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Aktivantenne mit Signalverteiler
#1
Hallo zusammen,

heute möchte ich hier ein Projekt vorstellen das noch "in Arbeit" ist, aber vielleicht gerade in Zeiten wo die lokalen AM Sender immer weniger werden für den einen oder anderen interessant ist. Es geht um eine aktive Antenne mit nachgeschalteter Signalverteilung. Die Idee ist mehrere Radios mit einer Sternverteilung mit Signalen zu versorgen die den Bereich LMK abdeckt. Es stellten sich mir folgende Fragen:

1. Wie soll die Antenne beschaffen sein?
2. Wie splitte ich das Signal auf ca. 8-10 Empfänger auf
3. Wie bringe ich die Signale zu den Radios

Bei der Lösung zu Punkt 1 habe ich mich für diese aktive Antennenlösung entschieden:

http://dl1dbc.net/SAQ/Mwhip/pa0rdt-Mini-Whip.pdf

Mein Versuchsaufbau ist im Moment noch ein "Drahtigel" der in einem 2m HT Rohr "wohnt". Ich plane aber ein Eagle Layout dafür zu machen, da ich von dieser Lösung begeistert bin. Die eigentliche Empfangsantenne ist eine Fläche die einen Kondensator darstellt der die elektrische Feldkomponente des Signals empfängt. Praktischerweise ist dieser Kondensator als Teil der Platine realisiert und dabei recht klein, trozdem sind die Empfangsleistungen recht ordentlich. Noch nie konnte ich mit meinen Radios so viele Sender hören wie mit dieser Lösung...Das ist zwar recht subjektiv aber probiert es selbst. Wichtig ist, dass die Antenne möglichst weit entfernt außerhalb der eigenen Behausung plaziert wird. Bei mir ist Sie im Moment ca. 4m über Grund im Garten montiert. Das HT Rohr dient dabei gleichzeitg als Mast.

Zum Punkt 2 habe ich etwas basteln müssen. Es galt die Signale der Antenne soweit zu verstärken, dass die Verluste einer nachfolgenden Verteilung ausgeglichen werden können. Nach einigem experimentieren habe ich eine Gegentaktschaltung gebaut die mit zwei BF961 Mosfet Tetroden arbeitet diese hat nur eine Spannungsverstärkung von ca. 80 liefert aber das Ausgangssignal sehr niederohmig. Genau diese Eigenschaft wollte ich nutzen um das Signal auf mehrere Radios zu verteilen.

Die dritte Frage war wie bekomme ich das Signal zu den Radios? Ich bin mal von einer Eingangsimpedanz von ca. 100 Ohm bei den Radios ausgegangen. In diesen Zusammenhang fiel mir ein, dass normale verdrillte Netzwerkkabeladern eine Impedanz von 100 Ohm haben. Also habe ich ein 1 Meter langes UTP Netzwerkkabel "geschlachtet" und die vier verdrillten Adern aus dem Kabel extrahiert. Jedes Adernpaar wurde mit einem 68 Ohm Widerstand an meinen Verteilverstärker angeschlossen, wobei die andere Ader an Masse gelegt wurde. Diese verdrillten Kabel habe ich dann an mehrere Radios angeschlossen. Das Ergebnis war recht gut. Ich konnte auf allen Radios im L, M und K Bereich Sender empfangen wobei die magischen Augen sich teilweise komplett schlosssen was auf gute Signalpegel schließen lässt...

Das hat mich nun überzeugt die Schaltungen mit Eagle umzusetzen und mehrfach nachzubauen. Ich werde die Details hier posten.

Dieser Post sollte erst einmal die Grundidee beschreiben. Details folgen wenn ich das Projekt weiter umsetze.

Viele Grüße

Semir
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#2
Ja diese Idee ist ja eine schöne Lösung. Im RMB ist ja Juan auch seit einiger Zeit dran es zu realisieren.
Die Zeit ist leider der Hinderungsgrund um da weiter zu machen. Ich habe ja auch schon Teile besorgt um das mal um zu setzen.
Schwierig wird es mit dem J310, der ist schwer beschaffbar. Wer die Möglichkeit noch hat, kann da auch den Beitrag im RMB nachlesen. Einige Besonderheiten sind zu beachten. Ich bin da auch dran.
Habe immer soviel Arbeit, das ich mir eine aussuchen kann. Smile

Grüße Frank, der Moschti
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#3
(03.07.2015, 07:06)Morningstar schrieb: Schwierig wird es mit dem J310, der ist schwer beschaffbar.

Ja? Finde ich in der Bucht für 35€ im 100er Pack. Oder ist das ein falscher?
Guckst Du!
Gruß,
Uli
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#4
Das wird ein sehr Interessantes Projekt Semir, ich bin sehr gespannt und lese fleisig mit.
mit freundlichen grüßen aus Dielfen (Siegerland)
Dietmar
Wenn einer dem anderen hilft ohne daraus Profit schlagen zu wollen dann sind wir auf einem guten Weg
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#5
Also laut einem Fachmann ist der E310 der beste, da er sehr rauscharm ist.
Weiter kann man nehmen:
J310 = E310 (elektrisch ähnlich, Gehäuse anders)
J310 = Plastiktyp E310 = Keramiktyp für kommerzielle Anwendungen.
U310 = Metalltyp mit Gate am Gehäuse
Auch bei den eventuell verbauten Dioden kann man nicht alles nehmen.
Habe immer soviel Arbeit, das ich mir eine aussuchen kann. Smile

Grüße Frank, der Moschti
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#6
Der J310 oder E310 ist schon gut für diesen Zweck geeignet, aber bei Beschaffungsproblemen solltet Ihr den BF245 nehmen. Das ist auch ein JFET, speziell für rauscharme HF- Verstärker.
Viele Grüße

Wolfram

"... Bei uns tut jeder, was er kann. Aber nicht jeder kann, was er tut. ..."
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#7
Hallo lieber Semir,

ich hab so was realisiert allerdings mit einer "Edelantenne" von Rohde&Schwarz HE11 als Empfangsteil.
Deren Ausgang hat 50 Ohm. In einer 2m Alu U-Schiene sind in ca 50cm Abstand je ein Buchsenpaar Banane 19mm Abstand
montiert. Dann hab ich die 50 Ohm an jeder Buchse mit der für Signalgeneratoren üblichen Anpass-Schaltung mit R u. C
auf die "Antennenbuchse" gegeben. Damit bin ich sehr zufrieden. Es sind 8 Radios damit versorgt.

Besten Gruß
Wolfgang
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#8
(03.07.2015, 07:06)Morningstar schrieb: Schwierig wird es mit dem J310, der ist schwer beschaffbar.

Darisus hat den J310 und auch den 2N5109
Gruß Holger

Heute stehen wir vor dem Abgrund...morgen sind wir einen Schritt weiter...
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#9
Hallo Semir,

sehr interessant. In dem Kontext fiel mir ein Verfahren ein, wie in Verkehrsflugzeugen die Funkversorgung für Mobiltelefone realisiert wurde - die "Leaky Line". Diese spezielle, vereinfacht ausgedrückt "löcherige" Koaxialantennenleitung verlief längs durch den ganzen Flugzeugrumpf und versorgte die Mobiltelefone der Passagiere. Ob davon heute noch Gebrauch gemacht wird, entzieht sich allerdings meiner Kenntnis, da ich schon seit einigen Jahren nicht mehr direkt am Flugzeug arbeite, sondern in eine Stabsabteilung gewechselt bin.
Nun könnte man doch auf die Idee kommen, eine ganz normale Koaxialantennenleitung durch gezielte Manipulation der Abschirmung zu dem zu machen, was sie eigentlich nicht sein sollte - einer "undichten" Leitung eben. Eine solche Leitung könnte man z.B. durch ein Radioregal verlegen. Die Abstrahlung dürfte so gering sein, dass nur ein Radio in unmittelbarer Nähe zur Leitung ein Signal empfängt.
Das wäre doch vielleicht einmal ein Experimentierfeld, oder?
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#10
Hallo zusammen,

heute möchte ich Euch ein Update meines Projektes posten. Den Verteil-Verstärker habe ich mittlerweile fertig als "Drahtigel".

   

Ein Platinenlayout ist in Arbeit und im Prinzip fertig. Ich warte nur noch auf ein paar RJ45 Buchsen von Reichelt um die Maßhaltigkeit der Teile auf der Platine zu prüfen. Dann werde ich ein paar davon herstellen (Ätzen). Hier schon mal der Schaltplan und das Layout als PDF. Die Eagle Daten werde ich posten wenn die erste Platine getestet ist und läuft.


.pdf   MOS-Vert.V-1-SCH.pdf (Größe: 21,54 KB / Downloads: 121)


.pdf   MOS-Vert.V-1mul-Brd.pdf (Größe: 34,02 KB / Downloads: 86)

Wie Ihr erkennen könnt ist die Schaltung des Verteilers so ausgelegt, dass sie die Fernspeisung der Aktivantenne gleich mit erledigt. Das spart extra Bauteile und vereinfacht das Konzept.

Die Signalverteilung habe ich so gelöst, dass ich 3 günstige (50 cent) RJ45 Western Modular Buchsen zur Ausgabe nutze. Jede Buchse liefert 4 unabhängige Signale. Insgesamt könnten also 12 Radios mit dieser Schaltung versorgt werden. Die Signale habe ich so angelegt, dass in einem angeschlossenen CAT5 UTP oder S-UTP Netzwerkkabel jedes der vier verdrillten Aderpaare in solch einem Kabel das Signal transportiert. Zum Anschluss der Radios nimmt man nun am einfachsten ein (altes) Netzwerkkabel und schneidet an einer Seite den RJ45 Stecker ab. Den Mantel und eventuell vorhandene Abschirmungen kann man dann auf einer Länge von 1m entfernen und die einzelnen verdrillten Adern separieren. An jedes Aderpaar kommen nun zwei Bananenstecker. Die Adern sind jeweils entweder durchgängig farbig oder Weiß-Farbe markiert. Die Ader mit der durchgängigen Farbe ist das Signal die "Weiß-Farbe" Ader ist Erde. So jedenfalls habe ich die Buchsen belegt. Die eigentliche Farbe der Adern ist egal, alle sind gleichberechtigt. Ihr könnt also z.B. ein Radio an das Blaue/Weiß-Blaue Aderpaar anschließen das Nächste an die Orange/Weiß-Orange Adern usw.

Die Platine ist so ausgelegt, dass alternativ anstelle der RJ45 Buchsen auch per BNC eine 50Ohm Koaxialleitung angeschlossen werden kann. Das kann sinnvoll sein um das Signal weiter zu verteilen oder es in eine Hausanlage einzuspeisen.

Im Moment habe ich auch die Aktivantenne noch als Drahtigel draußen hängen. Mit der Schaltung und der Antenne bekomme ich allein auf LW ca. 5 Sender gut rein z.B. RTL in Französisch. Mittel und Kurzwelle bringen noch viel mehr Sender.

Wenn alles fertig ist und läuft werde ich die Eagle Dateien hier posten. Bitte beachtet, dass diese nicht zu gewerblichen Zwecken genutzt werden dürfen. Ich verwende die frei erhältliche Version von Eagle und diese ist nur für den Privatgebrauch lizenziert.

Grüße und allzeit guten Empfang

Semir
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#11
Auch ne Lösung zum probieren. Wichtig ist ja auf jeden fall, das man so wenig wie möglich Störungen einfängt.
Habe immer soviel Arbeit, das ich mir eine aussuchen kann. Smile

Grüße Frank, der Moschti
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#12
Hallo Semir,

ich hab ja deinen HF-Verstärker schon live Bewundert, schöne Arbeit!
Wenn du deine Radios so niederohmig einspeist wird der Eingangskreis stark bedämpft und breidbandig
daher empfele ich je Radio eine "künstliche Antenne" damit habe ich gute Erfahrungen. Siehe:
http://www.radiomuseum.org/forum/ersatz_...tenna.html
Beste Grüße
Wolfgang
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#13
Hallo Wolfgang,

vielen Dank für diese Info, genau sowas habe ich gesucht! Ich werde heute den Verteiler als "richtige" Platine aufbauen und dann diese Schaltung mal testen. Die Mini-Whip ist schon als Platine fertig und läuft in einem HT Rohr das ich draußen montiert habe. Ich habe von der Platine einen 2-fach Nutzen gemacht und bringe beim nächsten Stammtisch wieder ein Muster mit.

Viele Grüße

Semir
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#14
Hall zusammen,

heute möchte ich ein Update meines Projektes hier vorstellen. Es ist prizipiell fertig und funktioniert zu meiner Zufriedenheit wenn das auch sehr subjektiv ist Smile

Einige Änderungen habe ich noch gemacht, so ist nun auf dem Verteilverstärker ein Jumper hinzugekommen der es erlaubt die Fernspeisung zu Testzwecken abzuschalten. Auch bei der Mini Whip Platine musste ich einen Fehler bei der Pinbelegung des BFG591 SMD Transistors beheben. Die hier gezeigten Platinen funktionieren so, sollten also beim Nachbau keine Probleme bereiten.

Bei der Mini Whip habe ich zwei Varianten für die Endstufe vorgesehen. entweder kann ein konventioneller Transistor bestückt werden wie der 2N3866. Oder eine SMD Version wie der BFG591. Das Layout ist so gestaltet das beides geht. Ich habe bewusst auf eine Schutzschaltung mit Dioden etc. am Eingang des J310 verzichtet. Da das ganze Gerät in einer HT Doppelmuffe installiert ist gehe ich davon aus, dass hier -anders als bei einem 1m Antennenstab- keine für den Transistor gefährlichen Ladungen/Felder entstehen können. Sollte der Blitz in oder neben der Antenne einschlagen würden auch installierte Schutzdioden wohl nicht helfen...

Das Geflecht des Koaxialkabels ist übrigens mit einem 1,5m Erdstab geerdet bevor es ins Haus kommt.


.pdf   Aktiv-Ant-3.pdf (Größe: 11,62 KB / Downloads: 105)
Schaltplan Antenne


.pdf   MOS-Vert.V-2.pdf (Größe: 21,76 KB / Downloads: 84)
Schaltplan Verteilerverstärker


.pdf   Aktiv-Ant-3M.pdf (Größe: 42,53 KB / Downloads: 73)
Platinenlaout 2-fach Nutzen Antenne

Sowohl die Mini Whip Aktivantenne als auch den Verteilerverstärker habe ich als Platine fertig hier ein paar Bilder

   
Platinen unbestückt

   
Platinen bestückt von oben

   
Platinen bestückt von unten

Für die BF961 habe ich passende Löcher in die Platinen gebohrt damit Sie mit den Anschlussfahnen auf der Platine aufliegen. Der Vertreilerverstärker ist so konzipiert, dass man entweder drei RJ45 Buchsen bestücken kann und damit 12 Ausgänge bekommt also 12 Radios versorgen kann. Oder man ersetzt eine RJ45- durch eine 50 Ohm BNC Buchse dann sind immer noch 8 Ausgänge nutzbar. Mit dem Signal auf der BNC Buchse kann nun ein weiterer Verstärker versorgt werden der dann wiederum 8-12 Radios mit Signalen versorgen kann.

Etwas kritisch sind eventuell die Transformatoren im Ein- und Ausgang. Hier ein Bild von T2 am Ausgang. Der Trafo ist auf einen T37 Ringkern gewickelt der aus Ferritmaterial "43" besteht.

   
Übertrager T2

Die Angezapfte Wicklung hat 12-14 Windungen die Ausgangswicklung besteht nur aus einer einzigen Windung, dadurch hat der Ausgang eine Impedanz von ca. 6 Ohm und kann so die Parallelschaltung der 12 Twisted Pair Kabel an den RJ45 Buchsen treiben. Hier ein Bild eines auf einer Seite zerlegten Netzwerkkabels.

   
Netzwerkkabel ein Ende Offen

An jede Ader eines verdrillten Aderpaares kommt nun ein Bananenstecker. Leider ist es bei gekauften Kabeln nicht immer so, dass die durchgängig farbigen Adern auf den Pins mit den geraden Nummern liegen wie das bei EIA Standard 568a/b vorgeschrieben ist. Bei manchen ist es auch umgekehrt. Es empfielt sich also das Kabel an den Verstärker anzuschließen und mit dem Multimeter zu prüfen welche Ader der verdrillten Paare nun an Masse liegt die mit den durchgängigen Farben oder die mit abwechselnd Weiß/Farbe.


Falls Ihr die Eagle Dateien haben möchtet schickt mir bitte eine PN.

Viel Spaß beim Nachbau

Semir
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#15
Hallo zusammen,

hier nun der finale Stand meines Projektes. Dank dem Hinweis von Wolfgang (Rufsi) habe ich nun noch eine Kunstantenne als Platine gebaut und davon einen 6-fach Nutzen gemacht. Da ich die Antenne auch mal ohne den Verteilverstärker speisen wollte habe ich eine minimalistische Platine geroutet die eine Fernspeisung ermöglicht. Beides die Kunstantennen und die Fernspeisung habe ich auf ein Layout gemacht um mit einem Ätzvorgang gleich alles fertig zu haben. Wer die Eagle Layouts möchte um das Projekt nachzubauen oder zu modifizieren kann mir gerne eine PN schicken. Hier die Bilder des Schaltplans und das Layout. Der Schaltplan zeigt die Kunstantenne nur einmal auf dem Layout habe ich sie 6x drauf.


.png   Speisung_und_Kunstantenne.png (Größe: 4,46 KB / Downloads: 618)
Schaltplan Kunstantennen und Fernspeisung

   
Layout Multinutzen

Ich habe festgestellt, dass bei einer Speisung der Radios über Netzwerkkabel die Verwendung der Kunstantennen wenig verändert. Bei einer Speisung mit einem 50 Ohm Koaxialkabel wie z.B. RG58 ist der Unterschied jedoch deutlich. Insbesondere im LW Bereich verbessert sich der Empfang. Ich werde die Kunstantennen trotzdem an alle Radios machen auch mit der Verteilung über Netzwerkkabel.

   
Fertige Kunstantennen

   
Kunstantenne direkt an RG174 Koaxkabel mit Bananensteckern

Die Antenne habe ich in eine HT-Muffe eingebaut das ist sehr günstig und dabei wetterfest.

   
Platine der Antenne in HT Muffendeckel

   
Drei Teile sind nötig Deckel-Muffe-Deckel mit Platine

       
Fertige Antenne

   
Antenne in meinem Garten

Damit ist das Projekt abgeschlossen. eine Veränderung werde ich noch durchführen, ich habe festgestellt, dass der Verteilverstärker im unteren Frequenzbereich etwas weniger Verstärkung hat. Das ist wahrscheinlich auf die Übertrager zurückzuführen. Hier werde ich etwas experinmentieren und ggf. ein Update hier posten. Ich hoffe mit diesem Projekt vielleicht dem einen oder anderen Mitleser hier ein paar Anregungen gegeben zu haben.

Viele grüße

Semir
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#16
Klar Anregungen habe ich viel übernommen, Danke. Was mir aufgefallen ist, das die LW generell am besten empfangen und verstärkt wird.
Habe es ja in meinem Beitrag zu Mini Whip Bildlich dargestellt.
Du kannst ja mal Probehalber an deiner Antenne einen 1,2 m Stab drauf setzen, falls du da nochmal ran mußt.
Habe immer soviel Arbeit, das ich mir eine aussuchen kann. Smile

Grüße Frank, der Moschti
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#17
Hallo zusammen,

ich hol das mal hier wieder hoch.

Warum ?


Ich hatte mir vor ein paar Wochen eine Rahmenantenne gebaut.
Primärkreis natürlich abgestimmt, der Sekundärkreis geht auf eine
Verstärkerröhre in derem Anodenkreis die Schwingkreisspule eines
VE301 (Turmspule) liegt.
Zum Auskoppeln habe ich die Antennenwicklung der Turmspule
genommen und somit 4+1 Anschlüsse für die Auskopplung am
Kasten. Da ich diese Antenne trotz ihrer Größe neben dem Radio
platzieren werde sollten 2 Leitungen (ähnlich Meßstrippen) zum An-
schluß an das Radio reichen. Ich kann dann ja mit den Anzapfungen
der Wicklung experimentieren, um die bessere Anpassung zu erreichen.

Liege ich da richtig ??


Gruß,
RE 084
RE 084 heisst Hans und kommt aus 41844 Wegberg
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#18
Moin moin Hans,
schaue mal bitte im DRF in dein Postfach.....dort wartet eine PN, die ich gerne beantwortet hätte.
M.f.G.
harry


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Es ist keine Schande, nichts zu wissen, wohl aber, nichts lernen zu wollen.
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#19
Hallo Semir,
das ist ja wieder eine Interessante Sache die du hier vorstellst. Da kann man ja auch mal wieder Musik aus dem Äther empfangen, und nicht nur von CD.
Gruß Detlef

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#20
Ups, Detlef, das war aber schon 2015 !
Habe immer soviel Arbeit, das ich mir eine aussuchen kann. Smile

Grüße Frank, der Moschti
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