habe > (https://www.watterott.com/de/125Khz-RFID-Empfaenger-Modul) eigentlich > perfekt geeignet sein sollte? Nun ja, das ist nicht nur eine Antenne, sondern ein komplettes Modul. Der flache dunkelgrüne Kaugummi auf dem Modul wird der Kondensator sein, der die Rahmenantenne zu einem kompletten Schwingkreis ergänzt, damit die Anpassung nicht völlig im Eimer ist :) > Wie könnte ich das dann weiter debuggen? Wie muss ich > diese Ansteuern? Ich habe vermutlich den Fehler gemacht > gehabt, sie hinter einem Balun anzuschließen. Naja, meiner Meinung nach machst Du den Fehler, alles hartnäckig zu ignorieren, was hier über "Anpassung" und über "Resonanz" gesagt wird. Richtige "Fernfeld-Antennen" werden -- wenn möglich -- über die passend gewählte Baugröße angepasst. Damit schlägt man zwei Fliegen mit einer Klappe: Die Antenne wird anständig an den Freiraum angepasst, und aufgrund ihrer Resonanz stellt sie (im Idealfall) elektrisch einen reinen Wirkwiderstand dar, der auch elektrisch perfekt an den Sender angepasst ist. Man kann aber von diesem Idealfall auch abweichen; das ist häufig notwendig, weil man die theoretisch nötige Antennengröße nicht erreichen kann. Dann baut man Verlängerungsspulen oder Dachkapazitäten an die Antenne an, um trotz unzureichender geometrischer Abmessungen wenigstens elektrische Resonanz zu erreichen. Der Wirkungsgrad (d.h. der tatsächlich im Fernfeld abgestrahlte Anteil) geht natürlich langsam, aber sicher in den Keller, weil die Anpassung der Antenne an den Freiraum immer schlechter wird -- aber man kann wenigstens überhaupt senden. Die elektrische Anpassung an den Sender bleibt (einigermaßen) erhalten. Wenn man das noch weiter treibt, kommt man bei rein induktiver bzw. kapazitiver Kopplung im Nahfeld an. Auch wenn kaum im Fernfeld abgestrahlt wird, will man ja aber möglichst doch Resonanz bzw. Anpassung haben, damit der Wirkungsgrad nicht zu erbärmlich wird. Du tust aber so, also könnte man mit einer Antenne belieber Größe beliebige Frequenzen abstrahlen oder empfangen. Das geht auch -- aber mit beliebig schlechtem Wirkungsgrad. > Aber der SDR würde in jedem Falle auch eine Induktive > Kopplung bemerken? Der SDR allein bemerkt überhaupt nichts. Er empfängt, was seine Antenne empfängt. Wenn Du eine kurze Stabantenne anschließt, wird die Empfindlichkeit für das Magnetfeld nahe Null sein. (Trotzdem kann dieser Rest u.U. noch ausreichend für Deine Zwecke sein.)
Marc S. schrieb: >bei meinem Versuch eine >Antenne für den LW/LF Bereich (100-150kHz) zu bauen bin ich über ein >Problem gestoßen, Vielleicht liegt das Problem ganz woanders. Ist der Empfänger denn überhaupt in der Lage die 100-150kHz zu empfangen, ist er dafür konstruiert? Wie ist seine Eingangsimpedanz? Wir wissen es nicht. Wenn du zum Beispiel ein UKW-Empfänger hast und schließt da eine Mittelwellenantenne an, kannst du an der Antenne noch soviel rumdoktern, der wird nie Mittelwellenfrequenzen empfangen können.
Egon D. schrieb und schrieb und schrieb und schrieb sich fast die Finger wund. Ob das wohl einer liest?
Egon D. schrieb: > Das wird an der elektrischen Anpassung liegen: Dein > Sender liefert offenbar im Leerlauf deutlich mehr > Signal als im Kurzschluss. Das kann sein. > > Andererseits steht auch die Frage, was für eine Antenne > (bzw. "Antenne") der SDR-Dongle hat. > Es ist gut möglich, dass Du das Signal rein durch > kapazitive Kopplung gesehen hast. Mehr als "Teleskop(stab)antenne" kann ich dazu nicht sagen, auch Amazon nicht. Wobei dazwischen auch noch der "Ham It Up!" Upconverter liegt, weil der SDR Dongle natürlich nicht unter 2 MHz kann und daher +125MHz Upconverted wird. Egon D. schrieb: > Die eine Baustelle ist die elektrische Anpassung > Deines "Antennengebildes" an den Sender. Man strebt > im Regelfalle einen Punkt in der Nähe der Leistungs- > anpassung an -- wobei man dabei nicht überkorrekt sein > muss. Elektrische Resonanz ist in vielen Fällen günstig. > > Die andere Baustelle ist die Formung des Feldes durch > passende geometrische Gestaltung des Strahlers. > Dummerweise wirkt Baustelle 2 auf Baustelle 1 zurück :) Das heißt, wenn ich oben verlinkte Rahmenantenne nehme, bin ich hauptsächlich durch Baustelle 1 noch behindert. Die Frage ist natürlich (siehe unten), ob und wie ich den vorhandenen Circuit übernehmen könnte oder ob ich die Anpassung nochmals manuell vornehmen muss. Ich hatte die Antenne "alleine" genutzt, d.h. den Stecker abgesteckt, da das Modul ja das RFID Protokoll anwendet und ich gewissermaßen "Raw" Access bräuchte. Egon D. schrieb: > Also sollten die induktiven Eigenschaften > kaum eine Rolle spielen, weil diese Spule eigentlich > nur als etwas merkwürdig gebaute Kondensatorplatte wirken > kann. Heißt aber, dass es bei einer Rahmenantenne zB oder selbst einer "vollen" Spule sehr wohl eine Rolle spielen würde. Doofe Frage: wäre es denn möglich, diesen merkwürdigen Kondensator so zu wickeln, dass er lambda/4 hat und dann als E-Feld "Antenne" wirkt? Macht hier natürlich keinen Sinn aufgrund der hohen Wellenlänge, aber für 50-150 MHz wäre das wohl sicherlich eine Alternative? Egon D. schrieb: > Im Nahfeld muss man darüber nachdenken, ob man das > elektrische oder das magnetische Nahfeld meint. Eine > Stabantenne an einem hochohmigen Empfänger hat sehr > wenig Einfluss auf das magnetische Feld; eine Rahmen- > antenne lässt sich -- je nach Bauweise -- fast > unempfindlich gegen elektrische Nahfelder gestalten. Demnach könnte es sein, dass eine elektrische Kopplung besteht und ich das daher mit der Stabantenne messe und meine (magnetisch koppelnde) Rahmenantenne im Nahfeld nichts ausrichtet (aber im Fernfeld dies schon tun würde?). Natürlich könnte es auch magnetisch gekoppelt sein und die Stabantenne nimmt es trotzdem auf, das weiß ich nicht wirklich. Es sei denn ich würde mal die Rahmenantenne an den SDR anschließen und schauen, ob da die Pegel deutlich höher sind? Egon D. schrieb: > Naja, meiner Meinung nach machst Du den Fehler, alles > hartnäckig zu ignorieren, was hier über "Anpassung" und > über "Resonanz" gesagt wird. Das bitte ich zu verzeihen, da das alles für mich komplexe Themen sind, verliere ich den Überblick und weiß auch nicht an welcher Baustelle ich bin (unter anderem da ich natürlich auch viele andere Facts gelernt habe). Außerdem dachte ich beim Wort Schwingkreis zunächst an die Erzeugung des Carriers, die ja aber bei mir softwareseitig stattfindet und irrelevant ist. Egon D. schrieb: > Du tust aber so, also könnte man mit einer Antenne > belieber Größe beliebige Frequenzen abstrahlen oder > empfangen. > Das geht auch -- aber mit beliebig schlechtem > Wirkungsgrad. Das und das Thema Resonanz hatte ich eben nicht bei der 433 MHz "Antenne", die wirklich nur ein 15-16cm langes Jumper Wire war, einfach abgeschnitten und mit einem Draht vertikal fixiert. Dort brauchte ich weder eine Anpassung noch war die Größe relevant (UKW Radio ging auch ganz gut). Um das mal für mich selbst zu rekapitulieren: In dem Falle war keine Anpassung notwendig, da ein kurzes Stück Draht kaum Induktivität oder Kapazität hatte und damit auch unabhängiger von der Frequenz wird (eben weil man nicht viel Anpassen muss) Ich habe mich jetzt mal http://www.dk6nr.darc.de/AntKabel/AntKabel/DK6NR-Vortrag2.pdf hier eingelesen bzgl. der Resonanz und klar: Meine Spule gibt die Induktivität vor und ich müsste einen Kondensator dazu schalten. Ist es hierbei wirklich egal ob in Reihe oder Parallel? Ich hätte erwartet, dass sich die Formeln da unterscheiden. Nun zum Praxis Teil: Wie würde ich am besten vorgehen? Ich würde ungern beim Vorhandenen RFID Modul irgendwo ein Kabel anlöten sondern eher an die Antenne bzw den GPIO noch einen Kondensator anbringen. Macht das Sinn oder muss ich da noch mehr beachten? Unsicher bin ich mir hierbei jedoch bzgl. der Induktivität und der Kapazität. Ich weiß vermutlich weder das eine noch das andere und es ist nicht trivial zu messen und lässt sich sonst nur sehr grob (weil Wicklungszahl unbekannt) schätzen. So gesehen wäre es vermutlich am besten, ich nehme den Draht den ich gekauft habe (hat allerdings 1mm Durchmesser und ist damit viel dicker) und spanne meine eigene Rahmenantenne. Dort kann ich dann auch mit einem größeren Durchmesser auch eine größere Reichweite erreichen und die Induktivität ist aus dem Datenblatt ablesbar bzw die Windungszahl genau bekannt. Aber das ist natürlich mehr Arbeit als an eine perfekt dafür gebaute Antenne einfach einen Kondensator anzulöten. Im Bereich Impedanz war ich bei obigem Artikel noch ein wenig überfordert, aber ich nehme an das ist hier sowieso nicht ganz so relevant, da ich ohnehin nicht mal nahe der lambda/4 liege und auch keinen perfekten Wirkungsgrad benötige. Günter Lenz schrieb: > Vielleicht liegt das Problem ganz woanders. Ist der Empfänger > denn überhaupt in der Lage die 100-150kHz zu empfangen, ist > er dafür konstruiert? Wie ist seine Eingangsimpedanz? > Wir wissen es nicht. Wenn du zum Beispiel ein UKW-Empfänger > hast und schließt da eine Mittelwellenantenne an, kannst > du an der Antenne noch soviel rumdoktern, der wird nie > Mittelwellenfrequenzen empfangen können. Die Situation ist, dass ich bereits einen (Blackbox) Sender und einen Empfänger habe und die Kommunikation auch mit meinem SDR mitbekomme. Das Ziel ist nun aber, mit einem Raspberry Pi den Sende-Part zu übernehmen. Über die Spezifikationen weiß ich natürlich trotzdem nichts (z.B. die Impedanz)
Marc S. schrieb: > Egon D. schrieb: >> Andererseits steht auch die Frage, was für eine Antenne >> (bzw. "Antenne") der SDR-Dongle hat. >> Es ist gut möglich, dass Du das Signal rein durch >> kapazitive Kopplung gesehen hast. > > Mehr als "Teleskop(stab)antenne" kann ich dazu nicht sagen, > [...] Ah okay. Das genügt ja auch schon. Im Nahfeld wirkt das Ding als Kondensatorplatte; der Empfängereingang wird hochohmig sein. > Wobei dazwischen auch noch der "Ham It Up!" Upconverter > liegt, weil der SDR Dongle natürlich nicht unter 2 MHz > kann und daher +125MHz Upconverted wird. Hmpf. Und was hat DER für eine Antenne? > Egon D. schrieb: >> Die eine Baustelle ist die elektrische Anpassung >> Deines "Antennengebildes" an den Sender. Man strebt >> im Regelfalle einen Punkt in der Nähe der Leistungs- >> anpassung an -- wobei man dabei nicht überkorrekt sein >> muss. Elektrische Resonanz ist in vielen Fällen günstig. >> >> Die andere Baustelle ist die Formung des Feldes durch >> passende geometrische Gestaltung des Strahlers. >> Dummerweise wirkt Baustelle 2 auf Baustelle 1 zurück :) > > Das heißt, wenn ich oben verlinkte Rahmenantenne nehme, > bin ich hauptsächlich durch Baustelle 1 noch behindert. Ja. > Die Frage ist natürlich (siehe unten), ob und wie ich > den vorhandenen Circuit übernehmen könnte oder ob ich > die Anpassung nochmals manuell vornehmen muss. Ich > hatte die Antenne "alleine" genutzt, d.h. den Stecker > abgesteckt, da das Modul ja das RFID Protokoll anwendet > und ich gewissermaßen "Raw" Access bräuchte. Ahh... Moment. Korrigiere mich, wenn ich Dich falsch verstanden habe: Auf der Sendeseite hast Du nur einen Raspberry Pi, der mit 125kHz an einem Portbit wackelt. Dort hast Du die Rahmenantenne angeschlossen -- und zwar NUR die Rahmen- antenne selbst, ohne Schwingkreiskondensator o.ä. Auf der Empfangsseite hast Du eine mir bis jetzt noch unbekannte Antenne vor dem Upconverter; der setzt das Signal auf 125MHz hoch, und die werden dann über die Stabantenne vom SDR empfangen. Bis hierher richtig? > Egon D. schrieb: >> Also sollten die induktiven Eigenschaften kaum eine >> Rolle spielen, weil diese Spule eigentlich nur als >> etwas merkwürdig gebaute Kondensatorplatte wirken >> kann. > > Heißt aber, dass es bei einer Rahmenantenne zB oder > selbst einer "vollen" Spule sehr wohl eine Rolle > spielen würde. Was "es"? Wenn Du die kleine Rahmenantenne einpolig an den Pi anschließt und den anderen Anschluss der Antenne einfach frei lässt, wirkt sie nur als Kondensatorplatte -- zumindest bei 125kHz. Wenn Du einen Pol auf das Portbit und den anderen an GND anschließt, fabrizierst Du vermutlich einen Kurzschluss, weil die Induktivität für 125kHz viel zu klein sein wird. > Doofe Frage: wäre es denn möglich, diesen merkwürdigen > Kondensator so zu wickeln, dass er lambda/4 hat und > dann als E-Feld "Antenne" wirkt? Hmmja, im Prinzip geht so etwas, ja. > Macht hier natürlich keinen Sinn aufgrund der hohen > Wellenlänge, Ja, eben. > aber für 50-150 MHz wäre das wohl sicherlich eine > Alternative? Technisch machbar ist es sicherlich, aber ob es vorteilhaft ist, steht auf einem anderen Blatt. -- Ach so, das läuft vermutlich auf eine Stabantenne mit Verlängerungsspule hinaus. > Egon D. schrieb: >> Im Nahfeld muss man darüber nachdenken, ob man das >> elektrische oder das magnetische Nahfeld meint. Eine >> Stabantenne an einem hochohmigen Empfänger hat sehr >> wenig Einfluss auf das magnetische Feld; eine Rahmen- >> antenne lässt sich -- je nach Bauweise -- fast >> unempfindlich gegen elektrische Nahfelder gestalten. > > Demnach könnte es sein, dass eine elektrische Kopplung > besteht und ich das daher mit der Stabantenne messe Darauf wollte ich hinaus, ja. > und meine (magnetisch koppelnde) Rahmenantenne im > Nahfeld nichts ausrichtet Richtig. Das Wesentliche an einer Spule ist ja nicht, dass da Draht aufgewickelt ist, sondern dass durch den Draht auch STROM fließt. Wenn Du den Rahmen aber nur einpolig anschließt, ist genau das nicht gegeben. Er KANN also nur rein elektrisch wirken. > (aber im Fernfeld dies schon tun würde?). Unwahrscheinlich. Nicht bei 125kHz. Dazu scheint mir das Missverhältnis von Rahmengröße und Wellenlänge zu krass. Er kann allenfalls im Nahfeld als offener Transformator wirken. > Natürlich könnte es auch magnetisch gekoppelt sein > und die Stabantenne nimmt es trotzdem auf, das weiß > ich nicht wirklich. Es sei denn ich würde mal die > Rahmenantenne an den SDR anschließen und schauen, > ob da die Pegel deutlich höher sind? Im Prinzip richtig -- aber Du müsstest natürlich auf BEIDEN Seiten die Rahmenantenne ZWEIPOLIG anschließen, sonst bleiben es halt nur aufgewickelte Stabantennen. Das wiederum könnte an der Fehlanpassung scheitern --> Kurzschluss. > Außerdem dachte ich beim Wort Schwingkreis zunächst > an die Erzeugung des Carriers, die ja aber bei mir > softwareseitig stattfindet und irrelevant ist. Nein, das ist ein Irrtum. Schwingkreise werden (auch) für die Impedanzanpassung verwendet. Voraussetzung ist natürlich Resonanz. Anpassung wirkt sich direkt auf die Reichweite aus. Mit 30mA "Sendestrom" lassen sich problemlos 3A Antennenstrom erreichen. > Egon D. schrieb: >> Du tust aber so, also könnte man mit einer Antenne >> belieber Größe beliebige Frequenzen abstrahlen oder >> empfangen. >> Das geht auch -- aber mit beliebig schlechtem >> Wirkungsgrad. > > Das und das Thema Resonanz hatte ich eben nicht bei > der 433 MHz "Antenne", Doch -- Du hast es nur nicht gemerkt. > die wirklich nur ein 15-16cm langes Jumper Wire war, > einfach abgeschnitten und mit einem Draht vertikal > fixiert. Wir rechnen: 433MHz sind 70cm Wellenlänge; eine Lambda/2-Dipol besteht also aus zwei Schenkeln von je 17cm Länge --> fast eine Punktlandung. > Dort brauchte ich weder eine Anpassung noch war die > Größe relevant (UKW Radio ging auch ganz gut). Na klar -- weil das Missverhältnis von 3m Wellenlänge zu 15cm Antennenlänge weniger krass ist als das von 660m Wellenlänge zu 15cm Antennelänge. UKW-Radios sind außerdem relativ empfindlich. > Ich habe mich jetzt mal > http://www.dk6nr.darc.de/AntKabel/AntKabel/DK6NR-Vortrag2.pdf > hier eingelesen bzgl. der Resonanz und klar: Meine Spule > gibt die Induktivität vor und ich müsste einen Kondensator > dazu schalten. Richtig. > Ist es hierbei wirklich egal ob in Reihe oder Parallel? Nein. > Ich hätte erwartet, dass sich die Formeln da unterscheiden. Nein, die Formeln für die Resonanz unterscheiden sich nicht -- die Impedanzen der Schwingkreise aber sehr wohl. > Nun zum Praxis Teil: Wie würde ich am besten vorgehen? > Ich würde ungern beim Vorhandenen RFID Modul irgendwo > ein Kabel anlöten sondern eher an die Antenne bzw den > GPIO noch einen Kondensator anbringen. Ja, klingt vernünftig. > Macht das Sinn oder muss ich da noch mehr beachten? Vernünftigen Kondensator nehmen: KEINEN Elko, möglichst KEINEN KerKo mit X7R oder ähnlichem Kehricht. KerKo mit C0G geht -- aber da wirst Du mehrere Schaufeln davon brauchen. Es wird auf Wickelkondensatoren hinaus- laufen. Welcher Typ Kunststofffolie das im Detail ist, sollte nicht kriegsentscheidend sein; die sind alle ziemlich hochwertig. > Unsicher bin ich mir hierbei jedoch bzgl. der Induktivität > und der Kapazität. Ich weiß vermutlich weder das eine > noch das andere und es ist nicht trivial zu messen und > lässt sich sonst nur sehr grob (weil Wicklungszahl > unbekannt) schätzen. Ach komm... das ist kein Hexenwerk: 1. Drahtdurchmesser messen oder schätzen; Widerstandsbelag nachschlagen; ohmschen Widerstand der Rahmenantenne messen; gemessenen Widerstand durch Widerstandsbelag dividieren --> Drahtlänge in Metern. Jetzt noch den Umfang des Rahmens bestimmen und die Windungszahl ausrechnen. 2. Alternative: Parallelschwingkreis aufbauen, hochohmig aus Signalgenerator speisen, Oszi parallel zum Schwingkreis anschließen, Frequenz so variieren, dass maximale Amplitude erreicht wird --> Resonanzfrequenz. > So gesehen wäre es vermutlich am besten, ich nehme den > Draht den ich gekauft habe (hat allerdings 1mm Durchmesser > und ist damit viel dicker) und spanne meine eigene > Rahmenantenne. Dort kann ich dann auch mit einem > größeren Durchmesser auch eine größere Reichweite > erreichen und die Induktivität ist aus dem Datenblatt > ablesbar bzw die Windungszahl genau bekannt. Aber das ist > natürlich mehr Arbeit als an eine perfekt dafür > gebaute Antenne einfach einen Kondensator anzulöten. Sicher, das kannst Du auch machen. Wenn Windungszahl und Abmessungen bekannt sind, kann man die Induktivität recht einfach berechnen. Formel müsste ich im Rint nachschlagen. > Im Bereich Impedanz war ich bei obigem Artikel noch ein > wenig überfordert, Das ist auch relativ komplex. > aber ich nehme an das ist hier sowieso nicht ganz so > relevant, da ich ohnehin nicht mal nahe der lambda/4 > liege Nee, das sind zwei verschiedene Teilthemen. Wenn die Antenne schon durch ihre Geometrie in Resonanz ist, hat man zwei Fliegen mit einer Klappe erschlagen: Die Antenne ist perfekt an den Freiraum angepasst, UND die Antenne ist gleichzeitig ein reiner Wirkwiderstand, was die Anpassung an die Zuleitung stark vereinfacht. Wenn die Antenne NICHT "freiwillig" in Resonanz ist, kann man sie immer noch zum Bestandteil eines Schwing- kreises machen und diesen in Resonanz bringen. Die Anpassung an den Freiraum ist dann schlechter, d.h. die Verluste sind höher, aber die die Anpassung an die Zuleitung hat man trotzdem noch. Der Sender dankt es Dir :) > und auch keinen perfekten Wirkungsgrad benötige. Das stimmt sicher. Es hilft aber, wenn man wenigstens nicht MEILENWEIT danebenliegt.
Egon D. schrieb: >Auf der Sendeseite hast Du nur einen Raspberry Pi, der >mit 125kHz an einem Portbit wackelt. Dort hast Du die >Rahmenantenne angeschlossen -- und zwar NUR die Rahmen- >antenne selbst, ohne Schwingkreiskondensator o.ä. Sowas würde ich nicht machen, da hätte ich Angst um den Raspberry Pi, eine Pufferstufe sollte schon nachgeschaltet werden. Und dann würde ich Resonanz und Anpassung herstellen. Anpassung durch eine Anzapfung der Wicklung, oder mit einem kapazitiven Spannungsteiler. Marc S. schrieb: >Ist es >hierbei wirklich egal ob in Reihe oder Parallel? Ich hätte erwartet, >dass sich die Formeln da unterscheiden. Ein Parallelschwingkreis ist bei Resonanz sehr hochohmig, ein Reihenschwingkreis ist bei Resonanz fast ein Kurzschluß. Für beides gilt die Schwingkreisformel. Guten Morgen! schrieb: >eric schrieb: >> Ob das wohl einer liest? > >Nö. Ja, ich zum Beispiel.
So, dank der großen Hilfe habe ich jetzt ein größeres Verständnis und kann denke ich meine eigene Frage wie folgt beantworten: Zunächst gibt es Antennen, die eher für die magnetische Komponente (Rahmenantennen) oder eher für die elektrische/kapazitive Komponente (Stabantennen) empfänglich sind. Es kann aber trotzdem ein "Übersprechen" geben, so dass eine eigentlich 100% magnetische Antenne auch ein wenig elektrische Komponenten aufnehmen kann, je nach Präzision/Wechselwirkung/etc Im Fernfeld ist das egal, dort existieren immer beide Komponenten: magnetisch und elektrisch, deswegen heißt es auch elektromagnetische Welle. Unterscheiden muss man jedoch im Nahfeld: Dort spricht man von einer Kopplung und dort müssen beide Seiten auf das gleiche reagieren (Magnetisch und magnetisch, z.B.), da die jeweils andere Komponente erst beim Übergang in das Fernfeld "entsteht"(?). Das wäre zB das aus dem Titel genannte Induktive Feld. Resonanz: Wenn die Antenne geometrisch lambda/2 oder lambda/4 hat, so ist sie aufgrund dessen resonant. Wenn sie dies nicht ist, so kann man sie zum resonieren bringen, in dem man geeignete Cs und Ls dazu schaltet (je nach Typ der Antenne: Spulenantenne -> Cs, Elektrische Antenne -> Ls). Demnach war meine Aussage oben, dass die 433 MHz keine Anpassung brauchten weil L und C klein sind falsch, es war schon resonant aufgrund der Geometrie. (Wobei vermutlich das trotzdem ein Argument wäre, wenn die Geometrie nicht stimmen würde). Soweit so gut, nun zu den Antworten und der Situation: Günter Lenz schrieb: > Ein Parallelschwingkreis ist bei Resonanz sehr hochohmig, > ein Reihenschwingkreis ist bei Resonanz fast ein Kurzschluß. > Für beides gilt die Schwingkreisformel. Tatsächlich hätte ich wenn das Gegenteil mir abgeleitet aus dem ohmschen Gesetz, das ja hier aber keine Anwendung findet :D Und wann benötige ich welche Impedanz bzw was ist erstrebenswert? Egon D. schrieb: >> Wobei dazwischen auch noch der "Ham It Up!" Upconverter >> liegt, weil der SDR Dongle natürlich nicht unter 2 MHz >> kann und daher +125MHz Upconverted wird. > > Hmpf. > Und was hat DER für eine Antenne? Der hat besagte Teleskopstabantenne, eigentlich ist er ziemlich transparent für die Betrachtung, abgesehen von der Impedanz: Die Stabantenne ist an den Ham It Up! angeschlossen, welcher einen SMA Ausgang hat, der dann direkt in den SDR geht. Egon D. schrieb: > Auf der Sendeseite hast Du nur einen Raspberry Pi, der > mit 125kHz an einem Portbit wackelt. Dort hast Du die > Rahmenantenne angeschlossen -- und zwar NUR die Rahmen- > antenne selbst, ohne Schwingkreiskondensator o.ä. > > Auf der Empfangsseite hast Du eine mir bis jetzt noch > unbekannte Antenne vor dem Upconverter; der setzt das > Signal auf 125MHz hoch, und die werden dann über die > Stabantenne vom SDR empfangen. Nahezu richtig: Das mit der Antenne habe ich ja gerade geschrieben und dieser Aufbau ist eigentlich auch nur von mir um zu verifizieren, dass alles funktioniert. Der eigentliche Empfänger ist eine Blackbox, aber ich muss ja etwas "sehen" um festzustellen ob es an der Übertragung oder den Daten liegt, aktuell noch an ersterem. Aber das mit dem Pi stimmt. Aber die Rahmenantenne auch schon in verschiedenen Konstellationen, d.h. auch zw. Pin und GND (Kurzschluss) und hinter einem von Amazon gekauften Balun. Egon D. schrieb: >> Heißt aber, dass es bei einer Rahmenantenne zB oder >> selbst einer "vollen" Spule sehr wohl eine Rolle >> spielen würde. > > Was "es"? Der Innendurchmesser würde eine Rolle spielen, wenn man alles richtig macht. Sprich: Bei Spulen/Magnet-"Antennen" schon, bei E-Antennen nicht. Egon D. schrieb: > Wenn Du einen Pol auf das Portbit und den anderen an > GND anschließt, fabrizierst Du vermutlich einen > Kurzschluss, weil die Induktivität für 125kHz viel zu > klein sein wird. Heißt das ich bräuchte am besten noch einen Schutzwiderstand? Die Induktivität kann ich ja so spontan nicht erhöhen, außer eben selbst eine Antenne wickeln und auch da unterliege ich ja gewissen Grenzen. Egon D. schrieb: >> Natürlich könnte es auch magnetisch gekoppelt sein >> und die Stabantenne nimmt es trotzdem auf, das weiß >> ich nicht wirklich. Es sei denn ich würde mal die >> Rahmenantenne an den SDR anschließen und schauen, >> ob da die Pegel deutlich höher sind? > > Im Prinzip richtig -- aber Du müsstest natürlich auf > BEIDEN Seiten die Rahmenantenne ZWEIPOLIG anschließen, > sonst bleiben es halt nur aufgewickelte Stabantennen. > > Das wiederum könnte an der Fehlanpassung scheitern > --> Kurzschluss. Naja für die eine Seite kann ich nicht reden, aber für die Empfangsseite dann schon. Sprich: Ich möchte ja zunächst herausfinden, ob das mir unbekannte Signal, welches ich kopieren möchte, eher Induktiv oder Kapazitiv gekoppelt ist. Könnte ich denn einfach so die eine Seite an den "Leiter" und den anderen an "Masse" des SMA/MCX Steckers anschließen? Ich stelle mir vor, dass der SDR eher einen Spannungsverlauf misst, aber eine Rahmenantenne eher maßgeblich einen Stromverlauf vorgibt? Egon D. schrieb: > Vernünftigen Kondensator nehmen: KEINEN Elko, möglichst > KEINEN KerKo mit X7R oder ähnlichem Kehricht. Das heißt aber auch vermutlich keinen Trimmbaren Kondensator nehmen? Das wäre meine Idee um die Unsicherheit bei der Induktivität irgendwie auszugleichen. Oder ist das nicht ganz so kritisch, hauptsache ungefähr richtig und nicht wie bisher C=0 und daher f -> unendlich. Egon D. schrieb: > ohmschen Widerstand der Rahmenantenne > messen; gemessenen Widerstand durch Widerstandsbelag > dividieren --> Drahtlänge in Metern. Das ist ein super Tipp! Ich bin mir zwar noch unsicher, wie ich den Widerstandsbelag ermitteln könnte, aber besser als meine Idee, die Windungen irgendwie zu zählen :D Günter Lenz schrieb: > Sowas würde ich nicht machen, da hätte ich Angst um den > Raspberry Pi, eine Pufferstufe sollte schon > nachgeschaltet werden. Und dann würde ich Resonanz > und Anpassung herstellen. Anpassung durch eine > Anzapfung der Wicklung, oder mit einem kapazitiven > Spannungsteiler. Gibt es da irgendwelche guten Links mit Erklärungen? Und auch: Ich dachte bisher Anpassung und Resonanz seien quasi synonym verwendet im Sinne von: Man passt die Antenne elektrisch an, indem man dafür sorgt, dass sie resonant wird?
Achso und was ich hätte vielleicht am einfachsten machen können: Ich hab mal die Beschriftung des grünen Kollegen abgelesen: 2A332J -> https://eu.mouser.com/Passive-Components/Capacitors/_/N-5g7r?keyword=2A332J Mich verwirrt nur, dass Mouser da zahlreiche Caps listet, wobei die aber (fast) alle 3.3nF haben. Bleibt natürlich die Frage: Wie genau/gut wurde dieser Kondensator gewählt. Aber immerhin könnte man dann auch die Induktivitätsabschätzung verifizieren.
Marc S. schrieb: >oder eher für die elektrische/kapazitive Komponente >(Stabantennen) empfänglich sind. Eine sehr kurze Stabantenne gegenüber der Wellenlänge wirkt fast nur kapazitiv, aber eine resonante Stabantenne erzeugt oder empfängt beide Felder, daß magnetisch und das elektrische Feld. >Und wann benötige ich welche Impedanz bzw was ist erstrebenswert? Erstrebenswert ist wenn Senderimpedanz und Antennenimpedanz gleich sind oder Antennenimpedanz und Empfängereingangsimpedanz gleich sind, daß nennt mann dann Leistungsanpassung. Sind die Impedanzen nicht gleich, wird transformiert. Beispiel: Hast du dich schon mal ein Transistorradio für Lang- oder Mittelwelle mit Ferritstabantenne angeschaut. Auf dem Ferritstab ist eine Wicklung mit vielen Windungen 100 oder mehr. Diese Wicklung ist mit einem Drehko parallelgeschaltet. Das ergibt einen Parallelschwingkreis. Ein Parallelschwingkreis ist hochohmig. Der Transistorempfängereingang ist aber niederohmig. Also hat man eine Anzapfung bei vielleicht 5 bis 10 Windungen gemacht, oder eine zusätzliche Wicklung mit 5 bis 10 Windungen aufgebracht. Wäre der Eingang eine Röhre, könnte man den Ferritantennenschwingkreis direkt ans Steuergitter anschließen weil die Röhre hochohmig ist, und es brauchte nicht transformiert werden.
Guten Morgen! schrieb: > eric schrieb: >> Ob das wohl einer liest? > > Nö. Doch! Ich lese das! Wenn ich in einiger Zeit hoffentlich meinen Transmitter für AM 850kHz fertig gebaut habe, möchte ich die Reichweite dann noch auf bis zu 50 Metern erweitern. Dafür soll ein zusätzlicher Transistor die erforderliche Leistung erbringen. Für die Abstrahlung brauche ich dann noch eine geeignete Sendeantenne und eventuell noch eine zusätzliche Induktivität. Ohne Hilfestellung von Fachleuten, wie sie hier vertreten sind, wird das nix! Ich bin nur Elektroniker und kein Funker. Deshalb ist dieses Thread für mich sehr interessant. L.G.
Günter Lenz schrieb: > Eine sehr kurze Stabantenne gegenüber der Wellenlänge > wirkt fast nur kapazitiv, aber eine resonante Stabantenne > erzeugt oder empfängt beide Felder, daß magnetisch und > das elektrische Feld. Resonant könnte sie aber auch durch eine induktive Anpassung sein? Das sehe ich aber nicht wirklich? Bzw diese Anpassung: Die müsste AN der Antenne selbst und nicht am Empfänger sein, weil ja spezifisch für Antenne? Falls das der Fall ist wäre sie fast nur kapazitiv. Andererseits: Ich kann keine Pegel messen, da ich eigentlich immer nur relative Pegel (-60 dB) angezeigt bekomme. Günter Lenz schrieb: > ist hochohmig. Der Transistorempfängereingang ist aber > niederohmig. Also hat man eine Anzapfung bei vielleicht > 5 bis 10 Windungen gemacht, oder eine zusätzliche Wicklung > mit 5 bis 10 Windungen aufgebracht. Und warum baut man dann nicht nur 5-10 Windungen auf? Weil es sich besser ergibt bzgl der Kapazität? Bzw weil man mit mehr Windungen höhere Spannungen induziert? Obwohl: Diese Vorteile hätte man bei einer Anzapfung ja wieder zu nichte gemacht? Zwei Fragen ergeben sich noch: Welche Eckdaten muss der Kondensator eigentlich habe? Insbesondere bzgl. Spannungsfestigkeit? Ich kann da ja nicht von 3.3V ausgehen, da ich ja eine Spule und damit auch Effekte wie Selbstinduktion habe und damit relativ hohe Peaks? Und die andere: Ist nun ein Raspberry Pi hoch- oder niederohmig als Sender? 3.3V / 30mA = 110 Ohm Peak, Effektiv dann sowas um die 150 Ohm. Das würde ich tendenziell eher noch zu Niederohmig zählen, weil keine MegaOhm, aber auch nicht so niederohmig wie die 50 Ohm die man ja bei Koax offenbar anstrebt.
Marc S. schrieb: > So, dank der großen Hilfe habe ich jetzt ein > größeres Verständnis und kann denke ich meine > eigene Frage wie folgt beantworten: > [...] Ja. In Bausch und Bogen weitgehend richtig. > Günter Lenz schrieb: >> Ein Parallelschwingkreis ist bei Resonanz sehr >> hochohmig, ein Reihenschwingkreis ist bei >> Resonanz fast ein Kurzschluß. Für beides gilt >> die Schwingkreisformel. > > Tatsächlich hätte ich wenn das Gegenteil mir > abgeleitet aus dem ohmschen Gesetz, das ja hier > aber keine Anwendung findet :D > Und wann benötige ich welche Impedanz bzw was > ist erstrebenswert? "Du möchtest einen Parallelschwingkreis. Vertrau' mir." Aus Gründen, die hier zu weit führen, sind in vielen Standardsituationen Parallelschwingkreise zu bevorzugen. Du kannst Dir das wie einen frequenzabhängigen Parallelwiderstand vorstellen, der Ströme falscher Frequenz nach Masse hin ableitet (=kurzschließt), Strömen der gewünschten Frequenz aber einen nennenswerten Widerstand (gegen Masse) bietet, so der hochfrequente Strom zum Ausgang weiterfließen muss. > [...] > Der hat besagte Teleskopstabantenne, eigentlich ist er > ziemlich transparent für die Betrachtung, abgesehen > von der Impedanz: Die Stabantenne ist an den Ham It Up! > angeschlossen, welcher einen SMA Ausgang hat, der dann > direkt in den SDR geht. Okay. Alles klar. > Egon D. schrieb: >> Auf der Sendeseite hast Du nur einen Raspberry Pi, der >> mit 125kHz an einem Portbit wackelt. Dort hast Du die >> Rahmenantenne angeschlossen -- und zwar NUR die Rahmen- >> antenne selbst, ohne Schwingkreiskondensator o.ä. >> >> Auf der Empfangsseite hast Du eine mir bis jetzt noch >> unbekannte Antenne vor dem Upconverter; der setzt das >> Signal auf 125MHz hoch, und die werden dann über die >> Stabantenne vom SDR empfangen. > > Nahezu richtig: Das mit der Antenne habe ich ja gerade > geschrieben und dieser Aufbau ist eigentlich auch nur > von mir um zu verifizieren, dass alles funktioniert. Der > eigentliche Empfänger ist eine Blackbox, aber ich muss ja > etwas "sehen" um festzustellen ob es an der Übertragung > oder den Daten liegt, aktuell noch an ersterem. Okay. Mir ist inzwischen aufgefallen, dass Du das Pferd irgendwie vom Schwanz her aufzäumst. Es wäre wesentlich einfacher gewesen, als Sender erstmal das -- ja wohl vorhandene? -- RFID-Modul zu nehmen und einen eigenen EMPFÄNGER zu bauen. > Aber das mit dem Pi stimmt. Aber die Rahmenantenne auch > schon in verschiedenen Konstellationen, d.h. auch zw. > Pin und GND (Kurzschluss) und hinter einem von Amazon > gekauften Balun. Okay. -- Ab hier ist aber wenigstens ein Teil des Problems klar: Die "Rahmenantenne" ist eher eine Induktionsschleife (Koppelwicklung --> Nahfeld); daher funktioniert das Senden mit Induktionsschleife und Empfangen mit Stabantenne auch ziemlich schlecht. Im Fernfeld (--> "echte" elektromagnetische Wellen) wäre die Antennenbauform weitehend egal, aber im Nahfeld spielt das schon eine Rolle, weil hier EINE Art des Feldes (elektrisch oder magnetisch) dominiert. > Egon D. schrieb: >>> Heißt aber, dass es bei einer Rahmenantenne zB oder >>> selbst einer "vollen" Spule sehr wohl eine Rolle >>> spielen würde. >> >> Was "es"? > > Der Innendurchmesser würde eine Rolle spielen, wenn > man alles richtig macht. Ach so. -- Ja. Die Induktivität hängt von Windungszahl und Rahmenfläche ab, also ist der Innendurchmesser in der Tat wichtig. > Egon D. schrieb: >> Wenn Du einen Pol auf das Portbit und den anderen an >> GND anschließt, fabrizierst Du vermutlich einen >> Kurzschluss, weil die Induktivität für 125kHz viel zu >> klein sein wird. > > Heißt das ich bräuchte am besten noch einen > Schutzwiderstand? Ja. Mindestens, würde ich sagen. Günter hat schon Recht: Eine Pufferstufe wäre anzuraten, und ein Schwingkreis mit Anzapfung auch. > Die Induktivität kann ich ja so spontan nicht erhöhen, Das nicht -- aber Du kannst einen Schwingkreis aufbauen und diesen Schwingkreis anzapfen, z.B. mittels eines geteilten Kondensators. > Naja für die eine Seite kann ich nicht reden, aber > für die Empfangsseite dann schon. > Sprich: Ich möchte ja zunächst herausfinden, ob das mir > unbekannte Signal, welches ich kopieren möchte, eher > Induktiv oder Kapazitiv gekoppelt ist. Das verstehe ich nicht. Du hast doch durch die Auswahl des Sensors in der Hand, wie das Signal gekoppelt ist: Wenn Du zwei Spulen nimmst (und diese korrekt zweipolig anschließt), ist es magnetisch gekoppelt, und bei zwei Stabantennen (oder anderen "Kondensatorplatten") elektrisch. > Könnte ich denn einfach so die eine Seite an den > "Leiter" und den anderen an "Masse" des SMA/MCX > Steckers anschließen? Naja, ja, das wäre ein Anfang, aber... > Ich stelle mir vor, dass der SDR eher einen > Spannungsverlauf misst, aber eine Rahmenantenne eher > maßgeblich einen Stromverlauf vorgibt? Ja! GENAU DAS ist das Problem mit der Impedanzanpassung. > Egon D. schrieb: >> Vernünftigen Kondensator nehmen: KEINEN Elko, möglichst >> KEINEN KerKo mit X7R oder ähnlichem Kehricht. > Das heißt aber auch vermutlich keinen Trimmbaren > Kondensator nehmen? Doch, das geht im Prinzip. Folientrimmer haben eben Kunststofffolie als Dielektrikum, das ist recht hochwertig; musst nur beim Löten aufpassen, dass es nicht schmilzt. Lufttrimmer sind sowieso hochwertig, und Keramiktrimmer auch. Problem ist nur: Die sind (elektrisch) zu klein. Trimmer liegen im Bereich von PICOFARAD; das macht bei 125kHz und vernünftigen Spulengrößen praktisch nix aus. Ein normaler, großer Mittelwellendreko (ggf. mit mehreren Paketen) ginge. > Das wäre meine Idee um die Unsicherheit bei der > Induktivität irgendwie auszugleichen. Theoretisch richtig, praktisch aber schwierig. > Oder ist das nicht ganz so kritisch, hauptsache ungefähr > richtig und nicht wie bisher C=0 und daher f -> unendlich. Das hängt leider von der -- unbekannten -- Güte des Schwingkreises ab. Wenn die Güte nicht ALLZU hoch ist, sagen wir mal 5 bis 10, dann ist die Abstimmung nicht zu kritisch. Bei einer Güte von 150 wird das ein Furunkel am Arsch, weil die Resonanzkurve sehr hoch und sehr spitz wird. > Günter Lenz schrieb: >> Sowas würde ich nicht machen, da hätte ich Angst um den >> Raspberry Pi, eine Pufferstufe sollte schon >> nachgeschaltet werden. Und dann würde ich Resonanz >> und Anpassung herstellen. Anpassung durch eine >> Anzapfung der Wicklung, oder mit einem kapazitiven >> Spannungsteiler. > > Gibt es da irgendwelche guten Links mit Erklärungen? Detlef Lechner "Kurzwellenempfänger", Militärverlag der DDR. > Und auch: Ich dachte bisher Anpassung und Resonanz > seien quasi synonym verwendet im Sinne von: Man passt > die Antenne elektrisch an, indem man dafür sorgt, dass > sie resonant wird? Jein: "Anpassung" hat mit dem Verhältnis von Innenwiderstand der Quelle und Lastwiderstand zu tun. Leistungsanpassung gibt es bei Gleichstrom und bei Wechselstrom. "Resonanz" bezeichnet den Zustand, dass ein schwingfähiges Gebilde, das i.d.R. aus mehreren komplexen Widerständen besteht, nach außen hin als rein reeller Widerstand wirkt. Das ist nicht auf Antennen beschränkt, sondern gilt für alle Arten schwingfähiger Gebilde. Bei Gleichstrom kann es natürlich keine Resonanz geben. Mit Hilfe der Resonanz macht man die Impedanz der Antenne rein reell, beeinflusst also den PHASENWINKEL; durch Transformation (=Anzapfungen, Trafos) beeinflusst man den BETRAG der Impedanz. Die Begriffe sind verwandt, aber nicht identisch.
Marc S. schrieb: > Achso und was ich hätte vielleicht am einfachsten > machen können: :) > Ich hab mal die Beschriftung des grünen Kollegen > abgelesen: 2A332J -> > https://eu.mouser.com/Passive-Components/Capacitors/_/N-5g7r?keyword=2A332J > > Mich verwirrt nur, dass Mouser da zahlreiche Caps > listet, wobei die aber (fast) alle 3.3nF haben. Nun ja, da die "332" in der Beschriftung für 33 * 10^2 pF steht, ist das nicht WIRKLICH verwunderlich... :) > Bleibt natürlich die Frage: Wie genau/gut wurde dieser > Kondensator gewählt. Aber immerhin könnte man dann auch > die Induktivitätsabschätzung verifizieren. Ich bin verblüfft. Die Thomson'sche Schwingungsgleichung liefert, wenn ich mich nicht verrechnet habe, für 125kHz und 3.3nF eine Induktivität von 491µH ~= 0.5mH. Meine eigene Abschätzung anhand des Fotos war "100 Windungen, 4cm x 6cm Rahmengröße". Aus der Rahmengröße folgt ein Umfang von 20cm; mit der Faustregel "7nH je Zentimeter" gibt eine Windung etwa 140nH. 0.14µH * 100^2 = 1.4mH. Das liegt nicht einmal Faktor 3 daneben. Die Größenordnung wird also stimmen.
Okay, ich habe mich mit dem neuen Wissen jetzt nochmal rangemacht und gemessen. Dabei hat es sich herausgestellt, dass ich es wohl in der Tat mit zwei Verschiedenen Systemen zu tun habe, denn ich konnte mit dem SDR nur einen Sender "empfangen". Außerdem ist mir aufgefallen, dass die Stabantenne einen Magnetfuß zur Befestigung hat. Selbst wenn sie ein wenig empfindlich für magnetische Felder wäre, das würde vermutlich reichen um es komplett zu stören. Damit ergibt sich für mich jetzt folgendes ToDo: 1. Bau einer geeigneten Antenne zum Empfang der anderen Sender (Ich gehe stark davon aus, dass diese daher magnetisch sind, kann ich das irgendwie idiotisch einfach testen? Die Rahmenantenne daranhalten und ein Multimeter?) 2. Bau einer geeigneten Antenne zum Senden Jetzt habe ich ja nur eine Rahmenantenne, müsste also eine zweite selbst bauen oder die verlinkte erneut bestellen. Was macht da mehr Sinn? Und wenn selbst bauen: Eher RX oder TX? Informationen über die Rahmenantenne: Maße 33mm x 43mm Außenmaße, Innendurchmesser wäre abzüglich 6mm (3mm Breite des "Steges"). Damit ergibt sich ein Umfang von 15.2cm und der gemessene Widerstand betrug 6.2 Ohm. Der Durchmesser des Drahtes ist 0.2mm(!) Nehme ich 0.0171 (Ohm*mm^2/m) als spezifischen Widerstand und einer Fläche von: Pi * 0.2mm / 4 => Pi * 0.05mm^2 ~= 0.1571mm^2, so komme ich auf 56,96 Meter, was wiederum 375 Wicklungen wären. Mit der Faustformel komme ich dort aber dann bei 15mH raus, das liegt wiederum deutlich daneben? Egon D. schrieb: > Mir ist inzwischen aufgefallen, dass Du das Pferd irgendwie > vom Schwanz her aufzäumst. Es wäre wesentlich einfacher > gewesen, als Sender erstmal das -- ja wohl vorhandene? -- > RFID-Modul zu nehmen und einen eigenen EMPFÄNGER zu bauen. Egon D. schrieb: > Du hast doch durch die Auswahl des Sensors in der Hand, > wie das Signal gekoppelt ist: Wenn Du zwei Spulen > nimmst (und diese korrekt zweipolig anschließt), ist > es magnetisch gekoppelt, und bei zwei Stabantennen (oder > anderen "Kondensatorplatten") elektrisch. Nunja, mein Problem ist ja, dass beide Kommunikationsseiten schon existieren und mir unzugänglich (vergossen etc) sind. Ich kann nur Ahnen und versuchen mich da einzuklinken. Insbesondere wird zwar das RFID Band benutzt, aber sich nicht an vorhandene Protokolle gehalten. Egon D. schrieb: > Das hängt leider von der -- unbekannten -- Güte des > Schwingkreises ab. Wenn die Güte nicht ALLZU hoch ist, > sagen wir mal 5 bis 10, dann ist die Abstimmung nicht > zu kritisch. > Bei einer Güte von 150 wird das ein Furunkel am Arsch, > weil die Resonanzkurve sehr hoch und sehr spitz wird. Anderswo habe ich jedoch gelesen, dass eigentlich eine hohe Güte angestrebt wird, da diese sehr präzise bei der Resonanzfrequenz ist und daher weniger Oberwellen erzeugt und für eine hohe Leistungsspektrumsdichte sorgt? Umgekehrt: Hat eine niedrige Güte den Nachteil, dass ich weniger Sendeleistung effektiv nutzen kann und mehr streue? Der Vorteil wäre vermutlich jedoch dass ich Antenne/Anpassung in einem breiteren Bereich noch halbwegs nutzen kann?
Idee bzgl. Empfang mit der Antenne: Ich habe ein billiges Digitaloszilloskop - könnte ich da nicht einfach die Antenne mit einem definierten Widerstand "kurzschließen" und dann das Oszi an den Spannungsabfall des Widerstands hängen und zumindest schauen wie weit mich das führt? Wäre sicher einfacher als der SDR, nur keine Ahnung wie gut das funktioniert und auch wie groß der Widerstand sein sollte? Ungefähr so groß wie der Widerstand der Antenne? Deutlich größer?
Marc S. schrieb: >Informationen über die Rahmenantenne: >Maße 33mm x 43mm Außenmaße, Muß die so klein sein, oder darf sie auch größer sein? Muß die rechteckig sein , oder darf sie auch rund sein? Muß es eine Luftspule sein, oder darf es auch eine Ferritstabantenne sein?. Welche Entfernung soll denn überhaupt überbrückt werden, wenige cm, m, oder 100m? Mit größeren Rahmenspulen erreicht man natürlich auch größere Entfernungen. >Nunja, mein Problem ist ja, dass beide Kommunikationsseiten schon >existieren und mir unzugänglich (vergossen etc) sind. Ich kann nur Ahnen >und versuchen mich da einzuklinken. Also Blackbox, Empfängereingangsimpedanz völlig unbekannt. Dann mach doch einfach eine Spule mit vielen Anzapfungen, Vieleicht so 100 Windungen, bringe sie mit einen Kondensator auf Resonanz und dann Anzapfungen bei 5, 10, 20, 40, 80, und 100 Windungen. Und dann zweipolig anschließen und die Anzapfungen durchprobieren wo du den besten Empfang hast.
Marc S. schrieb: >Idee bzgl. Empfang mit der Antenne: >Ich habe ein billiges Digitaloszilloskop - könnte ich da nicht einfach >die Antenne mit einem definierten Widerstand "kurzschließen" und dann >das Oszi an den Spannungsabfall des Widerstands hängen und zumindest >schauen wie weit mich das führt? Ja, gute Idee, Oszilloskop als Empfänger benutzen. Die Antenne mit verschiedenen Widerständen belasten, wenn die Spannung um die hälfte zurück geht, entspricht der Lastwiderstand genau der Impedanz der Antenne.
Marc S. schrieb: > Außerdem ist mir aufgefallen, dass die Stabantenne > einen Magnetfuß zur Befestigung hat. Selbst wenn > sie ein wenig empfindlich für magnetische Felder > wäre, das würde vermutlich reichen um es komplett > zu stören. Nein -- denn ein Permanentmagnet erzeugt kein Wechselfeld. Das Gleichfeld des Magneten hat keine Wirkung auf die Antenne. > Jetzt habe ich ja nur eine Rahmenantenne, müsste > also eine zweite selbst bauen oder die verlinkte > erneut bestellen. Was macht da mehr Sinn? Naja, wenn Kupferlackdraht vorhanden ist, kann man leicht ein paar Dutzend Windungen auf Papprolle (Klopapier; Küchenkrepp) wickeln. > Und wenn selbst bauen: Eher RX oder TX? RX. Die vorhandene Rahmenantenne steckst Du an das vorhandene Modul an; das wird Dein Testsender. > Informationen über die Rahmenantenne: > Maße 33mm x 43mm Außenmaße, Innendurchmesser wäre > abzüglich 6mm (3mm Breite des "Steges"). > Damit ergibt sich ein Umfang von 15.2cm und der > gemessene Widerstand betrug 6.2 Ohm. Der Durchmesser > des Drahtes ist 0.2mm(!) Okay. > Nehme ich 0.0171 (Ohm*mm^2/m) als spezifischen Widerstand > und einer Fläche von: Pi * 0.2mm / 4 => Pi * 0.05mm^2 ~= > 0.1571mm^2, ??? A = pi/4 * d^2 = pi * r^2 = 3.14 * (0.1mm)^2 = 0.031mm^2 > so komme ich auf 56,96 Meter, was wiederum 375 Wicklungen > wären. Wenn ich den von Dir unterschlagenen Faktor 5 berücksichtige, wären das knapp 12m bzw. 75 Windungen. > Mit der Faustformel komme ich dort aber dann bei 15mH > raus, das liegt wiederum deutlich daneben? Mit 7nH/cm, 15.2cm Umfang und 75 Windungen komme ich auf 106nH * (75)^2 = 106nH * 5625 = 596µH. Ich kann mich nur wiederholen: Verblüffend. > Egon D. schrieb: >> Mir ist inzwischen aufgefallen, dass Du das Pferd irgendwie >> vom Schwanz her aufzäumst. Es wäre wesentlich einfacher >> gewesen, als Sender erstmal das -- ja wohl vorhandene? -- >> RFID-Modul zu nehmen und einen eigenen EMPFÄNGER zu bauen. > > Egon D. schrieb: >> Du hast doch durch die Auswahl des Sensors in der Hand, >> wie das Signal gekoppelt ist: Wenn Du zwei Spulen >> nimmst (und diese korrekt zweipolig anschließt), ist >> es magnetisch gekoppelt, und bei zwei Stabantennen (oder >> anderen "Kondensatorplatten") elektrisch. > > Nunja, mein Problem ist ja, dass beide Kommunikationsseiten > schon existieren und mir unzugänglich (vergossen etc) sind. > Ich kann nur Ahnen und versuchen mich da einzuklinken. Das verstehe ich. Es bleibt aber trotzdem einfacher, einen Empfänger zu improvisieren als einen Sender. > Egon D. schrieb: >> Das hängt leider von der -- unbekannten -- Güte des >> Schwingkreises ab. Wenn die Güte nicht ALLZU hoch ist, >> sagen wir mal 5 bis 10, dann ist die Abstimmung nicht >> zu kritisch. >> Bei einer Güte von 150 wird das ein Furunkel am Arsch, >> weil die Resonanzkurve sehr hoch und sehr spitz wird. > > Anderswo habe ich jedoch gelesen, dass eigentlich eine > hohe Güte angestrebt wird, da diese sehr präzise bei > der Resonanzfrequenz ist und daher weniger Oberwellen > erzeugt und für eine hohe Leistungsspektrumsdichte > sorgt? Sicher -- aber: Anwendung und Kontext beachten! In einem Oszillator, d.h. einem frequenzbestimmenden Schwingkreis kann die Güte nicht hoch genug sein. Bei LC-Filtern, Antennen, Transformationskreisen usw. sollte man die (Betriebs-)Güte mit Augenmaß wählen, weil man die von außen vorgegebene Frequenz trotz der Toleranzen der Bauteile treffen muss. > Umgekehrt: Hat eine niedrige Güte den Nachteil, dass > ich weniger Sendeleistung effektiv nutzen kann und > mehr streue? Jein: Die durch die Resonanz erzielte Verbesserung ist nur nicht ganz so hoch, wie sie rein theoretisch sein könnte , wenn es keine Toleranzen gäbe . :) > Der Vorteil wäre vermutlich jedoch dass ich > Antenne/Anpassung in einem breiteren Bereich noch > halbwegs nutzen kann? Korrekt.
Marc S. schrieb: > Idee bzgl. Empfang mit der Antenne: > Ich habe ein billiges Digitaloszilloskop - Und damit rückst Du JETZT heraus? > könnte ich da nicht einfach die Antenne mit einem > definierten Widerstand "kurzschließen" und dann > das Oszi an den Spannungsabfall des Widerstands > hängen und zumindest schauen wie weit mich das führt? Brauchst Du nicht. Fertige Dir einfach eine Fangspule nach dem Vorbild der Rahmenspule an, die zum Modul dazugehört. Abmessungen sind nicht kritisch; sie sollte nur nicht wesentlich kleiner werden als die vorhandene Spule. Windungszahl ist auch nicht kritisch; ein paar Dutzend Windungen werden es tun. Nimm irgend ein Pappröhre als Spulenkörper. Praxistipp: Befestige die Wicklungsenden irgendwie am Spulenkörper, notfalls mit einem Tropfen Heißkleber. Als Zuleitung kannst Du zwei normale dünne (isolierte) Litzen nehmen, die Du miteinander verdrillst. Knoten in diese Zuleitung machen, Loch in Pappröhre bohren und Zuleitung durchziehen --> Zugentlastung. Litzenenden an Spulenenden anlöten. An Oszi-Seite Polklemmenadapter benutzen, BNC-Stecker anlöten o.ä. Ist bei 125kHz alles nicht kritisch. > Wäre sicher einfacher als der SDR, nur keine Ahnung > wie gut das funktioniert und auch wie groß der > Widerstand sein sollte? Zusatzwiderstand schadet nicht, ist aber auch nicht notwendig. > Ungefähr so groß wie der Widerstand der Antenne? > Deutlich größer? Größer. Schalte ~3k parallel, wenn Dir dann wohler ist.
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Es lebt!!! :D Trotz relativ rudimentärer Spule (Umfang auch ca 12.5cm, Durchmesser ziemlich genau 4cm, 30 Windungen, 0.1-0.2 Ohm, da 1mm Drahtdicke). Bis circa 8cm (wobei ich die Spule nicht "auf Kante" gewickelt habe und daher bei "Kontakt" schon 2 cm verloren gehen), kann ich das Signal noch halbwegs als Sinus erkennen, danach geht es im Rauschen unter. Irgendwas stört hier bei 2.5 MHz gewaltig. Ist da irgend eine bekannte Störquelle? Im Anhang mal das Signal bei "Kontakt" (Rolle auf die Sendeantenne gelegt), reichen die 750 mVpp da oder sollte man langfristig die Windungszahl erhöhen? (Die ja maßgeblich für das Spannungsniveau verantwortlich ist). Wie wäre jetzt das weitere Vorgehen? Langfristig muss ich Signale mit dem SDR Empfangen können, so dass ich diese als Waveform speichern oder ggf. sogar dekodieren kann. Worin liegt da das Problem? Impedanz? Spannungspegel? Interne Beschaltung die nicht darauf ausgelegt ist?
Günter Lenz schrieb: > Muß die so klein sein, oder darf sie auch größer sein? > Muß die rechteckig sein , oder darf sie auch rund sein? > Muß es eine Luftspule sein, oder darf es auch eine > Ferritstabantenne sein?. > Welche Entfernung soll denn überhaupt überbrückt werden, > wenige cm, m, oder 100m? Ferritstabantenne nicht, weil mir gesagt wurde, dass diese hohe Verluste hätte bzw. nur zum Empfangen sinnvoll wäre. Außerdem natürlich dass ich keine Ferrite daheim rumliegen habe und daher zumindest vorerst Luftspulen besser sind, theoretisch kann man einen Kern ja immer noch reinschieben, falls Bedarf bestünde. RX: Entfernung bis 1 Meter wäre schön komfortabel, TX reichen wenige Centimeter, aber ich denke auch da ist 1 Meter kein Problem, nimmt man halt ein paar Wicklungen mehr bzw einen größeren Durchmesser. Wobei... Wichtiger ist eigentlich, dass man die Spulen noch mit einer Hand halten kann, sprich wenn die Faustformel: Signalreichweite ~~ Spulendurchmesser gilt, dann eher 15-20cm. Egon D. schrieb: > ??? > > A = pi/4 * d^2 = pi * r^2 = 3.14 * (0.1mm)^2 = 0.031mm^2 Da hab ich r = d/2 zwar die 2 quadriert, aber das d ganz vergessen :D Egon D. schrieb: > Das verstehe ich. Es bleibt aber trotzdem einfacher, einen > Empfänger zu improvisieren als einen Sender. Das stimmt, das habe ich so eben herausgefunden :) Wobei der Sender natürlich dennoch gemacht werden muss, aber ohne die Möglichkeit zu Empfangen brauche ich auch noch nicht an einem Sender basteln. Egon D. schrieb: > Bei LC-Filtern, Antennen, Wieder eine doofe Frage aber LC-Filter und Antennen unterscheiden sich "nur" dadurch, dass eben beim LC-Filter nicht eine der beiden Komponenten abstrahlt? Also weil ein LC-Filter ja im Endeffekt auch ein Schwingkreis ist, dessen Güte so angepasst wird, dass Oberwellen außerhalb der Resonanz liegen und damit gedämpft werden? Genau das mache ich ja bei der Antenne auch. Egon D. schrieb: >> Der Vorteil wäre vermutlich jedoch dass ich >> Antenne/Anpassung in einem breiteren Bereich noch >> halbwegs nutzen kann? > > Korrekt. Dann ist eine niedrige Güte in meinem Sinn, denn ich könnte mir vorstellen, dass die Frequenzen je nachdem abweichen und 100kHz Bandbreite dafür perfekt wären (Wobei das ja schon wieder eine Frequenzverdopplung ist und ich u.U. da verschiedene Kondensatoren nehmen sollte und "umschalten"?) Egon D. schrieb: > Marc S. schrieb: > >> Idee bzgl. Empfang mit der Antenne: >> Ich habe ein billiges Digitaloszilloskop - > > Und damit rückst Du JETZT heraus? Ich habe selbst erst jetzt daran gedacht bzw. für mein Verständnis sind beide eigentlich nur ADCs mit USB Anschluss. Mit dem Unterschied noch, dass der SDR auf eine Frequenz eintuned und dann negative Frequenzen über die Phasenlage der IQ-Komponenten zueinander übermittelt. Egon D. schrieb: >> könnte ich da nicht einfach die Antenne mit einem >> definierten Widerstand "kurzschließen" und dann >> das Oszi an den Spannungsabfall des Widerstands >> hängen und zumindest schauen wie weit mich das führt? > > Brauchst Du nicht. Die Idee mit dem Widerstand kam mir, weil ich dachte maßgeblich ist der Stromfluss in der Spule, der ja bei einem hochohmigen Scope gar nicht stattfindet. Ist ja aber Quatsch, weil trotzdem eine Spannung induziert wird, das ist eigentlich Schulphysik. Tatsächlich fließt ohne den Widerstand kein Strom. Und wenn ich einen hätte, würden die Spannungspegel darunter leiden. Jetzt stellt sich mir nur noch eine Frage: Warum genau brauche ich hier keine Impedanzanpassung oder Resonanz? Ist dies nur beim Senden relevant, insbesondere weil eine "Empfangsantenne" nicht oder schwächer schwingen würde und keine wirkliche Dämpfung stattfindet, zumindest, wenn der Empfänger hochohmig ist? Und natürlich die Frage wie ich jetzt weiter vorgehen kann um entweder das Signal an den SDR zu bekommen oder Pufferstufe samt Anpassung zum Senden aufzubauen?
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Marc S. schrieb: > Es lebt!!! :D Trotz relativ rudimentärer Spule > (Umfang auch ca 12.5cm, Durchmesser ziemlich > genau 4cm, 30 Windungen, 0.1-0.2 Ohm, da 1mm > Drahtdicke). Super. > Bis circa 8cm (wobei ich die Spule nicht "auf > Kante" gewickelt habe und daher bei "Kontakt" > schon 2 cm verloren gehen), kann ich das Signal > noch halbwegs als Sinus erkennen, danach geht es > im Rauschen unter. Hmm. Bedeutet: Vernünftige Übertragung bis ungefähr zum doppelten Durchmesser der Spulen. Interessant. > Irgendwas stört hier bei 2.5 MHz gewaltig. Ist > da irgend eine bekannte Störquelle? Nicht konkret bekannt... wird irgend ein kleiner Schaltregler sein. Falls Dein Oszi einigermaßen mobil ist bzw. die Stippe an Deiner Fangspule lang genug ist, kannst Du die im Raum herumbewegen und auf dem Oszi die Veränderungen der Signale beobachten. So kann man Störquellen orten. > Im Anhang mal das Signal bei "Kontakt" (Rolle auf die > Sendeantenne gelegt), reichen die 750 mVpp da oder > sollte man langfristig die Windungszahl erhöhen? Verrückt geworden? :) Nee, im Ernst jetzt... Antennenspannungen liegen normalerweise so bei 100nV(!!)...1mV. Bei deutlich größeren Pegeln übersteuert der Empfänger irgendwann, und das führt i.d.R. zu Ärger (=schlechterem Empfang). Spätestens im Volt-Bereich besteht die Gefahr, dass der Empfängereingang Schaden nimmt. > Wie wäre jetzt das weitere Vorgehen? Langfristig > muss ich Signale mit dem SDR Empfangen können, so > dass ich diese als Waveform speichern oder ggf. > sogar dekodieren kann. Klar. > Worin liegt da das Problem? Impedanz? Spannungspegel? Eigentlich dürfte es keins geben. > Interne Beschaltung die nicht darauf ausgelegt ist? Das könnte sein. Hmm. Ich weiss nicht recht, was ich Dir raten soll. Da ich nicht riskieren möchte, dass Dein Konverter Schaden nimmt, würde ich die von Dir gewickelte Fangspule lieber nicht direkt statt der Stabantenne anschließen. Technisch optimal wäre eine Pufferstufe mit Pegelbegrenzung, aber das ist viel Bau-Aufwand. Passive Spannungsbegrenzung mit zwei antiparallelen Dioden ist zwar empfangstechnisch Scheisse, aber in Deinem Falle wohl das Beste -- besser Intermodulation als einen kaputten Konverter :) Mein Vorschlag wäre daher: - Hinter die Fangspule (längs, d.h. in Reihe) einen Widerstand (150 Ohm), - jetzt ein Pi-Glied (3 x 150 Ohm), - parallel zum ersten Querwiderstand zwei antiparallele 1N4148 - längs in den Ausgang einen KerKo (obwohl der nicht notwendig sein wird). Vielleich sagt Günter nochwas dazu und hat eine gute Idee; ich hoffe, dass er noch nicht ganz abgehängt ist.
Marc S. schrieb: > Egon D. schrieb: >> Bei LC-Filtern, Antennen, > > Wieder eine doofe Frage aber LC-Filter und Antennen > unterscheiden sich "nur" dadurch, dass eben beim > LC-Filter nicht eine der beiden Komponenten abstrahlt? Nein, anders: Was eine Antenne (im Fernfeld) abstrahlt, muss IMMER BEIDE Feldkomponenten enthalten, und zwar in einem genau bestimmten Verhältnis, das durch den Freiraum-Wellenwiderstand diktiert wird. In Spulen wie auch in Kondensatoren liegen auch IMMER BEIDE Feldkomponenten vor -- aber nicht im für die Wellenausbreitung notwendigen Stärkeverhältnis. Bei Spulen überwiegt das Magnetfeld ganz stark, bei Kondensatoren das elektrische. Die einzelnen KOMPONENTEN sind im Nahfeld durchaus stark nachweisbar; das hat Du ja gerade getan. Anders formuliert: Beim LC-Filter liegen elektrische und magnetische Feldkomponenten räumlich getrennt in unterschiedliche Bauelementen vor. Deswegen sind sie im Nahfeld nachweisbar, treten aber im Fernfeld kaum als elektromagnetische Welle auf. Die Antenne dagegen ist ein "räumlich verzahnter LC-Schwingkreis", der die Felder genau in der Struktur erzeugt, wie sie für die Wellenausbreitung notwendig ist -- und deshalb breitet sich die Welle dann auch ins Fernfeld aus. > Also weil ein LC-Filter ja im Endeffekt auch ein > Schwingkreis ist, dessen Güte Güte und Resonanzfrequenz, ja. > so angepasst wird, dass Oberwellen außerhalb der > Resonanz liegen und damit gedämpft werden? Genau > das mache ich ja bei der Antenne auch. Sicher -- rein elektrisch, d.h. auf der Ebene von Strom und Spannung stimmt das. Auf der rein elektrischen Ebene sind Schwingkreise und Antennen sehr ähnlich. Du vergisst aber, dass die Antenne eine zweite Wirkung hat, die dem Schwingkreis fehlt: Sie passt die Schaltung an den Freiraum an! Aus Sicht der Energieerhaltung ist eine Antenne eine äußerst verrückte Sache, denn rein elektrisch ist sie (bei der richtigen Frequenz natürlich) ein rein reeller, "ohmscher" Widerstand, bei dem Strom und Spannung (am Speisepunkt der Antenne) in Phase sind -- aber im Gegensatz zu einem "normalen" ohmschen Widerstand verwandelt die Antenne die zugeführte Wirkleistung NICHT in Wärme! Wie geht denn das? Wie kann ein Wirkwiderstand die zugeführte Wirkleistung NICHT in Wärme umsetzen? :) > Egon D. schrieb: >>> Der Vorteil wäre vermutlich jedoch dass ich >>> Antenne/Anpassung in einem breiteren Bereich noch >>> halbwegs nutzen kann? >> >> Korrekt. > > Dann ist eine niedrige Güte in meinem Sinn, In gewissem Rahmen; ja. > denn ich könnte mir vorstellen, dass die Frequenzen > je nachdem abweichen und 100kHz Bandbreite dafür > perfekt wären Zuviel. > (Wobei das ja schon wieder eine Frequenzverdopplung > ist Ja. Ich würde sagen, 10kHz...20kHz Bandbreite ist für Deine Verhältnisse am Anfang vernünftig. Läuft auf eine Güte von ungefähr 10 hinaus. > und ich u.U. da verschiedene Kondensatoren nehmen > sollte und "umschalten"?) Ja, das ist trotzdem vernünftig. >> Und damit rückst Du JETZT heraus? > > Ich habe selbst erst jetzt daran gedacht Das war auch nicht ganz ernst gemeint... > bzw. für mein Verständnis sind beide eigentlich > nur ADCs mit USB Anschluss. Mit dem Unterschied noch, > dass der SDR auf eine Frequenz eintuned [...] Ja, eben. Der größte Vorteil vom Oszi -- der gleichzeitig sein größter Nachteil ist -- ist, dass der Oszi BREITBANDIG ist! Er zeigt JEDES Signal, das er zeigen kann, egal, welche Frequenz es genau hat, und egal, ob es moduliert oder unmoduliert ist. Dein SDR ist viel empfindlicher als der Oszi -- aber auch viel wählerischer. > Egon D. schrieb: >>> könnte ich da nicht einfach die Antenne mit einem >>> definierten Widerstand "kurzschließen" und dann >>> das Oszi an den Spannungsabfall des Widerstands >>> hängen und zumindest schauen wie weit mich das führt? >> >> Brauchst Du nicht. > > Die Idee mit dem Widerstand kam mir, weil ich dachte > maßgeblich ist der Stromfluss in der Spule, der ja > bei einem hochohmigen Scope gar nicht stattfindet. Ist > ja aber Quatsch, weil trotzdem eine Spannung induziert > wird, das ist eigentlich Schulphysik. Tatsächlich fließt > ohne den Widerstand kein Strom. Und wenn ich einen > hätte, würden die Spannungspegel darunter leiden. Genau. > Jetzt stellt sich mir nur noch eine Frage: Warum genau > brauche ich hier keine Impedanzanpassung oder Resonanz? Weil Du ohnehin viel zuviel Pegel hast. Das ist auch eine graduelle Frage, keine prinzipielle. Wenn Du den DCF77 mit dem Oszi empfangen möchtest, würde ich Dir ganz dringend einen resonanten Schwingkreis empfehlen. Da reden wir aber auch über Signale, die um Faktor 1000 oder mehr kleiner sind. > Ist dies nur beim Senden relevant, insbesondere weil > eine "Empfangsantenne" nicht oder schwächer schwingen > würde und keine wirkliche Dämpfung stattfindet, > zumindest, wenn der Empfänger hochohmig ist? Sagen wir so: Physikalisch spielt es keine Rolle, ob man Senden oder Empfangen betrachtet. Die Prozesse sind ähnlich bzw. gleich. Technisch ist das Senden kritischer, weil dort immer nennenswerte Leistungen im Spiel sind. Einerseits können Sender kaputtgehen, wenn die Antenne zu stark fehlangepasst ist; andererseits spielt beim Senden fast immer der Wirkungsgrad eine Rolle.
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Egon D. schrieb: > Verrückt geworden? :) > > Nee, im Ernst jetzt... Antennenspannungen liegen > normalerweise so bei 100nV(!!)...1mV. Bei deutlich > größeren Pegeln übersteuert der Empfänger irgendwann, > und das führt i.d.R. zu Ärger (=schlechterem Empfang). > > Spätestens im Volt-Bereich besteht die Gefahr, dass > der Empfängereingang Schaden nimmt. Nun, das liegt wohl daran, dass ich normal Pegel im Volt Bereich gewöhnt bin bzw das meiste nicht auf mV reagiert :D Außerdem natürlich: Je besser die Antenne, desto weniger empfindlich/professionell muss der Empfänger sein. Klar, eigentlich möchte man die ausgestrahlte Leistung und die Antennenbaugröße minimieren. Ich habe in der Zwischenzeit mal an den echten Sendern gemessen und zwei Pattern bemerkt, bei denen ich mir nicht ganz sicher bin, ob das eine zum "Protokoll" gehört, oder ein Problem mit der Antenne ist: Ich habe mal beides angehängt, das eine ist ganz klar ein PCM Signal o.ä., aber das andere sieht aus wie ein kleiner Puls und dann starke Dämpfung. Auch aufällig sind die sehr unterschiedlichen Zeitbereiche: Mal µs, mal ms. Ich frage mich jetzt nur ob der Puls auch Teil einer Übertragung gewesen wäre, aber durch die Dämpfung ist das irgendwie verloren gegangen bzw. hat den Auto Trigger verwirrt. Hier sind dann auch die Pegel unterschiedlich: Beim guten Signal 50mV, beim "schlechten" 10mV bzw. fast Rauschen. Dann habe ich noch ein drittes, gutes Signal, aber bei einem anderen Sender, auch bei 10mV (dessen Puls ist bei 3mV).
Egon D. schrieb: > Hmm. Bedeutet: Vernünftige Übertragung bis > ungefähr zum doppelten Durchmesser der Spulen. > Interessant. Jep, ich habe hier im Forum mal gelesen, dass im Abstand des Durchmessers schlicht das Feld am besten/stärksten wäre, daher kommt das gut hin. Ich bin auch erstaunt, da ich keine Klopapierrolle genommen habe, sondern das worin unsere Katzen-Leckerlis kommen und da sogar ein bisschen Aluminium im Weg ist, dafür ist die Rolle deutlich stabiler. Einfach ein bisschen drumherum gewickelt und es funktioniert. Egon D. schrieb: > Nicht konkret bekannt... wird irgend ein kleiner > Schaltregler sein. Jep, ich habe jetzt nicht ermittelt was es ist, aber als ich mein Zimmer verlassen habe und nach draußen gegangen bin war es komplett weg. Hat mich gewundert, da es relativ breitbandig war, aber naja was soll's. Egon D. schrieb: > Hmm. Ich weiss nicht recht, was ich Dir raten soll. Da > ich nicht riskieren möchte, dass Dein Konverter Schaden > nimmt, würde ich die von Dir gewickelte Fangspule lieber > nicht direkt statt der Stabantenne anschließen. Wäre es da hilfreich gewesen mal zu schauen, was für Pegel die Stabantenne so reinbekommt? Theoretisch sollte der Stick relativ unempfindlich sein, da sie absichtlich mini-MCX (oder wie es heißt) vorgesehen haben, so dass man einfach eine Antenne anstecken kann. Egon D. schrieb: > Ja. > Ich würde sagen, 10kHz...20kHz Bandbreite ist für Deine > Verhältnisse am Anfang vernünftig. Läuft auf eine Güte > von ungefähr 10 hinaus. Tatsächlich hab ich bisher Glück gehabt, alle ziemlich perfekt bei 125kHz, dann beschränke ich mich erstmal auf die. Wobei wenn man das alles einmal gemacht hat, ist es für eine andere Frequenz ja auch mehr oder weniger Einsetzen von Werten in die richtigen Formeln. Egon D. schrieb: >>> Und damit rückst Du JETZT heraus? >> >> Ich habe selbst erst jetzt daran gedacht > > Das war auch nicht ganz ernst gemeint... Naja, berechtigt ist es schon :) Ich hätte wirklich das Oszi mal anschließen können. Noch bevor ich den Thread aufmache einfach mal ein Stück Draht nehmen, das hätte vermutlich sogar funktioniert Egon D. schrieb: > Weil Du ohnehin viel zuviel Pegel hast. Wie wäre das dann in der Praxis, wenn man weiß das Signal ist stark genug? Lässt man das da auch weg oder wird normal immer angepasst, weil es ja nicht schadet? Bzw weil man dann an der Antenne sparen kann? Vielen Dank für deine Mühen soweit :)
Achso und noch eine Frage hinterher: Man nimmt da die 1N4148, weil die V_f von 1V hat und zB eine Zener-Diode da viel zu groß wäre (z.B. 5V)?
Marc S. schrieb: > Nun, das liegt wohl daran, dass ich normal Pegel > im Volt Bereich gewöhnt bin bzw das meiste nicht > auf mV reagiert :D Klar. Wer sich damit nicht speziell auskennt, hat keine rechte Vorstellung davon, wie empfindlich solche Funkempfänger WIRKLICH sind. > Ich habe in der Zwischenzeit mal an den echten Sendern > gemessen und zwei Pattern bemerkt, bei denen ich mir > nicht ganz sicher bin, ob das eine zum "Protokoll" > gehört, oder ein Problem mit der Antenne ist: > Ich habe mal beides angehängt, das eine ist ganz klar > ein PCM Signal o.ä., aber das andere sieht aus wie > ein kleiner Puls und dann starke Dämpfung. Auch > aufällig sind die sehr unterschiedlichen Zeitbereiche: > Mal µs, mal ms. > Ich frage mich jetzt nur ob der Puls auch Teil einer > Übertragung gewesen wäre, Vermutlich nicht. Die rechteckigen "Morse-Signale" sind ganz sicher reguläre Telegramme; den kleinen abklingenden Puls halte ich für eine Störung. > aber durch die Dämpfung ist das irgendwie verloren > gegangen bzw. hat den Auto Trigger verwirrt. Ja: Störimpuls, der den Auto-Trigger verwirrt hat. -- Du siehst hier den Nachteil vom Oszi: Er ist nicht frequenzselektiv. Er zeigt alles, was er selbst sieht. Naja, und außerdem ist er wesentlich unempfindlicher als ein guter Empfänger. > Hier sind dann auch die Pegel unterschiedlich: Beim > guten Signal 50mV, beim "schlechten" 10mV bzw. fast > Rauschen. Dann habe ich noch ein drittes, gutes Signal, > aber bei einem anderen Sender, auch bei 10mV > (dessen Puls ist bei 3mV). Naja, auf den absoluten Pegel kann man wenig geben; der hängt von vielen Unwägbarkeiten ab. Trotzdem: Sehr schöne Sache; jetzt kannst Du beobachten, was Deine Module so treiben.
Marc S. schrieb: > Egon D. schrieb: >> Hmm. Bedeutet: Vernünftige Übertragung bis >> ungefähr zum doppelten Durchmesser der Spulen. >> Interessant. > > Jep, ich habe hier im Forum mal gelesen, dass im > Abstand des Durchmessers schlicht das Feld am > besten/stärksten wäre, daher kommt das gut hin. Ja, die Faustformel kannte ich auch -- ich wusste nur nicht, ob sie überhaupt stimmt :) > Ich bin auch erstaunt, da ich keine Klopapierrolle > genommen habe, sondern das worin unsere > Katzen-Leckerlis kommen und da sogar ein bisschen > Aluminium im Weg ist, dafür ist die Rolle deutlich > stabiler. So lange das Alu keine komplette Kurzschlusswindung bildet, stört das nicht besonders. > Einfach ein bisschen drumherum gewickelt und es > funktioniert. Ja. Solche Fangspulen sind i.d.R. nicht kritisch, da kann man normalerweise irgendwas zusammenmurksen, was man gerade da hat. Ach so, eine Warnung: Nicht jede Spule funktioniert für jede beliebige Frequenz. Die insgesamt aufgewickelte Drahtlänge sollte schon noch DEUTLICH kürzer als die Wellenlänge sein. Für 433MHz könnte Deine Spule also sehr merkwürdige Resultate liefern... > Egon D. schrieb: >> Nicht konkret bekannt... wird irgend ein kleiner >> Schaltregler sein. > > Jep, ich habe jetzt nicht ermittelt was es ist, aber > als ich mein Zimmer verlassen habe und nach draußen > gegangen bin war es komplett weg. Hat mich gewundert, > da es relativ breitbandig war, aber naja was soll's. Ja, das ist normal. > Egon D. schrieb: >> Hmm. Ich weiss nicht recht, was ich Dir raten soll. >> Da ich nicht riskieren möchte, dass Dein Konverter >> Schaden nimmt, würde ich die von Dir gewickelte >> Fangspule lieber nicht direkt statt der Stabantenne >> anschließen. > > Wäre es da hilfreich gewesen mal zu schauen, was für > Pegel die Stabantenne so reinbekommt? Kannst Du versuchen. Ich befürchte aber, dass Du da nicht viel sehen wirst. Trotzdem: Nur zu; man kann nur lernen dabei. > Theoretisch sollte der Stick relativ unempfindlich > sein, da sie absichtlich mini-MCX (oder wie es heißt) > vorgesehen haben, so dass man einfach eine Antenne > anstecken kann. Klar, mit 90%iger Wahrscheinlichkeit passiert nix Schlimmes, wenn Du die Spule einfach anschließt, aber zu 10% besteht die Chance, dass Du mich in Deine Flüche und Verwünschungen einschließt... :) > Egon D. schrieb: >> Ja. >> Ich würde sagen, 10kHz...20kHz Bandbreite ist für Deine >> Verhältnisse am Anfang vernünftig. Läuft auf eine Güte >> von ungefähr 10 hinaus. > > Tatsächlich hab ich bisher Glück gehabt, alle ziemlich > perfekt bei 125kHz, dann beschränke ich mich erstmal auf > die. Naja, der dafür zugelassene Bereich wird nicht so arg groß sein, und die Quarze stimmen auch auf 10^-4 oder so. Man müsste in die entsprechende Norm gucken; bei der Wikipädie habe ich auf die Schnelle nix gefunden. Das Hauptproblem beim Selbstbau werden die Toleranzen in der selbstgebauten Baugruppe sein; man hat selten genau die Spulen- und Kondensatorwerte zur Verfügung, die man braucht. > Wobei wenn man das alles einmal gemacht hat, ist es > für eine andere Frequenz ja auch mehr oder weniger > Einsetzen von Werten in die richtigen Formeln. Richtig; das ist dann kein Hexenwerk. > Egon D. schrieb: >>>> Und damit rückst Du JETZT heraus? >>> >>> Ich habe selbst erst jetzt daran gedacht >> >> Das war auch nicht ganz ernst gemeint... > > Naja, berechtigt ist es schon :) Ich hätte wirklich > das Oszi mal anschließen können. Noch bevor ich den > Thread aufmache einfach mal ein Stück Draht nehmen, > das hätte vermutlich sogar funktioniert Stimmt. Hätte man drauf kommen können... :) > Egon D. schrieb: >> Weil Du ohnehin viel zuviel Pegel hast. > > Wie wäre das dann in der Praxis, wenn man weiß das > Signal ist stark genug? Lässt man das da auch weg Ja. > oder wird normal immer angepasst, weil es ja nicht > schadet? Nee. Soweit ich das beurteilen kann, dominiert im Massenmarkt eine extreme Pfennigfuchserei. Alles, was nicht ABSOLUT notwendig ist, wird weggespart. Gefällt mir nicht, scheint aber der Trend zu sein. > Bzw weil man dann an der Antenne sparen kann? Das ist wieder etwas anderes: Wenn es anderweitig einen Vorteil verspricht, wird natürlich angepasst -- aber nur, weil es "schöner" ist, macht das in der Großserie niemand. Allerdings: Wenn Deine Module senden und empfangen können, dann haben sie ja schon eine resonante "Emitter/Detektor- Anlage" (ich möchte nicht "Antenne" sagen, weil das sachlich falsch ist). Insofern erledigt sich das Problem dann von selbst.
Marc S. schrieb: > Achso und noch eine Frage hinterher: Man nimmt da > die 1N4148, weil die V_f von 1V hat und zB eine > Zener-Diode da viel zu groß wäre (z.B. 5V)? Also: 1. Warum KEINE Z-Diode? Weil a) die Z-Spannung in der Regel viel zu hoch ist und b) Z-Dioden ziemlich große Sperrschicht- kapazitäten haben. Das stört bei 0.125MHz noch nicht sehr, wird aber bei höheren Frequenzen zunehmend lästig. 2. Warum 1N4148? Die 1N4148 ist DIE Wald-und-Wiesen-Kleinsignaldiode. Sie ist a) relativ schnell (kurze Sperr-Erholzeit), was sie recht gut HF-tauglich macht, hat b) eine verhältnismäßig erträgliche Sperrschichtkapazität und hat c) die Si-Dioden-typische Flussspannung von 500mV...1V. 3. Warnung Solche einfachen Begrenzer mit antiparallelen Dioden sind berüchtigt. Es stimmt nämlich nicht, dass die Si-Dioden "bei 0.7V durchschalten". Die Kennlinien sind in Wahrheit lang und krumm, und das kann bei kritischen Funkanwendungen zu ekelhaften Empfangs- störungen führen. Ich denke aber nicht, dass das bei Dir zum Problem wird.
Ich hätte schwören können, dass ich noch "0815" Dioden habe, weil ich die als Verpolschutz für meine 5V "Netzteile" benutzt habe. Gefunden habe ich jetzt nichts, Schade, denn 150 Ohmer hätte ich noch ein paar da gehabt. Das heißt also bestellen: Könnten wir jedoch zuvor die Pufferstufe und Abstimmungskondensatoren bestimmen, so dass ich nicht zwei mal wegen einem Warenwert < 1€ Dinge bestelle? Soweit ich es verstanden habe, braucht eine Pufferstufe hauptsächlich einen Bipolar-Transistor. Was ist hier die Intention? Spannung erhöhen oder eher Stromstärke und damit die Impedanz des Senders verringern? Für die Bandbreite: Bei 20kHz Bandbreite könnte ich dann alle 20kHz in die obige Formel einsetzen und schauen, was so als Kapazität rauskommt? Vielen Dank im Voraus, bald bin ich am Ziel :)
Marc S. schrieb: > Ich hätte schwören können, dass ich noch "0815" > Dioden habe, weil ich die als Verpolschutz für > meine 5V "Netzteile" benutzt habe. Gefunden habe > ich jetzt nichts, Schade, Ja, 1N4148 oder ähnliche kann man gut und gerne im 100er-Pack da haben. > denn 150 Ohmer hätte ich noch ein paar da gehabt. Die 150 Ohm waren m.o.w. aus der Luft gegriffen; 220 Ohm tun's vermutlich genauso. Das ist nicht so kritisch. > Das heißt also bestellen: Könnten wir jedoch zuvor > die Pufferstufe und Abstimmungskondensatoren bestimmen, > so dass ich nicht zwei mal wegen einem Warenwert < 1€ > Dinge bestelle? Klar. > Soweit ich es verstanden habe, braucht eine Pufferstufe > hauptsächlich einen Bipolar-Transistor. Ist m.E. das einfachste, ja. Im Prinzip kannst Du auch einen entsprechend fixen OPV verwenden; der NE5534 kommt mir da in den Sinn. Kommt vom Aufwand her aber auf dasselbe heraus... > Was ist hier die Intention? Spannung erhöhen oder eher > Stromstärke und damit die Impedanz des Senders verringern? Nee, weder - noch. Die Überlegung war ganz rustikal: Eine Pufferstufe gibt kleine Pegel unverändert weiter, kann bei sehr großen Pegeln aber keinesfalls mehr Spannung abgeben, als ihre eigene Versorgungsspannung hergibt. Man kann das mit Begrenzerdioden und Spannungsteilern kombinieren, um eine wirksame Pegelbegrenzung zu erreichen, ohne kleine Pegel zu stark abzuschwächen. Bei Lichte betrachtet wirst Du das aber vermutlich gar nicht brauchen. Falls Du es trotzdem probieren willst: Aus dem Hut würde ich zum BC547 raten -- alt, aber bewährt. Widerstände 100 Ohm bis 100 kOhm brauchst Du noch, je Wert mindestens 10 Stück -- E3 ist ausreichend, E6 komfortabel, E12 Luxus :) Kondensatoren: Wickelkondensatoren (Kunststofffolie), E3 oder E6. Da der Kondensator auf dem Modul 3.3nF hat, denke ich, dass 0.33nF bis 33nF dicke ausreichend sind. Genaue Prüfspannung ist wurscht; alles zwischen 10V und 2000V ist akzeptabel :) KerKos gehen IM PRINZIP auch, aber das ist leider eine Wissenschaft für sich. > Für die Bandbreite: Bei 20kHz Bandbreite könnte ich > dann alle 20kHz in die obige Formel einsetzen und > schauen, was so als Kapazität rauskommt? Nee, das geht so nicht. Mittenfrequenz (=Resonanzfrequenz) des Schwingkreises ist und bleibt ja 125kHz. Die Bandbreite des Schwingkreises hängt von der Güte ab, d.h. vereinfacht gesagt von den Verlustwiderständen, die den Schwingkreis am freien Schwingen hindern. Das Thema ist trickreich, das lässt sich hier nicht so nebenbei abhandeln. Ich bin inzwischen fast der Meinung, dass Du auf Schwingkreise verzichten solltest, wenn die Pegel auch ohne Schwingkreise hoch genug sind -- und das ist ja bis jetzt der Fall. Schwingkreise sind super, wenn man die Anpassung verbessern, Störungen verringern und Pegel erhöhen will -- aber wenn es auch ohne geht, muss man sich den Stress nicht antun. Wenn sich ein Schwingkreis als notwendig erweist, bin ich natürlich dabei -- aber bis dahin bin ich doch dafür, das Brett an einer dünneren Stelle zu bohren... :)
Egon D. schrieb: > Nee, das geht so nicht. > > Mittenfrequenz (=Resonanzfrequenz) des Schwingkreises ist > und bleibt ja 125kHz. Die Bandbreite des Schwingkreises > hängt von der Güte ab, d.h. vereinfacht gesagt von den > Verlustwiderständen, die den Schwingkreis am freien > Schwingen hindern. Das Thema ist trickreich, das lässt > sich hier nicht so nebenbei abhandeln. Das ist ein Missverständnis: Es ging mir da nicht um das Erhöhen der Bandbreite, sondern dass ich quasi mit den verschiedenen Kondensatoren "eintune", quasi wie früher ein mechanischer Umschalter für UKW/LW Radio (z.B.). Damit würde ich dann einfach die Resonanzfrequenz ständig anpassen. Egon D. schrieb: > Die Überlegung war ganz rustikal: Eine Pufferstufe gibt > kleine Pegel unverändert weiter, kann bei sehr großen > Pegeln aber keinesfalls mehr Spannung abgeben, als ihre > eigene Versorgungsspannung hergibt. Man kann das mit > Begrenzerdioden und Spannungsteilern kombinieren, um eine > wirksame Pegelbegrenzung zu erreichen, ohne kleine Pegel > zu stark abzuschwächen. Achso, du redest jetzt von der Pufferstufe für den SDR. Dort haben wir ja mehr oder weniger schon die Dioden und Spannungsteiler. Mir ging es da um den Treiber für den Sender quasi. Weil die 6 Ohm ja den RPi kurzschließen würden. Das Problem ist die starke Niederohmigkeit. Selbst wenn ich mit Transistoren den GPIO an die 5V Vcc Koppeln würde hätte ich da noch 800mA. Kann ich da irgendwie den Widerstand erhöhen ohne aber viel Verlustleistung zu haben? (Wenn ich zB 100 Ohm in Reihe schalten würde, hätte ich da ja bis zu 250mW Abwärme). Und wie sich ein OPV verhalten würde, wenn sein Ausgang kurzgeschlossen wird weiß ich nicht, aber vermutlich wäre das auch thermisch ein Problem und Rauscharm ist dann auch nicht mehr. Wie würde man sowas typischerweise machen? Und heißt das dann auch Pufferstufe?
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So ich habe jetzt einfach mal die Antenne direkt an den Pi angeschlossen und mit meiner improvisierten Fangspule gemessen. Ich habe ja Oberwellen erwartet, aber DAS ist schon heftig. Das heißt ein Kondensator ist hier nicht verzichtbar, aber die Spannungspegel sind sehr gut, wenn gleich die negative Amplitude 10mV mehr beträgt. Das erste Bild zeigt das Hintergrundrauschen (14.17.08), Das zweite Bild das Average-Spektrum (14.13.47). Die größte Oberwelle ist bei 825kHz ist immerhin fast 50% vom Carrier (In der Linearen Darstellung sieht es ganz anders aus, 10mV für die Oberwelle, 20mV für den Carrier, siehe 14.12.51) Den groben Signalverlauf lasse ich mal weg, das ist aber interessanterweise 40-80mV mit schön vielen überlagernten Sinussen. Das sind aber vermutlich die Überlagungen der Oberwellen. Nochmal mit Trigger und größerer zeitlicher Auflösung: 14.18.40, hab ich auch nochmal in kleiner, sieht aber im Prinzip genauso aus, immer eine (betraglich) Positive gedämpfte Schwingung und eine negative. Oben unten Oben unten.
Marc S. schrieb: >Ich habe ja Oberwellen erwartet, aber DAS ist schon heftig. Das heißt >ein Kondensator ist hier nicht verzichtbar, aber die Spannungspegel sind >sehr gut, wenn gleich die negative Amplitude 10mV mehr beträgt. Das ist normal wenn die Quelle eine Rechteckschwingung liefert. Was du da siehst ist die Eigenresonanz der Spule, sie hat ja eine parasitäre Kapazität und damit ergibt sich eine Eigenresonanz. Bei jeder Flanke der Rechteckschwingung wird die Eigenresonanz- frequenz der Spule angeregt. >Positive gedämpfte Schwingung und eine >negative. Oben unten Oben unten. Das was du mit positiv und negativ bezeichnest ist die Grundschwingung. Schalte ein Kondensator parallel, so das sich Resonanz auf der Grundschwingung ergibt, dann sieht es besser aus.
Marc S. schrieb: > Das ist ein Missverständnis: Es ging mir da nicht um das > Erhöhen der Bandbreite, sondern dass ich quasi mit den > verschiedenen Kondensatoren "eintune", quasi wie früher > ein mechanischer Umschalter für UKW/LW Radio (z.B.). Damit > würde ich dann einfach die Resonanzfrequenz ständig > anpassen. Ach so... Entschuldigung. Klar kannst Du eine Batterie von Parallelkondensatoren aufbauen, die Du per Schalter zuschaltest. > Achso, du redest jetzt von der Pufferstufe für den SDR. > Dort haben wir ja mehr oder weniger schon die Dioden und > Spannungsteiler. Mir ging es da um den Treiber für den > Sender quasi. Ahh. Das nächste Missverständnis. > Weil die 6 Ohm ja den RPi kurzschließen würden. Das ist ein Irrtum. Das wäre nur bei Gleichspannung der Fall. > Das Problem ist die starke Niederohmigkeit. Selbst wenn > ich mit Transistoren den GPIO an die 5V Vcc Koppeln würde > hätte ich da noch 800mA. Auch nicht. 500µH bei 125kHz sind knapp 400 j*Ohm Bedeutet: Der Strom entspricht etwa dem eines 400-Ohm- Widerstandes, aber er ist gegenüber der Spannung phasenverschoben. > Kann ich da irgendwie den Widerstand erhöhen ohne > aber viel Verlustleistung zu haben? Selbstverständlich: Einen Parallelkondensator (!!) zuschalten --> Parallelschwingkreis. Ich empfehle das aber AUSDRÜCKLICH NICHT, denn wenn Dir dabei irgendein trivialer Fehler unterläuft, der das Portbit am RasPi tötet, dann ist halt Dein RaspberryPi defekt. > Wie würde man sowas typischerweise machen? Mit einer Pufferstufe :) > Und heißt das dann auch Pufferstufe? Ja. Pufferstufe heisst alles, was entweder als Impedanzwandler wirkt oder nur deshalb vorhanden ist, weil eine Rückwirkung verhindert werden soll.
Marc S. schrieb: > So ich habe jetzt einfach mal die Antenne direkt > an den Pi angeschlossen Mutig, mutig... > und mit meiner improvisierten Fangspule gemessen. Wie hast Du die an den Oszi angeschlossen? Koax-Kabel? Verdrillte Zweidrahtleitung? Tastkopf? Achso, mal ne Frage: Was ist denn das für ein Oszi? Ein Picoscope? > Das erste Bild zeigt das Hintergrundrauschen (14.17.08), Okay, das kann sein. > Das zweite Bild das Average-Spektrum (14.13.47). Average-Spektrum wovon? > Die größte Oberwelle ist bei 825kHz ist immerhin fast > 50% vom Carrier (In der Linearen Darstellung sieht es > ganz anders aus, 10mV für die Oberwelle, 20mV für den > Carrier, siehe 14.12.51) Bild 3 (14.12.51) sieht im Prinzip ganz brauchbar aus; allerdings können unmöglich alle Linien zu Deinem Signal gehören: Es müssten wenigstens glatte Vielfache von 125kHz sein. > Nochmal mit Trigger und größerer zeitlicher Auflösung: > 14.18.40, hab ich auch nochmal in kleiner, sieht aber > im Prinzip genauso aus, immer eine (betraglich) Positive > gedämpfte Schwingung und eine negative. Oben unten Oben > unten. Hmm. Schick' mal bitte ein Photo, wo man die gesamte Kabelage erkennt -- also von der Fangspule bis zum Oszi. Die gedämpften Schwingungen haben -- wie Günter schon gesagt hat -- ziemlich sicher nix mit dem eigentlichen Signal zu tun, sondern mit Deinem Aufbau.
Egon D. schrieb: > Bild 3 (14.12.51) sieht im Prinzip ganz brauchbar aus; allerdings können > unmöglich alle Linien zu Deinem Signal gehören: Darum macht man, wenn man nicht über eine Funkmesskabine verfügt, eine Vergleichsmessung. (mit und ohne Prüfling).
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GEKU schrieb: > Darum macht man, wenn man nicht über eine Funkmesskabine verfügt, eine > Vergleichsmessung. (mit und ohne Prüfling). Egon D. schrieb: >> Das erste Bild zeigt das Hintergrundrauschen (14.17.08), > > Okay, das kann sein. Das ist die Vergleichsmessung. Habe ich jetzt auch wieder gemacht, das ist das erste Bild (17.33) 17.26 zeigt dann eine erneute Messung, ich habe noch ein paar NE5534 geefunden und einen als Impedanzwandler/Spannungsfolger aufgebaut und dahinter einen 47nF Kondensator gehängt, das war der kleinste den ich auftreiben konnte. Damit sieht auch das Signal eher nach Sägezahn aus (17.28). Mehr (und das Foto vom Aufbau) gibt es nacher, ich habe es aktuell eilig.
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Egon D. schrieb: > Die gedämpften Schwingungen haben -- wie Günter schon > gesagt hat -- ziemlich sicher nix mit dem eigentlichen > Signal zu tun, sondern mit Deinem Aufbau. Naja Günter sagt ja, dass diese quasi davon kommen, dass die Spule noch nicht in Resonanz war, mangels Kondensator, und somit quasi periodisch Auf- und Entladen wurde, woraus die Schwingung resultiert. Egon D. schrieb: > Bild 3 (14.12.51) sieht im Prinzip ganz brauchbar aus; > allerdings können unmöglich alle Linien zu Deinem Signal > gehören: Es müssten wenigstens glatte Vielfache von > 125kHz sein. Der Einfachheit halber beziehe ich mich jetzt auf das neue Bild, welches in Log-Skala schon deutlich besser aussieht (und übrigens auch mit zunehmenden Abstand besser wurde, die Oberwellen scheinen nicht so weit zu reichen wie die Grundwelle, oder das ist einfach weil sie ja ohnehin schwächer waren). Jedenfalls sind dies nun alles Ganzzahlige Vielfache von 125kHz, keine Ahnung wieso das vorher nicht war. Günter Lenz schrieb: > Das ist normal wenn die Quelle eine Rechteckschwingung liefert. > Was du da siehst ist die Eigenresonanz der Spule, sie hat ja eine > parasitäre Kapazität und damit ergibt sich eine Eigenresonanz. > Bei jeder Flanke der Rechteckschwingung wird die Eigenresonanz- > frequenz der Spule angeregt. Das wäre natürlich auch eine super Erklärung. Jetzt, da ich die Spule in Richtung gewünschter Frequenz ziehe wird es besser. Egon D. schrieb: > 500µH bei 125kHz sind knapp 400 j*Ohm > Bedeutet: Der Strom entspricht etwa dem eines 400-Ohm- > Widerstandes, aber er ist gegenüber der Spannung > phasenverschoben. Jetzt aber die dumme Frage: Wenn der Kondensator dazugeschaltet wird, so dass Resonanz herrscht, ist dann nicht die Phasenverschiebung null und daher keinerlei Blindwiderstand? Egon D. schrieb: > Ja. Pufferstufe heisst alles, was entweder als Impedanzwandler > wirkt oder nur deshalb vorhanden ist, weil eine Rückwirkung > verhindert werden soll. Ich habe deshalb so doof gefragt, weil ich mir irgendwie eine komplizierte Schaltung darunter vorgestellt habe, aber im Prinzip ist es ja nur ein Spannungsfolger. Wobei der in meinem Falle kaum die Impedanz beeinflusst (Pi hat 30mA, NE5534 typ. 38mA), sondern das Bauernopfer sein soll, bevor der Pi qualmt. Egon D. schrieb: >> So ich habe jetzt einfach mal die Antenne direkt >> an den Pi angeschlossen > > Mutig, mutig... Theoretisch hatte ich das ja schon mal, nur ist da wohl kein Strom geflossen, weil keine Fangspule in der Nähe war. Es ist aber tatsächlich so, dass der Pi ja für gröbere Misshandlungen konzipiert ist, das heißt MEISTENS überlebt er wohl Kurzschlüsse und ähnliches, die meisten verpolen etwas mal, kommt vor. Heißt jetzt nicht dass man es tun sollte, wenn man es besser weiß, aber ging in dem Falle gut. Egon D. schrieb: > Wie hast Du die an den Oszi angeschlossen? > Koax-Kabel? Verdrillte Zweidrahtleitung? Tastkopf? > > Achso, mal ne Frage: Was ist denn das für ein Oszi? > Ein Picoscope? Picoscope 2204A und mit den Tastköpfen an den verzinnten Lackdraht dran, also nicht professionell. Egon D. schrieb: > Average-Spektrum wovon? Von der Spannung an der Fangspule wenn die andere Spule sendet. Egon D. schrieb: > Hmm. Schick' mal bitte ein Photo, wo man die gesamte > Kabelage erkennt -- also von der Fangspule bis zum Oszi. Hab ich angehängt, aber obwohl der Aufbau ziemlich schlecht ist hat der Kondensator so eine Verbesserung gebracht, dass ich davon ausgehe, dass das die Ursache war. Das Bild zeigt auch den Stand von heute, d.h. mit OPV und FoKo. Und sorry für die hässliche Zensur, aber mir ist zu spät aufgefallen, dass meine Lötunterlage zwar Makulatur ist, aber nicht unbedingt öffentlich sein sollte :)
Dies Schaltung ist nicht in REsonanz, der Kondensator ist zu gross.
Resonator schrieb: > Dies Schaltung ist nicht in REsonanz, der Kondensator ist zu gross. Jep, ich weiß, mehr als Faktor 10 daneben (wobei da ja eine Wurzel in der Formel war?), aber der 3.3nF ist noch unterwegs. Dennoch schon eine starke Verbesserung
In Resonanz gibts dann ordentlich Spannungsüberhöhung. Hast du dagegen deine Quelle geschützt?
Der Spulenkörper ist doch nicht etwa eine Blechdose oder Pappdose mit Alufolie, wie es auf dem Bild aussieht? Nimm da mal ein Glaskörper oder Plastikrohr.
Resonator schrieb: > In Resonanz gibts dann ordentlich Spannungsüberhöhung. > > Hast du dagegen deine Quelle geschützt? Ich hatte kürzlich einen Produktmodulator SO42P zerstört und weiß nicht warum. Ich hatte verschiedenes ausprobiert, unter anderem auch einen Reihenschwingkreis ausgangsseitig. Kann es daran gelegen haben? Einen anderen hatte ich beschädigt, nachdem ich mit dem Oszi die Spannungen an den Eingängen kontolliert hatte. Nach der Messung war die Symmetrie nicht mehr da. Ich führe den Defekt auf die Masseverbindung des Oszis mit dem Erdleiter zurück. Kann das möglich sein? Vorsichtshalber verzichte ich erstmal auf diese Masseverbindungen am Gerät. Wär schön, wenn da jemand was zu sagen könnte. MfG
Offensichtlich! Du hast den aufgeladenen parasitären Kondensator in den Eingang gekickt...
juergen schrieb: > Resonator schrieb: >> In Resonanz gibts dann ordentlich Spannungsüberhöhung. >> >> Hast du dagegen deine Quelle geschützt? > > Ich hatte kürzlich einen Produktmodulator SO42P zerstört > [...] Bitte den Thread nicht kapern. Danke.
Die Bauteile sind jetzt da, aber Resonator schrieb: > In Resonanz gibts dann ordentlich Spannungsüberhöhung. > > Hast du dagegen deine Quelle geschützt? besorgt mich ein wenig, weil ich die Überhöhung nicht abschätzen kann. Ohne Dämpfung ja unendlich, aber ich habe keine LTSpice Simulation darauf angesetzt zB. Mit dem RFID Modul sind es ja 400mV alleine schon in der Fangspule, das ist sowieso so ein Punkt: Wenn ich mit der Fangspule 10mV gemessen habe bei anderen Sendern, dann sollte mein Sender ja auch so in der Dimension liegen, weil ich sonst evtl. den echten Empfänger grille? Der NE5534 kann so 2-3V über Vcc (zumindest so spezifiziert bei 20V), heißt damit es keinen Schaden gibt, sollte bei 7V Schluss sein. Das mit den Dioden wäre nur 1V, das ist aber auch zu niedrig dann oder? Günter Lenz schrieb: > Der Spulenkörper ist doch nicht etwa eine Blechdose > oder Pappdose mit Alufolie, wie es auf dem Bild aussieht? > Nimm da mal ein Glaskörper oder Plastikrohr. Pappdose mit Aluboden und Beschichtung innen, aber halt definitiv stabiler als die anderen. Aber hat das einen Einfluss? Also zB geringere Pegel?
Marc S. schrieb: >Pappdose mit Aluboden und Beschichtung innen, aber halt definitiv >stabiler als die anderen. Aber hat das einen Einfluss? Also zB geringere >Pegel? Ja, hat einen Einfluss, die Alubeschichtung innen bewirkt eine parasitäre Kapazität. Das ist aber noch nicht so schlimm, wenn aber die beschichtung ringsherum Kontakt hat, ist daß eine Kurzschlußwindung und du verheizt die ganze Energie die in die Spule reingeht. Also nimm ein Plastikrohr, Abflußrohr aus dem Baumarkt oder ein Bockwurstglas, habe ich auch schon gemacht. Oder nimm die Spule vom Spulenkörper runter und umwickel sie mit einen Zwirnsfaden damit sie nicht auseinander fällt.
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Soo, jetzt mal wie weit ich heute gekommen bin: Die Spannung betrifft +1.816V bis -1V, also 2.186Vpp, kein Problem für den NE5534 bei Vcc=5V. Das erste Foto zeigt das Spektrum, alles außer die 375kHz Oberwelle sind nochmal einiges runtergegangen, diese jedoch ist sogar gestiegen. Der Carrier selbst ist nicht mehr weiter gestiegen sondern bleibt bei -32dBm. Das nächste Foto ist das Signal, es verwirrt mich ein bisschen, denn die Spule scheint noch zu schwingen, das Signal sieht jetzt zwar anders aus (kein Sinus mehr, sondern fast schon das Rechteck), aber hat eben noch das Zittern. Heißt das ich müsste ein bisschen die Kapazität erhöhen? Dann habe ich noch etwas festgestellt: Das System hat schon geschwungen bevor ich den GPIO überhaupt "Wackeln" ließ, das hat aber dann aufgehört, als ich zum ersten mal eine Übertragung gestartet habe. Meine Vermutung ist, dass der Pi beim Starten hochohmig ist am Pin und daher das System schwingen kann. Schwingt hier der OPV mit? Denn irgendwoher muss ja die Energie kommen?! Während dieses Schwingen ca 10mV weniger Vp hat, so hat es doch einen schönen Sinus, anders als das vom Pi generierte Signal. Achso und bitte bei allen bedenken: Das ist schon gemessen mit der Fangspule, d.h. wie die tatsächliche Übertragung ankommt. Nicht, was vor der Antenne passiert. Die Schaltung für den SDR habe ich auch fertig und durchgemessen: Spannungsfaktor 5 bis zu einem Maximalwert von 350-380mV, höher wird es nicht, egal wie groß die Eingangsspannung ist (Habe mal nur bis 5V getestet, um nicht zu viel Energie über Dioden und Widerstände zu verheizen). Das heißt also morgen werden die ersten Übertragungen aufgezeichnet, versucht zu demodulieren und wieder zu Senden, ich bin gespannt.
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pi_118kHz_freie_Schwingung.png
62 KB -
pi_after_118kHz.png
39 KB -
rpitx_offset.png
110 KB
Sorry für die späte Antwort an alle die Mitfiebern :) Ich war viel mit Experimentieren beschäftigt, daher die Verzögerung. Die Kurzform soweit: Die Spannungsteiler musste ich gewissermaßen überbrücken, das Signal war bei vollem Gain am Peak -60dB, wie erwartet ist es jetzt ohne die Spannungsteiler -40dB, circa 4 mal so stark, immer noch sehr schwach. Denn: Nach dem Denoiseing (Ich muss leider einen Bandpassfilter drüber legen, weil die Samplerate mit 250k viel zu hoch ist) war nur noch Signal-Matsch da. Das insbesondere, weil da halt die ADC Auflösung zu gering wird. Jetzt ist es so, dass ich beide Signale aufzeichnen und "demodulieren" kann, aber nur 1 von 2 Geräten reagieren, wenn ich die Signale senden möchte. Weiter noch: Senden ist ein gewaltiges Problem was Störquellen (die aber von meinem Setup ausgeht) und ungewolltes Verhalten angeht. Ich habe ja oben angesprochen, dass die Spule von selbst anfängt zu Schwingen. Wie kann ich das unterbinden? Reicht es, den Eingang des NE5334 auf Masse zu ziehen? Reichen da auch 220 Ohm oder sind die zu klein (Also besser: 20kOhm). Warum das ganze? Zwei Bilder. Das erste ist was ich aufzeichne, wenn der Pi hochfährt. Dies hört erst auf, wenn ich zum ersten Mal
1 | rpitx/tune -f 126000 |
aufrufe (sendiq reicht nicht). Das ist vermutlich nicht so schlimm und lässt sich mittels Erdung lösen, ich gehe davon aus, wenn der Pi hochohmig ist, schwingt einfach alles. Warum auch immer das jetzt gemäß SDR 118kHz sind und nicht 125kHz. Kann aber daran liegen, dass die Werte einfach nicht perfekt stimmen. Was mir jetzt mehr Problem macht, ist, dass irgendwelche pulsige Signale, dieses Mal auf 125 kHz gesendet werden. Siehe Foto 2. Foto 3 zeigt, wie das aussieht, wenn mit
1 | sendiq |
eigentliche Samples übertragen werden. Das sieht jetzt sehr schlecht aus, aber mittlerweile habe ich bessere Samples erreicht. Außerdem musste ich auf
1 | 77.3 kHz |
senden, damit es tatsächlich auf 126 kHz sendet. Warum weiß ich nicht wirklich, aber ich habe immer ein wenig die Frequenz reduziert und das Signal beobachtet. Zusammenfassung: Wie kann ich nun die Schwingungen in Foto 1 beheben und viel Schlimmer: Was ist in Foto 2 und 3 los? Ich habe mir auch überlegt nochmal eine Fangspule zu basteln. Da verhält es sich ja so, dass die Spannung proportional zur Windungszahl ist, d.h. ich mit einer Verdoppelung der Windungen die Spannung verdopple und damit quasi das Signal um 10dB anhebe?
Marc S. schrieb: >Jetzt ist es so, dass ich beide Signale aufzeichnen und "demodulieren" >kann, aber nur 1 von 2 Geräten reagieren, wenn ich die Signale senden >möchte. Um was demodulieren zu können muß ein Träger ja moduliert sein. Mit was für einer Modulationsart mudulierst du den? >Ich habe ja oben angesprochen, dass die Spule von selbst anfängt zu >Schwingen. Wie kann ich das unterbinden? Eine Spule fängt nicht von selbst an zu schwingen. Wenn sie schwingt, hast du ein Oszillator gebaut, oder du wolltest einen Verstärker bauen und es ist durch einen fehlerhaften Aufbau ein Oszillator entstanden. Oder die Spule wirkt als Antenne und empfängt irgendwas aus der Umgebung.
Günter Lenz schrieb: > Um was demodulieren zu können muß ein Träger ja moduliert sein. > Mit was für einer Modulationsart mudulierst du den? Gewissermaßen gar nicht: Ich sample das Signal und sende die Samples wieder. Moduliert sind sie aber alle mit AM/OOK, nur mal unterschiedlich PCM/PWM/PPM eventuell auch Manchester Coding darunter. Das lässt sich ja relativ gut über die statistische Analyse rausfinden (Häufigkeiten der Periodendauern, GapWidth, etc). Das Problem ist aber dass dieses "Signal" auch so stattfindet. Insbesondere wenn der Pi eigentlich gar nicht aktiv sendet. Günter Lenz schrieb: >>Ich habe ja oben angesprochen, dass die Spule von selbst anfängt zu >>Schwingen. Wie kann ich das unterbinden? > > Eine Spule fängt nicht von selbst an zu schwingen. Wenn sie > schwingt, hast du ein Oszillator gebaut, oder du wolltest > einen Verstärker bauen und es ist durch einen fehlerhaften > Aufbau ein Oszillator entstanden. Oder die Spule wirkt als > Antenne und empfängt irgendwas aus der Umgebung. Naja, wie man es nimmt, ich hab ja einen Kondensator zur Spule parallel geschaltet, also habe ich einen Schwingkreis. Nur frage ich mich woher der gespeist wird, aber ein Pull-Down sollte das ja entsprechend bedämpfen.
Marc S. schrieb: >Naja, wie man es nimmt, ich hab ja einen Kondensator zur Spule parallel >geschaltet, also habe ich einen Schwingkreis. Nur frage ich mich woher >der gespeist wird, aber ein Pull-Down sollte das ja entsprechend >bedämpfen. Meinst du die Empfangsspule? Wenn die was empfängt ohne das du was sendest, wird es wohl irgendwo einen Sender geben. Es gibt ja so einige Sender auf Langwelle, zum Beispiel DCF77 auf 77,5kHz, oder einen Zeitzeichensender auf 60kHz, oder einige Datenfunksender um die 150kHz. Oder in deinem Haus stört irgend ein Gerät, vielleicht ein Schaltnetzteil. Wenn diese Frequenzen stören, must du die ganze Sache schmalbandiger machen.
>Meinst du die Empfangsspule?
Eben nicht! Bzw es geht natürlich alles durch die Empfangsspule, wird
aber von meiner Sendespule ausgestrahlt, auch wenn ich gar nicht aktiv
sende, das ist das Problem. Und das eben in zwei Phasen. Einmal
permanent bei 117kHz solange bis der GPIO einmal benutzt wurde (Das wird
die Eigenschwingung sein). Aber danach eben auch irgendwie gepulst so
lange der GPIO nicht aktiv sendet. Und dort überlagern sich vermutlich
die Signale...
Das heißt irgendwas ist mit der Ansteuerung der Spule noch nicht ganz
perfekt.
Hier sind ein paar Hinweise über die Portpins des Raspberry-pi die du beachten solltest. https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2002191.htm Also schalte eine Pufferstufe zwischen Portpin und Spule. >Das heißt irgendwas ist mit der Ansteuerung der Spule noch nicht ganz >perfekt. Ja, du überlastest den Portpin.
Günter Lenz schrieb: > Hier sind ein paar Hinweise über die Portpins des Raspberry-pi > die du beachten solltest. > > https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2002191.htm > > Also schalte eine Pufferstufe zwischen Portpin und Spule. Siehe hier: https://www.mikrocontroller.net/attachment/425231/aufbau.jpg Da ist ein NE5534 als Pufferstufe dran. Tatsächlich habe ich aktuell nur noch 2 "Probleme": 1. Für manche Signale ist die Fangspule einfach zu unempfindlich. Ob das nun an der Rolle (Pappkarton, Aluminium) liegt oder ich einfach deutlich mehr Windungen oder eine Art Vorverstärker bräuchte sei mal dahingestellt. Da werde ich nach meinem Urlaub einfach mal ausprobieren. 2. Technisch gesehen klappt alles, logisch gesehen noch nicht: Aus irgend einem Grunde reagieren die Geräte zwar einzeln aber noch nicht im Zusammenspiel etc. Das ist jetzt einfach ausprobieren meinerseits.
Habe jetzt herausgefunden, woher "pi_after_118kHz.png" kommt: Das ist das Netzteil welches den Pi ansteuert. Das war neulich plötzlich weg, weil ich eine Powerbank angeschlossen hatte. Das ist also einfach gelöst. Wobei ich immer noch das freie Schwingen habe nach dem hochfahren bis zum ersten Befehl, da würde ein PullDown helfen.
Marc S. schrieb: >Wobei ich immer noch das freie Schwingen habe >Da ist ein NE5534 als Pufferstufe dran. Vielleicht wird deine Pufferstufe durch fehlerhaften Aufbau ungewollt zum Oszillator. Zeig mal den Schaltplan deiner Pufferstufe.
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