21.05.2018, 21:21
(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 21.05.2018, 22:03 von Wellenjäger-02.)
Hallo an die Bastler hier,
Ich beschäftige mich ja nunmehr schon sehr viele Jahre mit Aktivantennen. Ich habe dazu viel Zeit in die Erprobung und das Ausmessen der Konstruktionen investiert. Dabei viel mir immer wieder auf, das in den meisten, im Netz, aber auch in der Literatur, veröffentlichten Schaltungen die Verstärkerstufe nach dem Impedanzwandler fehlt. Jeder elektronische Impedanzwandler ist am niederohmigen Sourceanschluss verlustbehaftet. Ausnahme ist hier der Dualgate FET, da man ihn gleichspannungsmäßig bis auf das zweifache vom Eingang Gate 1 regeln kann. Versuche mit einfachen FET ergaben, das man durch das ohmsche Abschließen am Source die Dynamik bedeutend verbessern kann. Dazu benutze ich mein selektives Mikrovoltmeter SMV 6.1 von RFT und meine Ohren. Die KAA 1000 z.B. weist Verluste zum Eingang von minus 20 dB auf, was sehr viel ist. Daher entwickelte ich, vor Jahren die erweiterte Version KAA 1001 mit zusätzlicher Verstärkerstufe. Diese läuft nun schon seit einigen Jahren zuverlässig. Die KAA 1010 baute ich damals ebenfalls nach, aber die Ergebnisse sind eher bescheiden. Zu starkes Grundrauschen und Prasseln durch die falsche Einkopplung als Dipol. Nun entdeckte ich irgendwann mal den wunderbaren BF 981 mit seinen hervorragenden Werten. Durch den Dualgate FET konnte ich mir nun die zweite Stufe einsparen, da hier ein zweiter als Kaskode eingebaut ist. Das wurde damals auch in UKW Tunern schon genutzt. Hatte sich also bewährt. Ich baute mir nun damit eine Aktivantenne für vertikale Polarisation. Die zweite Schaltung war dann mit Vorselektion, was nochmal 10 dB Gewinn brachte. Dann machte ich mir Gedanken, wie ich denn einen Dipol für die horizontale Polarisation herstellen könne. Da beim Dipol nicht einfach zwei FET im Eingang beschaltet werden können, wie bei der SIMWA, da sonst die Funktion als Dipol nicht funktioniert, bewickelte ich einfach mal einen Ringkern FT 114 – 43 mit einigen Windungen. Das funktionierte schonmal sehr gut. Um nun die Kopplung noch zu verbessern, nahm ich symmetriesches Kabel. Es passten zwar weniger Windungen drauf, aber das macht bei einem HF Trafo nicht all zu viel aus. Um die Linearität zu verbessern, musste immer etwas Luft zwischen jeder Wicklung sein. Das Spektrum sieht auch bedeutend linearer aus, als wenn ich einfach alles nur auf einen Doppellochkern raufwickle. Das Ergebnis sieht gut aus und hört sich demnach auch gut an über die Bandbreite. Der einzige Nachteil eines Ringkerns ist die Frequenzbegrenzung durch das Kernmaterial. Aber für Lang und Mittelwelle bringt das sowieso nicht mehr all zu viel. Also kann man sie wunderbar für die Kurzwelle nutzen. Versuche ergaben sogar noch einen guten Wirkungsgrad auf UKW bis 200 Mhz.
So, nun zur grundlegenden Idee, warum ich mir diesen Dipol gebaut habe. Besonders bei Stationen im 49 mB viel mir auf, das viele Stationen mit der Steilstrahlung besser reinkommen. Es ist aber nicht nur das 49 mBand, sondern macht sich auch auf den anderen Bändern manchmal sehr positiv bemerkbarn, den Dipol einzusetzen. Die Feldstärken sind besser und der Empfang ist, durch die korrekte Funktion des Dipols, einfach ruhiger und ausgeglichener. Vorallem wird durch die korrekte Kopplung das Grundrauschen minimiert. Daher der saubere und ruhige Empfang.
Ein Beispiel :
Eine schwache Station bei 12 Mhz empfange ich derzeit horizontal mit maximal 28 dB. Schalte ich auf Vertikal um, ist diese Station kaum zu erahnen. Es funktioniert also auch auf den höheren Bändern einwandfrei. Die Polarisation ändert sich ja auf dem Weg zum Empfänger gelegentlich, da ist es dann gut, wenn man umschalten kann.
Zweites Beispiel : Ergebnis falscher Einkopplung auf 5,5 MHz. Prasseln bis 30 dB. Beim Umschalten auf die neue Schaltung ist alles wieder sauber. Das zeigt, wie wichtig hier der HF Trafo ist. Man kann eben nicht einfach zwei Strippen an zwei FETs anschließen. Das funktioniert dann so nicht. Die Auslöschung im Nullpunkt des Dipols kann ja sonst nicht funktionieren.
Da der Dipol ja zwei Vorzugsrichtungen hat, wäre hier noch ein Dipol in die anderen Richtungen günstig. Kapazitiv wäre das noch möglich, müsste aber erst erprobt werden. Kann sein, das man dann mit vier mal 25 cm auskommt. In der Mitte dann der 20 cm Antennenstab für die vertikale Polarisation. Das ganze kann man dann mit einem Relais umschalten. Dann hätte man eine Aktivantenne für beide Ebenen kompakt. Schaltungstechnisch ist die Aktivantenne soweit einsatzbereit, nur für den HF korrekten Aufbau in ein selbstgebautes Gehäuse hatte ich noch keine Zeit. Deswegen ist das auf dem Bild erstmal in eine Tupperdose eingebaut. Wichtig in der Schaltung ist, das am Ausgang an 50 Ohm Last das gleiche anliegt wie am Eingang hochohmig. Das als Grundlage über die Funktion einer Aktivantenne. Ich hatte auch schon Versuche unternommen, elektrische Störungen mit einer Gleichtaktdrossel am Ausgang zu unterdrücken, was funktionierte. Es unterdrückte zwar alle elektrischen Störungen um fast 30 dB, aber auch die Nutzsignale, was dann wieder nicht so gut war. Das Problem mit den Gleichtaktströrungen ist nicht ganz so einfach zu händeln, aber heut zu Tage sehr wichtig. PLC und Schaltnetzteil können einem schon das Hörvergnügen schmälern.
So, nun zu den Bildern meiner Arbeit.
Und, Grüße aus Berlin
Der Wellenjäger 02
Ich beschäftige mich ja nunmehr schon sehr viele Jahre mit Aktivantennen. Ich habe dazu viel Zeit in die Erprobung und das Ausmessen der Konstruktionen investiert. Dabei viel mir immer wieder auf, das in den meisten, im Netz, aber auch in der Literatur, veröffentlichten Schaltungen die Verstärkerstufe nach dem Impedanzwandler fehlt. Jeder elektronische Impedanzwandler ist am niederohmigen Sourceanschluss verlustbehaftet. Ausnahme ist hier der Dualgate FET, da man ihn gleichspannungsmäßig bis auf das zweifache vom Eingang Gate 1 regeln kann. Versuche mit einfachen FET ergaben, das man durch das ohmsche Abschließen am Source die Dynamik bedeutend verbessern kann. Dazu benutze ich mein selektives Mikrovoltmeter SMV 6.1 von RFT und meine Ohren. Die KAA 1000 z.B. weist Verluste zum Eingang von minus 20 dB auf, was sehr viel ist. Daher entwickelte ich, vor Jahren die erweiterte Version KAA 1001 mit zusätzlicher Verstärkerstufe. Diese läuft nun schon seit einigen Jahren zuverlässig. Die KAA 1010 baute ich damals ebenfalls nach, aber die Ergebnisse sind eher bescheiden. Zu starkes Grundrauschen und Prasseln durch die falsche Einkopplung als Dipol. Nun entdeckte ich irgendwann mal den wunderbaren BF 981 mit seinen hervorragenden Werten. Durch den Dualgate FET konnte ich mir nun die zweite Stufe einsparen, da hier ein zweiter als Kaskode eingebaut ist. Das wurde damals auch in UKW Tunern schon genutzt. Hatte sich also bewährt. Ich baute mir nun damit eine Aktivantenne für vertikale Polarisation. Die zweite Schaltung war dann mit Vorselektion, was nochmal 10 dB Gewinn brachte. Dann machte ich mir Gedanken, wie ich denn einen Dipol für die horizontale Polarisation herstellen könne. Da beim Dipol nicht einfach zwei FET im Eingang beschaltet werden können, wie bei der SIMWA, da sonst die Funktion als Dipol nicht funktioniert, bewickelte ich einfach mal einen Ringkern FT 114 – 43 mit einigen Windungen. Das funktionierte schonmal sehr gut. Um nun die Kopplung noch zu verbessern, nahm ich symmetriesches Kabel. Es passten zwar weniger Windungen drauf, aber das macht bei einem HF Trafo nicht all zu viel aus. Um die Linearität zu verbessern, musste immer etwas Luft zwischen jeder Wicklung sein. Das Spektrum sieht auch bedeutend linearer aus, als wenn ich einfach alles nur auf einen Doppellochkern raufwickle. Das Ergebnis sieht gut aus und hört sich demnach auch gut an über die Bandbreite. Der einzige Nachteil eines Ringkerns ist die Frequenzbegrenzung durch das Kernmaterial. Aber für Lang und Mittelwelle bringt das sowieso nicht mehr all zu viel. Also kann man sie wunderbar für die Kurzwelle nutzen. Versuche ergaben sogar noch einen guten Wirkungsgrad auf UKW bis 200 Mhz.
So, nun zur grundlegenden Idee, warum ich mir diesen Dipol gebaut habe. Besonders bei Stationen im 49 mB viel mir auf, das viele Stationen mit der Steilstrahlung besser reinkommen. Es ist aber nicht nur das 49 mBand, sondern macht sich auch auf den anderen Bändern manchmal sehr positiv bemerkbarn, den Dipol einzusetzen. Die Feldstärken sind besser und der Empfang ist, durch die korrekte Funktion des Dipols, einfach ruhiger und ausgeglichener. Vorallem wird durch die korrekte Kopplung das Grundrauschen minimiert. Daher der saubere und ruhige Empfang.
Ein Beispiel :
Eine schwache Station bei 12 Mhz empfange ich derzeit horizontal mit maximal 28 dB. Schalte ich auf Vertikal um, ist diese Station kaum zu erahnen. Es funktioniert also auch auf den höheren Bändern einwandfrei. Die Polarisation ändert sich ja auf dem Weg zum Empfänger gelegentlich, da ist es dann gut, wenn man umschalten kann.
Zweites Beispiel : Ergebnis falscher Einkopplung auf 5,5 MHz. Prasseln bis 30 dB. Beim Umschalten auf die neue Schaltung ist alles wieder sauber. Das zeigt, wie wichtig hier der HF Trafo ist. Man kann eben nicht einfach zwei Strippen an zwei FETs anschließen. Das funktioniert dann so nicht. Die Auslöschung im Nullpunkt des Dipols kann ja sonst nicht funktionieren.
Da der Dipol ja zwei Vorzugsrichtungen hat, wäre hier noch ein Dipol in die anderen Richtungen günstig. Kapazitiv wäre das noch möglich, müsste aber erst erprobt werden. Kann sein, das man dann mit vier mal 25 cm auskommt. In der Mitte dann der 20 cm Antennenstab für die vertikale Polarisation. Das ganze kann man dann mit einem Relais umschalten. Dann hätte man eine Aktivantenne für beide Ebenen kompakt. Schaltungstechnisch ist die Aktivantenne soweit einsatzbereit, nur für den HF korrekten Aufbau in ein selbstgebautes Gehäuse hatte ich noch keine Zeit. Deswegen ist das auf dem Bild erstmal in eine Tupperdose eingebaut. Wichtig in der Schaltung ist, das am Ausgang an 50 Ohm Last das gleiche anliegt wie am Eingang hochohmig. Das als Grundlage über die Funktion einer Aktivantenne. Ich hatte auch schon Versuche unternommen, elektrische Störungen mit einer Gleichtaktdrossel am Ausgang zu unterdrücken, was funktionierte. Es unterdrückte zwar alle elektrischen Störungen um fast 30 dB, aber auch die Nutzsignale, was dann wieder nicht so gut war. Das Problem mit den Gleichtaktströrungen ist nicht ganz so einfach zu händeln, aber heut zu Tage sehr wichtig. PLC und Schaltnetzteil können einem schon das Hörvergnügen schmälern.
So, nun zu den Bildern meiner Arbeit.
Und, Grüße aus Berlin
Der Wellenjäger 02
PS. Man muss nicht alles kaufen, man kann es auch selber bauen.