Fusspunktimpedanz "kurzer" Drähte berechnen

  • Hallo Allerseits!


    Mich interessiert gerade:
    Wie bekomme ich die Fusspunkt-Impedanz eines in Bezug auf die Wellenlänge sehr kurzen Stückes Draht heraus? Gibt es da Webseiten? Kleine feine kostenlose Software irgendwo zum Download?


    Konkreter Fall hier zu Hause: Habe vor 'nem halben Jahr etwa 10m Litze in die Linde vor dem Fenster geworfen, 3.Obergeschoss. Noch fühlt sich scheinbbar niemand der Nachbarn von Krebsstrahlung bedroht ;) Die Antenne arbeitet gegen die Kupferrohre und Heizkörper der Gasetagenheizung in meiner Wohnung. Transformiere dieses 100:1 herunter und dann kommt 50-Ohm-Koax-Kabel zum RX. Empfangsinteresse derzeit auf Langwelle ca. 100khz bis 500khz. Funktioniert natürlich so wie es ist schon ganz gut. Würde aber gern mehr drüber wissen, tiefer in die Materie eindringen.... Vielleicht ist 100:1 auch zu "wild" herunter transformiert.


    Danke Euch im Voraus für die Hilfe :)
    Herzliche Grüsse!


    Dennis
    DL6NVC

  • Dennis,


    Antennensimulationen wie EZNEC oder MMANA können das.
    Kleine tools zur Berechnung (stark) verkürzter Strahler gibt's auch.
    Was ist der praktische Hintergrund Deiner Frage?


    73!
    Tom . .-

    72/73, Tom 4 . .-


    Das schöne an einheitlichen Standards ist, dass man so viele verschiedene zur Auswahl hat.

  • Hallo Dennis,
    sehr kurzer Draht im Verhältnis zur Wellenlänge bedeutet:
    - extrem niedriger Strahlungswiderstand,
    - Verlustwiderstand i.d.R. gegen Null gehend,
    damit bleibt der kapazitive Blindwiderstand der wesentliche Teil
    der Impedanz.
    Dünner Draht ca. 5 pF/m, andere geometrische Formen siehe
    einschlägige Literatur, z.B. Prof. Janzen.
    Und dann halt Z = 1 / wC (w steht hier für Omega, ein Schelm,
    der Anderes dabei denkt).
    Zum Errechnen notwendiger Verlängerungsspulen (vermute mal,
    darauf läuft Deine Frage hinaus) reicht's alle Male.
    73
    J.


    ---------------------------------------
    Ergänzung:
    Du hast Deine Frage vermutlich editiert, während Dir schon geantwortet
    wurde. Jetzt ist der Zweck klar. MF/LF-Empfang - fein.
    Also 'ne Ergänzung:
    Rechne nach obigen Ausführungen die notwendige Verlängerungsspule aus.
    Die in dieser und der Umgebung (Erdverluste u.A.) vorhandenen Verlust-
    widerstände sollten in der Größenordnung von 50 Ohm liegen
    (könnten aber auch z.B. 200 sein, was macht's schon in dem Falle).
    Dieser Widerstand bleibt nach Kompensation des kap. Blindanteiles übrig und liefert dann für Empfangszwecke ausreichende Anpassung an die
    gewünschten 50 Ohm.
    Viel Erfolg
    J. DL3NRV/DI2AM

    Einmal editiert, zuletzt von DL3NRV ()

  • Hallo Jörg!


    Danke für die ausführliche Antwort! Schöne Anregung mit der Verlängerungsspule! Meine Sorge ist dann aber die Selektivität der Anordnung. Mags gerade gern breitbandig, und ist ja auch ausschliesslich zum Empfang gedacht.


    Schnell auf dem Taschenrechner durchgetippt: Etwa 10m Draht machen also etwa 50pf, dazu die Kapazität zu den am Ende des Kabels ungeniert umschlungenen Baumästchen, vermutlich in gleicher Grössenordnung, macht 100pf Pi mal Daumen.


    Das bedeutet:


    - 136Khz Xc ca. 12 KOhm, 100:1 (Übertrager) macht Xc von 120 Ohm am Kabel
    - 225khz Xc ca. 7 KOhm, 100:1 (Übertrager) macht Xc von 70 Ohm am Kabel
    - 500khz Xc ca. 3 KOhm, 100:1 (Übertrager) macht Xc von 30 Ohm am Kabel


    Sieht so aus, als hätte ich da intuitiv, aber doch blind, einen Volltreffer gelandet mit diesem 100:1 Balun am provisorischen Antennendraht.


    Gute Nacht und nochmals Danke!
    Dennis aus Berlin

  • Lbr Dennis,


    ich befasse mich auch seit längerem mit dem Empfang von VLF bis MF über Drahtantennen. Aber wie Du auch schon ganz richtig erkannt hast, mit einer Abstimmspule würdest Du zwar für eine Frequenz die Antenne auf 50 Ohm bringen können, aber einen breitbandigen Empfang hat man dann eben leider nicht mehr.


    Meine Drahtantenne hat zwar mehr Draht als deine und ist eine unsymmetrisch angezapfte T-Antenne mit einer Kapazität von ca 350 pF. Diese habe ich für Empfangszwecke unterhalb ihrer Eigenresonanz aufgefaßt als eine kapazitive Stromquelle. Als Übertrager habe ich ebenfalls Versuche mit Ununs gemacht, aber höchstens bis zu einer Abwärtstransformation spannungsmäßig um 5:1. Danach bin ich sogar auf 3:1 heruntergegangen. Denn mit einer solchen Anpassung wird neben den Sendern, die man hört, auch das Antennenrauschen stärker! Das heißt also, der Signal-zu-Rausch-Abstand ändert sich mit höherer Abwärtstransformation dann nicht mehr, und ein höheres Transformationsverhältnis bringt dann nichts mehr.


    Mein Unun ist für eine tiefste Frequenz von 10 kHz ausgelegt und hat drei hintereinandergeschaltete Wicklungen von ca 3,2mH. Für eine tiefste Frequenz von 100 kHz sollten 320uH reichen. Ich habe sogar am Eingang des Koaxkabels bzw parallel über die unterste Spule des Unun einen ohmschen Widerstand von 68 Ohm liegen. Der transformiert sich dann am Eingang des Unun auf ca 600 Ohm hoch, und auf diesen Widestand strömt der Antennenstrom ein. Am 50-Ohm-Abgriff ist er dann bei einem Unun mit drei Wicklungen dreimal so hoch.


    Bei deinem kürzren Draht könntest Du natürlich Versuche mit einer mehrstufigen Wicklung machen. Zum einfacheren Wickeln habe ich bei meinem 5:1-Unun alle fünf Drähte verdrillt und so auf einen Ringkern gewickelt und danach mit dem Ohmmeter die Enden heraussortiert und richtig hintereinander geschaltet.


    Unter 100 kHz bekommt man auch immer mehr Schwierigkeiten mit Störungen aus dem Lichtnetz. Wenn Du die Frequenzen unter 100 kHz nicht brauchst, ersparst Du dir viel Ärger.


    Mit meiner Antenne empfange ich zur Nachtzeit nicht nur die Versuchssender um 505,1 kHz mit DI-Rufzeichen, sondern auch britische Funkamateure mit einer Vrsuchsgenehmigung für den Bereich 501-504 kHz, jetzt mit einer Leistung von 1 Watt ERP. Als Empfänger benutze ich meinen alten TS-830s mit einem selbst gebauten Konverter davor, der VLF bis MF auf 14 MHz umsetzt.


    OK?


    73 Ha-Jo, DJ1ZB

    Ha-Jo, DJ1ZB

  • Hallo Ha-Jo!


    Danke für Deine umfangreichen Zeilen. Ja ich kann mir gut vorstellen, dass die Antennenspannung bei "unperfekterer" Anpassung trotzdem bei weitem ausreicht, besonders mit einer schicken grossen T-Antenne.


    Ich habe hier primär/sekundär 20Wdg : 2 Wdg in einen Schalenkern "SKK10" aus dem Werkstoff Manifer 183 (Langwellenmaterial aus der exDDR, Al 250) gewickelt. Primärseitig also 100 Mikrohenry. Mit diesem Unun (danke für das neue Wort in meinem aktiven Wortschatz :) ) hat sich der Empfang gegenüber dem vorher verwendeten 5Wdg : 25Wdg Unun auf dem Mittelsteg eines Doppellochkernes mir nicht bekannter Spezifikaktion erheblich verbessert. Naja die paar Mikrovolt meiner kleinen "kapazitiven Feldprobe" brauchen vielleicht mehr Liebe. ;)


    Sag mal, anderes Theme: Einen Konverter für LW möchte ich auch gern bauen. Schaute vor ein paar Tagen mal nach Spezifikationen einiger mir namentlich bekannter Doppel-Balance-Mischer. Die arbeiten laut Hersteller immer erst ab so 1 oder 2 Mhz aufwärts. Hast Du da eine Anregung? Vielleicht lieber als kurz Privatmail, weil ich hier ja jetzt das Thema des Diskussiosstranges verlasse.


    Danke nochmals :)
    Dennis

  • Lbr Dennis,


    OK, wir können unsere Diskussion per direkter email fortsetzen. Meine Adresse ist:


    hajo.brandt.dj1zb@t-online.de


    Ich möchte hier im Forum nicht lange herumsuchen, wo deine email-Adresse versteckt ist.


    Deine Windungszahlen auf dem Manifer-Ferrit scheinen mir für Langwelle noch etwas zu niedrig zu sein.


    Das mit den Ringmischern ist einfach: Wenn die gewünsche Empfangsfrequenz niedriger ist als in den Daten des Ringmischers angegeben, dann muß man die niedrige Empfangsfrequenz in die Diagonale des Mischers einspeisen, also in den Gleichstromeingang! Die Trafos sind dann für die höher liegende Oszillatorfrequenz und die ZF zu verwenden, bzw das Amateurband, in das der Konverter mischen soll.


    Weiteres dann per direkter email.


    OK?


    73

    Ha-Jo, DJ1ZB

  • Hallo Hajo!
    Hallo Mitleser!


    Danke für die Antwort! Scheint mir ja echt ein tolles Forum mit tollen Leuten hier zu sein :) Warum bin ich da nicht eher drauf gekommen? ?(


    Zitat

    Original von dj1zb


    Deine Windungszahlen auf dem Manifer-Ferrit scheinen mir für Langwelle noch etwas zu niedrig zu sein.


    Danke für den Hinweis! Stimmt. Fiel mir auch zwischenzeitlich wie Schuppen von den Augen. Habe zur Zeit 8 Auskoppelwindungen in das 50 Ohm-Koax am Unun und geht besser als vorher.


    Mein Denkfehler war folgender: Wenn ich mit 1 Windung als 50 Ohm in den Eingangskreis des Empfäners gehe, dann sollten es auch 2 Windungen als 50 Ohm Auskopplung aus dem Unun machen. ABER: Der Eingangskreis des Empfängers ist in Resonanz und das sogar mit hoher Güte, sodass dort nochmal ein erheblich höheres Übersetzungsverhältnis gefragt ist.


    Zitat

    Original von dj1zb


    Das mit den Ringmischern ist einfach: Wenn die gewünsche Empfangsfrequenz niedriger ist als in den Daten des Ringmischers angegeben, dann muß man die niedrige Empfangsfrequenz in die Diagonale des Mischers einspeisen, also in den Gleichstromeingang! Die Trafos sind dann für die höher liegende Oszillatorfrequenz und die ZF zu verwenden, bzw das Amateurband, in das der Konverter mischen soll.


    Ja Klasse! Da kann ich ja in Kürze mal einen experimentellen Konverter zusammen brutzeln :) :) :) :) und erst mal dem hier in der Bastelkiste rum liegenden MS83-Mischer eine Arbeit geben.


    Danke für die Hilfen!


    Schönen Frühling!
    Dennis

  • Lbr Dennis,


    bei dem Unun mußt Du davon ausgehen, wenn Du einen 50-Ohm-Eingang speisen willst, daß die speisende Wicklung bei der tiefsten Frequenz einen Blindwiderstand von 200 Ohm haben sollte.


    Ich denke, da brauchst Du für Langwelle noch mehr Windungen oder gar einen anderen Kern mit höherem AL-Wert.


    Für deinen Konverter benötigst Du vor dem Mischer noch einen Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz etwas oberhalb von 500 kHz, um den Mischer von den vielen starken Sendern oberhalb von 500 kHz zu entlasten.


    OK?


    73

    Ha-Jo, DJ1ZB

  • Hallo Hajo!


    Dankeschön :)


    Zitat

    Original von dj1zb
    ...
    bei dem Unun mußt Du davon ausgehen, wenn Du einen 50-Ohm-Eingang speisen willst, daß die speisende Wicklung bei der tiefsten Frequenz einen Blindwiderstand von 200 Ohm haben sollte.
    ...
    73


    Ein Eckpunkt, der mir hilft!


    Aber sag mal, bei der tiefsten oder bei der höchsten Arbeitsfrequenz des Unun (und ich nehme mal an für Baluns gilt das Gleiche) ?
    Wenn Z=200Ohm bei der tiefsten QRG, dann wird dies ja bei steigender Arbeitsfrequenz noch höher. Das ist mir gerade kontra-intuitiv.


    vy73
    Dennis



    PS: Ja Tiefpass vor dem Mischer hab ich eingeplant, oder auch andere Selektionsmittel. Wird erst mal ein experimeteller fliegender Aufbau. Freu mich drauf....

  • Lbr Dennis,


    das ist doch bei jedem Übertrager so! Er wird für die untere Grenzfrequenz dimensioniert, und je höher die Frequenz wird, um so weniger stört das Parallel-L des Übertragers den Signalweg.


    Und wie schon gesagt, ich habe am Anfang des Kabels vom Unun weg noch 68 Ohm parallel geschaltet. Dann bleibt der Übertrager garantiert ruhig.


    Den Baustein FV501 habe ich mir auch angesehen, der ist für die Erzeugung der 144 MHz Oszillatorfrequenz sicher gut geeignet. Ich als älterer OM hätte auch 48 MHz verdreifacht, aber mit diesem Baustein scheint die Erzeugung der Oszillatorleistung doch einfacher zu sein.


    Daß Du den Bereich bis 500 kHz auch unterhalb 144 MHz noch einmal empfängst, sehe ich nicht tragisch. Ich mische SAQ auf 17,2 kHz mit 14 MHz und kann die Station unter 14 MHz auch hören, aber das stört überhaupt nicht, das trennt der Empfänger. Kritisch könnten nur sehr dicke Sender auf Langwelle sein, da könnte man u. U. schon ein 50-Ohm-Sperrfilter für diese Station benötigen. Bei meinem Langwellenkonverter habe ich nur eine Empfangsbreite von 0-80 kHz und einen Tiefpaß davor, das reicht.


    Zur Zeit höre ich Lang- und Mittelwelle sogar nur mit einem Konverter mit einem Dual-Gate-FET 40673, mit einem abstimmbaren Schwingkreis davor. Gegen den bei mir nur 40 km entfernten Langwellensender auf 207 kHz habe ich parallel zum Vorkreis einen Saugkreis auf 207 kHz gelegt, der macht den Sender klein. Das funktioniert besser als im 50-Ohm-Weg einen Sperr- odr Saugkreis einzubauen.


    Viel Erfolg weiter!


    73

    Ha-Jo, DJ1ZB