Glimmer vs Keramik?

Zur Spannungsfestigkeit von Glimmer bin ich im Augenblick überfragt. Es 
hat aber eine hohe HF Stromfestigkeit und sehr niedrige Verluste und 
wurde früher in Transistorleistungsverstärkern zur Impedanzanpassung an 
von der Basis oder Collector nach Masse und konnten viele A an HF Strom 
aushalten. Besonders in Motorola Funkgeräten und Pagingsendern fand man 
solche Cs oft. Dann gab es HF Kompressions Trimmer Cs (Quetsch) die in 
HF Leistungstufen oft verwendet wurden.

Glimmer Cs waren früher sehr für Stabilität und gute HF Eigenschaften 
bekannt.

Ich verwendete früher mal bei einem 600W Dual Gegentakt MOSFET 
Verstärker mit dem MRF151/4 ATC Porzellan Keramik Cs im Impedanzmatching 
Transformator weil normale keramische SMD Cs zu große Verluste hatten 
und sich selber durch HF Strom Erhitzung ablöteten. Die ATC Porzellan Cs 
wurden unter gleicher Leistung kaum handwarm. Ich weiß nicht ob sich 
Glimmer Cs dort auch bewährt hätten.

Solltest Du tatsächlich Glimmer Cs verwenden wollen, dann Datenblätter 
suchen. Maßgeschneiderte HF Keramik ist sonst am Besten für 
Hochleistungs HF Anwendungen. Bei HF Leistungsnwendungen immer genau die 
dort in den Komponenten fließenden Ströme zu evalieren und überschlägig 
durch Berechnung kennen.

D war früher übrigens als Weltführer für verlustarme HF Keramik (Calit) 
bekannt und es spielte eine extrem wichtige Rolle in den 
frequenzbestimmenden und leistungsumsetzenden Komponenten von WK2 
Funkgeräten der ehemaligen Deutschen Wehrmacht. Dadurch war es möglich 
frequenzgenaue Funkgeräte ohne Quarzoszillatoren verläßlich zu bauen die 
in Spitzengeräten (Köln E-52) eine Ablese und Wiederkehr 
Treffgenauigkeit unter 1kHz in KW Funkgeräten über einen weiten 
Frequenzbereich ermöglichten.

Hier gibt es noch viele nützliche Dokumente zur HF Technik:

https://www.cdvandt.org/cali_calan.htm
https://www.cdvandt.org/handbooks.htm
https://www.cdvandt.org/hescho_guide_1939.htm
https://www.cdvandt.org/

Auch sonst lohnt es sich sehr diese Webseite ganz durchzuforschen. Als 
einzigartiges Zeitdokument ehemaliger Deutscher High-Tech gibt es einen 
faszinierenden Einblick in das damalige Know-How des Deutschen 
Ingenieurwesens. Die Firma R&S war damals ein Weltführer in der Messung 
von HF Eigenschaften wie Verlustfaktor, Dielektrischen Konstanten von 
Materialien, Frequenzen und machten Vieles meßtechnisch möglich.

Gerhard hat es ja schon richtig ausgeführt.

Normale handelsübliche Keramikkondensatoren vom Reichelt haben viel zu 
viel Verluste und entlöten sich bei 100W Leistung regelrecht von der 
Leiterplatte.

Insbesonders, wenn diese in Anpassnetzwerke verbaut sind.

Hier sind die ATC Porzellan Keramik Cs zielführend.

Früher hatte man hier Glimmerkondensatoren verwendet.

Ralph Berres

Hallo zusammen, hallo HF-Bastler.

> Die Angabe der Leistung ist ein wesentlicher Parameter zur
> Dimensionierung eines Bandpassfilters im Sendefall.

Alles richtig, aber wenn du uns noch etwas über den Frequenzbereich 
verraten hättest, wären wir alle schlauer.
Selbst ein Glimmer-C bei 10Ghz wäre wohl sinnlos. ;-)
Ich denke, es wird sich wohl um die 'Kurze Welle' handeln. Ein bisschen 
mehr Info zum deinem Vorhaben wäre schon sinnvoll.

73
Wilhelm

Ich muß auch zugeben, daß mir auch die ganze Geheimniskrämerei 
verwunderlich vorkommt und ich gezwungen war KW-UKW als möglichen 
Frequenzbereich zu vermuten. Es wäre an sich schon nett zu wissen um was 
es sich handelt. Das übliche Forumsproblem halt, nichts Tangentales 
angeben zu wollen.

Man hätte ja sagen können: ich möchte mir für einen 100W KW oder UKW 
Sender irgendein (Oberwellen oder Durchgangs) Filter bauen. Welche 
Komponenten eignen sich dafür am besten?

Z.B. Man Verwendet bei Sendertiefpassfiltern oft wertegerechte 
Durchführungs Cs zwischen den Gliedern und schirmt jede Spule einzeln in 
Kammern ab oder dreht jede Spule um 90 Grad um gegenseitige Kopplung zu 
minimieren. Oder man druckt die Spulen auf FR4. Es gibt so viele 
Konstruktionsmöglichkeiten die man als Praktiker kennt. Aber man ist 
halt auf wilde Vermutungen angewiesen.

That's life!

Muptisupti schrieb:
> Was lernen wir aus dieser Orgie?
> Es ist sinnlos in diesem Forum eine einfache Frage zu stellen.

Nö, wir lernen daß man auch die Randbedingungen nennen sollte und nicht 
nur Sprüche reinhaut.

So, und jetzt vielleicht mal ohne Polemik eine Antwort, mit der der TE 
was anfangen kann.

Er will einen Bandpass für Leistungen > 100W bauen, da diskrete Bauteile 
verwendet werden sollen, wird's wohl KW oder niedriges VHF sein. Die 
Betriebsgüte der Schaltung ist also > 1, wahrscheinlich irgendwo bei 5 
... 20. Da liegen an L und C Spannungen von einigen 100 V, und es 
fließen Ströme von einigen A. Genaue Werte liefert eine Simulation.

Normale "kleine" Keramik - C's sind da überfordert, wie schon 
geschrieben löten die sich aus. Vom Dielektrikum her sind HF - Porzellan 
- C's eine Möglichkeit, Glimmer eine andere. Bei beiden ist aber auch 
darauf zu achten, dass die Zuleitungen / Metallisierungen die 
geforderten Ströme vertragen. Ein Blick ins Datenblatt ist hier 
hilfreich...

keiner der geeigneten C's gehört zu den Pfennigartikeln, eher einige € 
pro Stück. Gefühlsmäßig sind die größeren Bauformen von "Silver Mica", 
mit ca. 1 mm starken Anschlussbeinchen, geeignet, und die findet man im 
Surplus - Bereich z.T. unter 1 €. mal da gucken: 
www.surplussales.com/homenew.html#Capacitors, oder ebay (auch ebay/US!)

Ansonsten, mal einen Nachmittag "vergleichende Kondensatorologie" 
betreiben. Geh auf die Webseite von z.B. Mouser, lade Dir die 
Datenblätter der verschiedensten Typen herunter und vergleiche.

Viele Grüße  73  Georg

Und noch ein Kommentar:

Wozu soll der Band - pass eigentlich gut sein?

Bandpässe machen Sinn im Empfangszweig, um beispielsweise starke Signale 
von Rundfunksendern vom Mischer eines Amateurbandempfängers 
fernzuhalten. Empfangsfilter brauchen aber keine Leistung auszuhalten. 
Die Verluste der verwendeten Bauteile bestimmen zwar die Einfügedämpfung 
im Durchlassbereich des Filters, auf KW, wo das schwächste detektierbare 
Signal nicht von der Empfängerrauschzahl, sondern von atmosphärischen 
und man-made Störungen begrenzt wird, ist die erst einmal relativ egal.

Im Sendezweig sollten eigentlich alle nichtharmonischen Störsignale 
vor der Endstufe hinreichend unterdrückt sein. Was dann im 
Ausgangssignal des leistungsverstärkers bleibt sind a) Oberwellen, 
Harmonische, und b) Intermodulationsprodukte zwischen Spektralanteilen 
des Nutzsignals.

Die IM - Produkte (ungerader Ordnung) liegen bei Frequenzen nahe der des 
Nutzsignals und lassen sich nicht "wegfiltern". Sie sind nur durch 
sinnvolle Dimensionierung und Wahl des Arbeitspunktes der Endstufe auf 
einem akzeptablen Niveau halten. Harmonische (und IM-Produkte gerader 
Ordnung) liegen bei Frequenzen, die ein ganzzahliges Vielfaches der 
Frequenz des Nutzsignals sind. Um die zu reduzieren, braucht's keinen 
Bandpass, das geht mit einem Tiefpass. In dem wiederum gibt's keine 
Resonanzüberhöhung von Spannung und Strom in den Induktivitäten und 
Kondensatoren, die Bauelemente können erheblich schwächer dimensioniert 
werden als in einem Bandpass.

Vielleicht ist die Idee des TE, ein Filter zu bauen, das beide Aufgaben 
- Bandpass für den Empfang und Oberwellenunterdrückung beim Senden - 
vereinigt. Das geht natürlich, hat aber den Nachteil, dass die Bandpässe 
entsprechend dimensioniert sein müssen. 2 oder 3 T104 oder T130 - 
Ringkerne, und entsprechend viele C's der 2€ - Klasse - pro Amateurband. 
Die Alternative sind Empfangsfilter aus T50-Kernen und Keramik-C's, 
(eines pro Band), und z.B 6 Tiefpässe für den gesamten Bereich 1,8 - 30 
MHz. Das ist zwar mehr Arbeit (Rinkerne bewickeln ist ein Scheißjob), 
vom Material aber deutlich günstiger.

Im übrigen: Die haupt - Verlustquelle in allen LC - Kreisen ist die 
Induktivität. Ringkernspulen auf Eisenpulverkernen (Micrometals, Amidon, 
div. Chinesen) kommen auf Güten um die 200, im optimalen Falle bis 300. 
Kondensatoren, auch Keramik liegt i.A. über 1000. Der Unterschied ist, 
so ein Rinkern mit 2,5 cm Durchmesser, bewickelt mit 1,0 CuL ist ein 
ziemlicher "Brummer", dessen Oberfläche locker ein paar W an die 
Umgebung abgibt. Ein Kondensatörchen mit ein paar mm Größe raucht eben 
bei 1W ab.

73, Georg

nachtmix schrieb:
> Es kommen auch Subharmonische vor, wenn Endstufe und Treiber als
> Verdoppler und Verdreifacher betrieben werden.
> Hat man bei (VHF-)Röhrenendstufen gerne gemacht.

Bei den Senderkonstruktionen mit Frequenzvervielfachern hatte man immer 
ausreichend Selektion hinter dem Vervielfacher angeordnet, um eben auch 
die Subharmonischen ausreichend zu unterdrücken.

Endstufen selbst als Vervielfacher auszuführen war schon immer 
problematisch.

Es gab aber in den 60ger Jahren auch Varaktorvervielfacher,bei denen man 
Nebenwellen mit ziemlich viel Aufwand unterdrückt hatte.

Aber als dann Leistungstransistoren für die entsprechnde Endfrequenz 
erschwinglich wurden, sind diese Konstrukte aus der Mode gekommen.

Ralph Berres

Stimmt, solche Sender gab es in grauer Vorzeit, das waren aber 
schmalbandige Konstrukte für den SHF - Bereich, nichts wo irgend jemand 
noch einen "Bandpass" dahinter gesetzt hätte. Und wenn, dann wäre der 
zur damaligen Zeit wohl eher auf Drehbank und Fräsmaschine aus einem 
soliden Messingklotz entstanden, sicher nicht aus L und C.

In dem Frequenzbereich wo Selektionsmittel aus diskreten Bauelementen 
eine Rolle spielen, vervielfacht kein Mensch in der Endstufe. Die 
üblichen Frequenzaufbereitungen sind hier Superhets, auf einer ZF wird 
moduliert (SSB, AM, FM, was auch immer) und ein variables 
oszillatorsignal, seit x jahren aus irgend einem Synthesizer, dazu 
gemischt. Die bei einem solchen Konzept zwangsläufig entstehenden 
unerwünschten Produkte (Speiegelfrequenz, ZF- und LO selbst, deren 
harmonische, etc. ...) gehören vor der Endstufe unterdrückt.

Und damit mich jetzt keiner neolithischer Senderkonzepte bezichtigt: 
"modern" geht's vom TX - DAC über's Antialiasing - Filter zu Treiber und 
Endstufe. Der Rest ist weiche Ware.

Georg

Georg H. schrieb:
> Stimmt, solche Sender gab es in grauer Vorzeit, das waren aber
> schmalbandige Konstrukte für den SHF - Bereich, nichts wo irgend jemand
> noch einen "Bandpass" dahinter gesetzt hätte.

Naja irgendwo in den UKW Berichte stand mal ein Bauvorschlag für einen 
Verdreifacher mit Hilfe einer Varaktordiode, welches aus den 10 Watt 
einen 145MHz Senders ein 2Watt 435MHz Signal erzeugte. Da gab es dann 
irgendwelche Idlerkreise, welches den Wirkungsgrad erhöhte und die 
145MHz unterdrückte.

Das muss wohl so um 1967 oder so gewesen sein.

Aber lange ist es her. Ein paar Jahre später kam dann die 
Transistorserie C1-12 , C3-12, C12-12 usw. für auf 435 MHz Leistung zu 
erzeugen auf den Plan. Da verschwanden diese Konstrukte wieder von der 
Bildfläche. Die ersten 10GHz Versuche in FM mit Hilfe von Gunndioden, 
welche gleichzeitig als Durchblasemischer fungierten, kamen erst Jahre 
später. Da hat das mit der Klempnertechnik und Hohlleiter noch gestimmt.

Georg H. schrieb:
> Die
> üblichen Frequenzaufbereitungen sind hier Superhets, auf einer ZF wird
> moduliert (SSB, AM, FM, was auch immer) und ein variables
> oszillatorsignal, seit x jahren aus irgend einem Synthesizer, dazu
> gemischt.

Auch das war Anfangs nicht so. Auf UKW war ganz am Anfang überhaupt erst 
AM als Endstufenmodulation und zu einen späteren Zeitpunkt lange nur FM 
die Modulationsart. Erst in den Mitte 70ger Jahren kamen die ersten SSB 
Sender für UKW auf den Plan. Die hatten dann in der Tat die von dir 
genannten Frequenzaufbereitung , weil es hier nicht mehr anders ging.

Reine FM TRX waren Quarzgräber mit 6- 24 Quarzpaaren, dessen Frequenzen 
vervielfacht wurden. Oft wurde sogar der 12MHz Quarzoszillator direkt FM 
Moduliert, was deswegen funktionierte, weil der Modulationshub ja auch 
verzwölffacht wurde. Erst Anfang der 80ger Jahre kamen die ersten 
Synthesizer auf den Markt. Damals im 25KHz Raster.

Das von dir genannte modernere Konzept mit IQ-Modulator und Demodulator 
( von mir aus auch SDR Konzept genannt ) kam überhaupt erst Mitte der 
90ger Jahre richtig in Mode. Davor waren passende AD und DA Wandler für 
die Frequenzen einfach nicht zu einen vertretbaren Preis verfügbar. Auch 
die DSPs kamen erst in den 90ger Jahren auf den Markt.

Ralph Berres

@Ralph
Ralph, ich kenne die Historie (Lizenz seit 1972), da gab's auch später 
dann Veröffenlichungen aus 70 cm zu 23 zu machen, usw, und umgequarzte 
Taxifunkgeräte (12,xxx MHz *12) waren meine ersten 2m FM - Kisten. 2m AM 
war vor meiner Zeit. Was auch immer der TE heute als Sender / 
Transceiver dastehen hat, wird wohl nach dem beschriebenen Konzept 
aufgebaut sein. Superhet oder SDR.

@tesari:
Stimmt. Für die Anwendung, Sender / Empfänger auf unterschiedlichen 
Bändern, die Antennen nahe beieinander macht's Sinn, Rauschanteile, die 
in die Empfangsfrequenz eines der "Nachbarn" fallen zu unterdrücken.

und: große Eisenpulverkerne nicht nur wegen der Güte, sondern auch wegen 
der nicht unerheblichen Verlustleistung.