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Ingenieurwesen » Elektrotechnik » Kondensator an Antenne gekoppelt: Funktion?
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Universität/Hochschule Kondensator an Antenne gekoppelt: Funktion?
Seligman
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  Themenstart: 2021-10-12 23:46

Guten Abend, ich habe eine Verständnisfrage zur folgenden Empfängerschaltung (gefunden in https://www.sauerampfer-online.de/radio/Radio.htm ): https://www.matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/52467_Antenne_KOPPELKONDENSATOR.png Da würde ich nämlich gerne wissen, welche Funktion der in rot angezeigte Kondensator oben in der Schaltung genau qualitativ erfüllt, der unmittelbar an die Antenne angeschlossen ist.


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DrStupid
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  Beitrag No.1, eingetragen 2021-10-13 09:58

Im Detail kann ich das zwar nicht erklären, aber der Kondensator bildet zusammen mit dem 500 pF Kondensator darunter einen kapazitiven Spannungsteiler. Das scheint bei der Ankopplung von Antennen nicht unüblich zu sein. Vielleicht hilft das ja schon weiter.


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Seligman
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  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2021-10-13 12:50

Ja, aber ich glaube da könnte es einen deeperen Grund geben. Klar, per Konstruktion teilt sich die abgegriffene Spannung der Antenne auf die beiden in Reihe geschalteten Elemente: einerseits den Kondensator oben, den ich markiert habe, anderseits den Schwingkreis unten, bestehend aus dem Drehko mit 500pF und den beiden Spulen L_1 und L_2. Das ist evident nach Maschenregel. Aber wieso muss dieser Kondensator oben eingebaut werden? Bzw welchen Zweck erfüllt es, dass ein Teil der Antennenspannung eben am oberen Kondensator abfällt und nicht alles am Schwingkreis unten?


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willyengland
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  Beitrag No.3, eingetragen 2021-10-13 13:23

Hat das was mit der Antennenlänge zu tun? http://www.dl2jas.com/antennen/antennenimpedanz/antennenimpedanz.html "Ist die Antenne elektrisch zu lang, hat sie einen induktiven Blindanteil, den man mit einem passenden Kondensator in Serie kompensieren kann."


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Dixon
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  Beitrag No.4, eingetragen 2021-10-14 04:34

Hallo zusammen, laut Beschreibung verwendet der Autor eher kurze Antennen im Zimmer, die Schaltung arbeitet aber im Langwellenbereich. Da ist fast jede Antenne zu kurz ;-) Der Kondensator dient der Ankopplung der Antenne an den Schwingkreis. Das links ist ja bereits der Schwingkreis, und der reagiert komisch, wenn da irgendeine Art von Belastung dranhängt (es ist ein Parallelschwingkreis). Man verwendet also einen Kondensator, um das zu verbessern. Nicht umsonst ist in der Abbildung ein weiter möglicher Bereich für die Kapazität angegeben. Man muß das ausprobieren. Grüße Dixon P.S. Im übrigen heizt man eine E-Röhre mit 6,3 V (wen das wundert: Spannung von drei voll geladenen Bleiakkus hintereinander ;-) )


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hightech
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  Beitrag No.5, eingetragen 2021-10-14 11:44

Hallo, um die Funktion des Kondensators am Antennenanschluss zu verstehen, muss man zunächst die Funktionsweise der Gesamtschaltung verstehen: Bei dieser Schaltung handelt es sich um ein so genanntes Audion (von audio, ich höre). Beim Audion wird ein AM moduliertes Signal direkt gleichgerichtet und steht als hörbares NF-Signal zur Verfügung. Dieser Empfängertyp wird auch als Geradeausempfänger bezeichnet. Dabei wird das Antennensignal einem Mitgekoppelten Verstärker zugeführt, dessen Verstärkung gerade bis an die Grenze des Oszillierens eingestellt ist. An dieser Grenze muss man schon von einer Oszillatorschaltung sprechen. Bei der Schaltung oben handelt es sich um einen ECO Oszillator (elektron couplet oszillator), genauer gesagt um einen Hartley-Oscillator in ECO-Schaltung mit induktiver Dreipunktschaltung. Wie oben schon erwähnt muss die Mitkopplung, d.h. der Rückkopplungsgrad sehr kritisch eingestellt werden. Das geschieht mit den beiden parallelgeschalteten 500pF Drehkos. Da das Signal an der Kathode die gleiche Phasenlage hat wie an dem Steuergitter handelt es sich um Mitkopplung, wie gesagt bis an die Schwingungsgrenze. Wird jetzt dem Steuergitter das Antennensignal als zweites Signal zugeführt, das in der Nähe der Eigenfrequenz des Schwingkreise liegt, so erfolgt eine Mischung aus beiden Signalen, hauptsächlich dem Summensignal und dem Differenzsignal. Von Bedeutung ist aber nur das Differenzsignal, da dieses im hörbaren Bereich liegt. Das Einkoppeln des Antennensignals ist aber ein sehr kritischer Vorgang, da er die an der Grenze befindliche Mitkopplung empfindlich stört. Jetzt kommt der Kondensator am Antennenanschluss ins Spiel. Mit ihm wird jetzt gerade soviel HF-Energie eingespeist, dass der Mitkopplungsvorgang nicht wesentlich beeinflusst wird. An der Anode kann jetzt das Differenzsignal als hörbares NF-Signal ausgekoppelt werden. Noch ein Hinweis: Das Mikroamperemeter im Lautsprecherkreis muss mit der Betriebsspannung UB verbunden werden, nicht mit Masse. https://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/47704_Oszillatorschaltung_modi.jpg Gruß von hightech


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Dixon
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  Beitrag No.6, eingetragen 2021-10-15 01:32

Hallo hightech, in Deiner Zeichnung fehlen noch die Eigeninduktivität des Antennendrahtes und seine Kapazität gegen Erde. Dann sähe man, daß diese parallel zum Schwingkreis hängen und ihn beeinflussen. Der Koppelkondensator dient dazu, den besten Kompromiß aus Empfindlichkeit (großer Kondensator) und Trennschärfe (kleiner Kondensator) zu finden. Deinen "Fehler" mit der Betriebsspannung habe ich auch gefunden - aber dann las ich in der Beschreibung auf der verlinkten Seite, daß diese Schaltung nur mit der Anlaufspannung arbeitet. Also jener Spannung, die dadurch entsteht, daß von der glühenden Kathode Elektronen mit thermischer Energie einfach wegfliegen. Das macht die Schaltung so... besonders? seltsam? ;-) Es ist übrigens keine ECO-Schaltung. Dazu müßte der Strom von Masse zur Kathode durch einen Teil der Schwingkreisspule fließen (gedanklich die Drossel weglassen und den Rückkopplungskondesator überbrücken). Grüße Dixon P.S. Wer das wie in hightechs Vorschlag mit einer "wirklichen" Betriebsspannung aufbauen will, sollte einige Modifikationen vornehmen. Der Rückkopplungskondensator sollte durch einen (auszuprobierenden) Festkondensator ersetzt werden. Stattdessen regele man mittels eines Potis (oder so) die Spannung am Schirmgitter. Der Einsatz der Rückkopplung ist weich und gut zu regeln.


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hightech
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  Beitrag No.7, eingetragen 2021-10-16 13:26

Hallo Dixon, in deinem Beitrag sind einige sachliche Fehler. Stellvertretend hierfür greife ich einen Satz heraus: "Es ist übrigens keine ECO-Schaltung. Dazu müßte der Strom von Masse zur Kathode durch einen Teil der Schwingkreisspule fließen (gedanklich die Drossel weglassen und den Rückkopplungskondesator überbrücken)." In diesem Satz stecken so viele Fehler, dass man gar nicht weis wo man anfangen soll. Die Antwort in einem Satz: Der Kathodenstrom ist eine typische Anwendung der Fourier-Analyse. Erklärung: Aufgrund der nichtlinearen Röhrenkennlinie lässt sich für den Kathodenstrom mit Hilfe der Fourier-Analyse das Frequenzspektrum berechnen. Allgemein erhält man für den Kathodenstrom \(\large I_{K} = I_{0} + I_{1}*cos(ω_{1}t) + I_{2}*cos(ω_{2}t) + ... +\) Dabei ist \(\large I_{0}\) der Strom mit der Frequenz Null, also ein Gleichstrom und dieser und nur dieser fließt durch die Kathodendrossel. Diesen Gleichstrom kann man auch mit einem ganz normalen Gleichstrom-Amperemeter messen. \(\large I_{1}*cos(ω_{1}t)\) ist der Strom der Grundwelle und dieser und nur dieser fließt über den Doppeldreko in den Schwingkreis. Alle anderen Stromanteile verursachen das, was man als Verlustleistung bezeichnet. Damit dürfte die Sache mit dem Kathodenstrom geklärt sein. Übrigens: Ich habe mir den besagten Link erst heute mal angesehen. Im Wesentlichen sind dort die wichtigsten Informationen angegeben. Außerdem: Das was ich in meinem Beitrag geschrieben habe ist auf meinem "eigenen Mist" gewachsen. Ist also nicht irgendwo abgekupfert und stammt auch nicht von Wikipedia, Google & Co. Gruß von hightech


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Seligman
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  Beitrag No.8, vom Themenstarter, eingetragen 2021-10-17 00:23

Hi Leute, sorry, dass ich mich erst jetzt melde. Die Antworten scheinen alle sehr vielversprechend zu sein, allerdings hätte ich da ein Paar Fragen: @Dixon: Könntest du etwas genauer ausführen was du genau meinst mit "Der Kondensator dient der Ankopplung der Antenne an den Schwingkreis." in Betrag 4? Naiv gedacht könnte man unter "Antenne an Schwingkreis koppeln" das einfache Verbinden der Antenne mit dem SK verstehen. Deiner Antwort entnehme ich aber, dass beim "Ankoppeln" der Antenne an den Schwingkreis, die Notwendigkeitdes Koppelkondensators implizit inbegriffen ist. Könntest du sagen wieso? Das beantwortet leider immer noch nicht, welche explizite Rolle der Kondensator erfüllt. Du schreibst weiter, dass der Kondensator dazu verwendet wird, um (die Effizienz des Empfangs?) zu verbessern. Aber wie genau wirkt da der Kondensator in Detail? Andersrum gefragt: Was würde da genau schief gehen, wenn wir dieselbe Schultung ohne diesen Koppelkondensator hätten? @hightech: Den Teil mit "jetzt kommt der Kondensator am Antennenanschluss ins Spiel. Mit ihm wird jetzt gerade soviel HF-Energie eingespeist, dass der Mitkopplungsvorgang nicht wesentlich beeinflusst wird." verstehe ich nicht ganz. Wie genau wirkt hier der Koppelkondensator als eine Art "Regulierer" wieviel HF-Energie tatsächlich eingespest werden "darf"? Bzw woher weiss man wieviel HF-Energie gerade genug ist um einerseits einen funktionierenden Empfänger zu erhalten und anderseits den Mitkopplungsvorgang nicht destruktiv zu beeinflussen? Also bisher habe ich es so verstanden oder besser gesagt zusammengereimt, dass der Koppelkondensator im wesentlichen dafür verantwortlich ist, die elektrische Länge anzupassen, um die Schaltung mit der Antenne (die ja physikalisch nicht mehr änderbar ist) zu matchen (https://en.wikipedia.org/wiki/Impedance_matching) um so möglichst wenig Energieverluste (=Reflektionen) zuzulassen. Der Schlüssel dazu scheint gemäß dem Text, den willyengland verlinkt hat, darin zu liegen, dass um die maximale Leistung angreifen zu können (= perfect matching), die resonanten Wellen zum Schwingkreis in einem bestimmten Längenerhältnis zu der Antennenlänge stehen müssen. Die Antennenlänge ist zwar fix, aber deren "elektrische Länge " lässt sich durch in Reihe verbundene Spule/Kondensator verändern. Und genau darin scheint mir der Zweck dieses Kondensators zu liegen. Ist mein Gedankengang korrekt?


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hightech
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  Beitrag No.9, eingetragen 2021-10-17 16:28

Hallo Seligman, hier die Antwort auf deine Frage: Der Kondensator am Antennenanschluss: Zu der Funktionsweise des Audions gibt es eine Analogie aus der NF-Technik, die dem Vorgang sehr ähnlich ist: Stell dir einen Musiker auf der Bühne vor mit Mikrofon, Verstärker und Lautsprecher. Dieser Musiker regelt nun den Mikrofonverstärker so weit hoch, bis an die Schwelle, wo das Rückkopplungspfeifen einsetzt. Jetzt liegt ein Zustand von maximaler Verstärkung vor, aber es kommt noch nicht zum Rückkopplungspfeifen. Wenn dieser Zustand jetzt gestört wird, indem er laut ins Mikrofon spricht, kann dieser kritische Punkt überschritten werden und es kann zum Rückkopplungspfeifen kommen. Und genau so verhält sich auch das Audion. Das Audion ist ein Verstärker mit maximaler Verstärkung, aber an der Grenze zur Selbsterregung mit der Resonanzfrequenz des Schwingkreises. Wenn jetzt die „Störgröße“, also das Antennensignal hinzukommt, kann die Stabilitätsgrenze überschritten werden und das System schwingt. Deshalb muss mit Hilfe des Antennenkondensators die richtige „Dosierung“ gefunden werden, dass einerseits genügend HF-Energie für den Mischvorgang eingekoppelt wird, andererseits aber nicht zu viel Energie damit das Audion nicht plötzlich schwingt und stattdessen als Oszillator arbeitet. Die optimale Einstellung erzielt man durch wechselseitige Einstellung der Rückkopplung mit dem Doppeldrehko und der Kondensatoreinstellung am Antenneneingang. Zu deinen Frage "Also bisher habe ich es so verstanden oder besser gesagt zusammengereimt, dass der Koppelkondensator im wesentlichen dafür verantwortlich ist, die elektrische Länge anzupassen, um die Schaltung mit der Antenne (die ja physikalisch nicht mehr änderbar ist) zu matchen (en.wikipedia.org/wiki/Impedance_matching) um so möglichst wenig Energieverluste (=Reflektionen) zuzulassen." und "Wie genau wirkt hier der Koppelkondensator als eine Art "Regulierer" wieviel HF-Energie tatsächlich eingespest werden "darf"? Bzw woher weiss man wieviel HF-Energie gerade genug ist um einerseits einen funktionierenden Empfänger zu erhalten und anderseits den Mitkopplungsvorgang nicht destruktiv zu beeinflussen?" Wie oben geschrieben wird die eingekoppelte Antennenenergie über den Koppelkondensator eingestellt. Bei kleiner Kapazität ist die Energie klein und bei großer Kapazität groß. Ist die Energie zu klein, dann ist kein Signal zu hören. Ist sie zu groß, dann schwingt das Audion. Der Maßstab ist also der optimale Empfang. Deine Frage bezüglich elektrischer Länge und Impedanz: Damit eine Antenne optimal funktioniert müssen 2 Bedingungen erfüllt sein: - die Antenne muss abgestimmt sein (Tuning) - die Antenne muss angepasst sein (Matching) Bei einem Audion spielen diese Bedingungen kaum eine Rolle. Denn wegen der Stabilität des Systems ist ja ausdrücklich keine max. Leistung bzw. Leistungsanpassung gewünscht (kein Matching). Und wegen der losen Ankopplung der Antenne spielen mögliche Blindkomponenten der Antenne keine Rolle und brauchen auch nicht kompensieren werden. Das erkennt man allein daran, dass eine zu kurze Antenne (bezüglich der Betriebswellenlänge) immer kapazitiv ist und durch einen Kondensator am Antennenanschluss nicht weg kompensiert werden kann. Im Gegenteil, eine zu kurze Antenne kann nur mit einer Induktivität kompensiert werden (Tuning), d.h. man müsste den Kondensator durch eine Spule ersetzen. Zusammengefasst kann man sagen: Die klassische Antennentheorie und die Leitungstheorie (wie in den beiden Links Electrical length und Impedance matching) brauchen aufgrund der losen Kopplung nicht berücksichtigt werden. Gruß von hightech


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Seligman
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  Beitrag No.10, vom Themenstarter, eingetragen 2021-10-18 00:32

Beginne es vermutlich zu verstehen. Also zusammengefasst kann sagen, dass man um das beste Resultat zu erhalten, man bei dieser Schaltung zwischenzwei Effekten "balancieren" muss: 1) Antenne mit Schaltung matchen im Sinne, dass noch genug Energie abgegriffen werden kann, dass der Verstärker damit "arbeiten", also verstärken kann. Also den Verlust/Reflexionen reduzieren 2) anderseits wiederum darf die Abstimmung nicht "zu perfekt" sein, sonst wird die Resonanz zu stark, sodass es unerwünschte Effekte (wie zB dieses "Rückkopplungspfeifen" in deinem Beispiel) Wobei 2) eine direkte Konsequenz davon ist, dass der abgebildete Receiver mit verstärkender Rückkopplung arbeitet, somit, wenn in 1) die Antenne "zu gut" abgestimmt wäre, die Oszillation viel zu stark verstärkt werden würde, also unschöne To-Verzerrungen wäre zB die Folge. Soweit halbwegs richtig verstanden? PS: Bist du dir sicher, dass tatsächlich 1) Tunning und 2) Matching heisst? Bisher habe ich beide synonym für Effekt 1) verwendet (vgl auch https://en.wikipedia.org/wiki/Antenna_tuner oder https://de.wikipedia.org/wiki/Anpassungsnetzwerk) Oder übersehe ich einen feinen Unterschied (vorausgesetzt ich habe dich richtig verstanden), wieso 2) als Matching bezeichnet wird?


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Ueli
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  Beitrag No.11, eingetragen 2021-10-18 11:21

Zur Leistungsanpassung: Die viel zu kurze Antenne ist kapazitiv. Um eine Leistungsanpassung vorzunehmen müsste eine Induktivität am Fusspunkt angebracht werden, keine Kapazität. @hightech: Ich kenne die Pentode nicht gut, aber ich frage mich, wo du die Mitkopplung in der Verstärkerschaltung siehst, so dass der Schwingkreis selbst aufschwingt? Gruss Ueli [Die Antwort wurde nach Beitrag No.8 begonnen.]


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Ueli
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  Beitrag No.12, eingetragen 2021-10-18 13:23

Der link auf die Seite geht bei mir nicht, ich habe folgendes gefunden: hier. Anscheinend handelt es sich um einen Versuch eine Schaltung nicht auf vorgesehene Weise zu betreiben. Die Anode wurde bewusst auf Masse gelegt. Den Gedanken des Autors zu folgen ist daher etwas schwierig.


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hightech
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  Beitrag No.13, eingetragen 2021-10-18 17:02

Hallo Ueli und Seligmann, aus Zeitgründen kann ich nur auf die Frage von Ueli eingehen. Die Frage von Seligmann werde ich später beantworten. Deine Frage: „Ich kenne die Pentode nicht gut, aber ich frage mich, wo du die Mitkopplung in der Verstärkerschaltung siehst, so dass der Schwingkreis selbst aufschwingt?“ Entscheidend für die Mitkopplung ist die gleiche Phasenlage von Steuergitterspannung und Kathodenspannung. Wird z.B. die Steuergitterspannung positiv, dann steigt auch der Kathodenstrom und damit die Kathodenspannung. Die induktive Dreipunktschaltung erlaubt es nun den Kathodenstrom phasengleich in die Schwingkreisspule zurückzukoppeln. Dadurch wird der Schwingkreis entdämpft und die Schaltung funktioniert als Oszillator. Die Frage zur Leistungsanpassung: Dein Kommentar ist absolut richtig, es fehlt aber ein wichtiger Zusatz: Allein durch das Hinzufügen einer Induktivität ist bei der zu kurzen Antenne (kapazitiv) noch keine Leistungsanpassung erreicht, sondern lediglich eine Abstimmung (Tuning) erzielt. Ich möchte aber ausdrücklich noch mal darauf hinweisen, dass bei dem Audion keine Leistungsanpassung gemacht werden darf (siehe Begründung oben). Dennoch hier ein paar allgemeine Hinweise zum Thema Antenne und Leistungsanpassung: Wie vorher bereits erwähnt müssen bei einer Antenne 2 Bedingungen erfüllt sein: - die Antenne muss abgestimmt sein (Tuning) und - die Antenne muss angepasst sein (Matching). Abstimmen (Tuning) hat was mit Schwingkreis und Resonanz zu tun. Anpassen (Matching) hat was mit Widerstand zu tun. D.h. eine Antenne stellt bei einer bestimmten Frequenz einen bestimmten komplexen Widerstand dar. Wollte man diese Antenne an eine bestimmte Systemimpedanz anschließen (z.B. an ein 50 Ohm Koax Kabel), dann muss im ersten Schritt der komplexe Antennenwiderstand in einen rein reellen Widerstand transformiert werden. Das geschieht durch hinzufügen eines entsprechende Blindwiderstandes. Das nennt man Tuning. Jetzt hat man es mit einem rein Ohmschen Widerstand zu tun, der meistens nicht mit der Systemimpedanz von z.B. 50 Ohm übereinstimmt. Folglich muss jetzt eine Widerstandstransformation auf 50 Ohm erfolgen. Das nennt man Matching. Für diese beiden Schritte gibt es in der Nachrichtentechnik das Standardwerkzeug mit dem Namen Smith-Diagramm. Ich vermute mal, dass dir das Smith-Diagramm bekannt ist. Deshalb hier ein Beispiel: Angenommen eine Antenne hat bei einer Frequenz von 500 KHz eine Impedanz von (35 – j60) Ohm und soll an eine Systemimpedanz (Koaxialkabel) von 50 Ohm angeschlossen werden. Mit Hilfe des Smith-Diagramms (siehe Bild) lassen sich die beiden Schritte Tuning und Matching einfach realisieren: https://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/47704_Smith_8a.jpg Schritt 1,Tuning: Ausgehend vom Punkt der Antennenimpedanz DP1(35-j60) bewegt man sich auf dem Kreisbogen bis zum Schnittpunkt mit der reellen Achse. Dort, am TP2 ist der Antennenwiderstand jetzt mit 35 Ohm rein reell. Die hierzu erforderliche Induktivität lässt sich zu 19,1µH ablesen. Damit ist der Tuningvorgang abgeschlossen. Schritt 2, Matching: Jetzt muss der nun reelle Widerstand von 35 Ohm auf 50 Ohm hochtransformiert werden. Durch hinzufügen einer weiteren Induktivität von 7,3µH in Serie erreicht man TP3, der auf dem Leitwertkreis von 20mS (= 50 Ohm) liegt. Durch Parallelschaltung einer Kapazität von 4,2nF erreicht man TP4, die Systemimpedanz von 50 Ohm. Damit ist das Matching und damit die Leistungsanpassung abgeschlossen. In der Praxis wird man L1 und L2 zu einer Induktivität zusammenfassen womit Tuning und Matching ebenso zusammengefasst sind. Ein kleiner Hinweis zum Smith-Diagramm für weniger Geübte: Im Smith-Diagramm ist im oberen Halbkreis jeder Punkt induktiv mit ohmschen Anteil und im unteren Halbkreis jeder Punkt kapazitiv mit ohmschen Anteil. Nur jeder Punkt genau auf dem Durchmesser ist rein reell. Dabei entspricht 0 Ohm (bzw. unendlich großer Leitwert) dem Berührungspunkt des Durchmessers auf der linken Seite mit dem äußeren Kreis und unendlich Ohm (bzw. Leitwert 0) dem Berührungspunkt des Durchmessers rechts mit dem äußeren Kreis. Gruß von hightech


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hightech
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  Beitrag No.14, eingetragen 2021-10-19 19:25

Hallo Seligmann, Zu deiner Frage: "Also zusammengefasst kann sagen, dass man um das beste Resultat zu erhalten, man bei dieser Schaltung zwischenzwei Effekten "balancieren" muss:" Das ist richtig. Für optimalen Empfang muss man zweierlei im Wechselspiel richtig einstellen: - die Rückkopplung mit dem Doppeldreko und - die Einkopplung des Antennensignal mit dem Kondensator am Antenneneingang Am besten, man betrachtet das Audion in erster Linie als ein Verstärker mit sehr hoher Verstärkung mit dem Unterschied, dass die hohe Verstärkung nicht durch mehrere Verstärkerstufen erreicht wird, sondern durch „kontrollierte“ Mitkopplung bis an die Grenze zur Selbsterregung. An dieser Grenze zeigt das Audion schon leichtes oszillatorisches Verhalten mit einer kleinen Amplitude der Resonanzfrequenz des Schwingkreises. Wenn jetzt eine kleine Amplitude des Antennensignals eingekoppelt wird kommt es zum Mischvorgang beider Signale mit dem Ergebnis von Summen und Differenzfrequenz. Die Ursache für den Mischvorgang ist die nichtlineare Röhrenkennlinie. Noch ein Hinweis zum kritischen Abstimmvorgang: Auf den ersten Blick scheint der 100 KOhm Widerstand am Steuergitter keine große Bedeutung zu haben. Er erfüllt aber 2 wichtige Aufgaben. - durch den Widerstand wird das Steuergitter auf ein definiertes Potential (Masse) gelegt und - der Widerstand bedämpft den Schwingkreis, was unbedingt erforderlich ist, weil durch die Bedämpfung eine „weiche“ Einstellung der Rückkopplung möglich ist. Im Wechselstromersatzschaltbild liegt der 100 KOhm Widerstand parallel zum Schwingkreis und stellt dessen Lastwiderstand dar. Ohne diese Bedämpfung wäre aufgrund der scharfen Resonanzüberhöhung eine Abstimmung mit dem Doppeldreko kaum möglich. Zu deiner Frage: "Bist du dir sicher, dass tatsächlich 1) Tunning und 2) Matching heisst?" Am besten man benutzt die deutschen Begriffe Abstimmen und Anpassen. Dann wird auch deutlich, dass Abstimmen etwas mit Schwingkreisen, Bandfilter, Resonanzabstimmung usw. zu tun hat. Anpassen hat etwas mit Widerständen, max. Leistungsübertragung usw. zu tun. Obwohl die Leistungsanpassung in der Nachrichtentechnik ganz wichtig ist, darf sie hier –wie oben schon erwähnt- bei dem Audion nicht angestrebt werden. Ich hoffe deine Fragen sind damit beantwortet. Falls weitere bestehen kannst du sie gerne hier stellen. Gruß von hightech


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Dixon
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  Beitrag No.15, eingetragen 2021-10-20 01:38

Hallo Antennengeschädigte, ich versuche mal ohne auf jemanden konkret zu antworten selbiges zu tun. Das dient hoffentlich der Übersichtlichkeit... - Antennenkopplung Abstimmen und Anpassen der Antenne im eigentlichen Sinne passiert bei der Schaltung gar nicht. Das ist eine typische Behülfslösung wie seit Anno-dazumal: Man hängt irgendwo irgendwie einen langen Draht auf. Der hat in Aufhängung und Form überhaupt nichts mit dem Wellenbereich zu tun, in dem man was höhren will und wird für alle Wellenlängen sagen wir mal länger als 10m benutzt. Es gibt keine estra Kuppelleitung (Koax oder Doppelleitung) zwischen Antenne und Empfänger Das Problem der Schaltung ist, daß der sich impedanzmäßig irgendwie (wie genau ist wurst) verhaltene Draht am Schwingkreis hängt. Das beeinflußt den Schwingkreis. Er wird verstimmt, er wird bedämpft (was seine Bandbreite vergrößert und damit den Bereich, aus dem er statt des gewünschten Signals eine Störung empfangen könnte). Also versucht man, über einen Kondensator (der in diesem Bereich schlicht einen verlustlosen Widerstand bedeutet) diesen Einfluß auf ein erträgliches Maß zu reduzieren. Man kann die Antenne auch ohne Kondensator an den Schwingkreis kuppeln. Kann sein, daß es in der gerade möglichen Konfiguration gut geht. Es gibt Schaltungsbeispiele, in denen beide Möglichkeiten vorgesehen sind: Man stecke die Antenne per Bananenstecker in eine der Buchsen und schaue, was passiert. - Ein Audion soll nicht schwingen. Wenn es schwingt, dann strahlt die Antenne das ab und man stört andere. Darum war früher (frühe Röhren-Zeit) eine "Audion-Versuchserlaubnis" Pflicht. Nicht jeder sollte da was zusammenfummeln. Grundsätzlich besteht die Wirkung eines Audions darin, den Schwinkreis zu entdämpfen. Das geschieht, in dem man gerade soviel verstärkte HF-Leistung auf den Schwingkreis zurückführt, wie er durch diverse Effekte verliert. Der Empfang wird schmalbandig und lauter. Womit auch klar sein sollte, daß der Koppelkondensator Antenne-Schwingkreis nichts mit der Audion-Funktion zu tun hat. Man kann auch eine Schaltung aufbauen, die nur den Schwinkreis entdämpft, die Modulation aber über eine extra Diode zurückgewinnt. Das ist dann kein Audion, sondern ein Geradeausempfänger. - Die ECO-Schaltung heißt ausgeschrieben "Electron-Coupled-Oscillator". Das heißt eben, daß die Kopplung über die fließenden Elektronen erfolgt und nicht über irgendwelche Kondensatoren oder Spulen. Aber eigentlich ist das hier echt nicht wichtig... - Zm Autor der Seiten: Er fummelt was zusammen und freut sich, daß es funktioniert. Das muß ich leider so sagen. Von daher ist die Frage, wie die angegebene Schaltung funktioniert und ob es die beste Konfiguration ist, offen. Grüße Dixon P.S. Ja, ich gebe zu, ich habe Wikipedia benutzt: Ich wußte nicht, ob man Kompromiß mit ß schreibt.


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Seligman
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  Beitrag No.16, vom Themenstarter, eingetragen 2021-10-20 03:13

Also ich verstehe allmählig, dass der Koppelkondensator irgendwie Einfluss auf die Abstimmung (also haben wir rein mit Tunning zu tun) ausübt, genauer also auf die Eigenschaften des Schwingkreises, aber wie genau? Kann das mathematisch präzise formuliert werden? Ich würde vorschlagen, dass wir die Schaltung auf essentielle Komponenten reduzieren & vereinfachen: https://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/52467_Antenne_Kond.png Und die Frage wäre welche Eigenschaften/Parameter des Schwingkreises unten hängen von dem oberen Koppelkondensator und dessen Eigenschaften nun ab und wie genau ist da der Zusammenhang in diesem vereinfachten Modell? Ich meine das in dem Sinne, dass sozusagen das Nicht-Vorhanden des Koppelkondensators einen gewissen Grenzfall dieser Untersuchung darstellen würde (wie ein Kondensator mit Kapazität Null oder so) und wir möchten schauen wie zB Parameter dann eben die diversen Parameter wie Güte, Bandbreite etc sich mit dem Variieren der Kapazität des Koppelkondensators verändern. Jedenfalls scheint mir diese Frage aus der bisherigen Diskussion naturlich zu erwachsen.


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Folgende Antworten hat der Fragesteller vermutlich noch nicht gesehen.
Dixon
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  Beitrag No.17, eingetragen 2021-10-20 03:51

Hallo Seligman, Ueli hat es bereits geschrieben, eine kurze Antenne (d.h. deutlich kleiner als die Wellenlänge) verhält sich kapazitiv. Du müßtest einen Kondensator mit den Punkten "Antenne" und "Masse" verbinden. Parallel zu diesem Kondensator kommt eine Wechselspannungsquelle (unendlich hoher Innenwiderstand), die das von der Antenne aufgenommene Wechselfeld darstellt. Die Teile rechts vom Schwingkreis kannst Du weglassen, die nehme man erstmal als ideal (= nicht störend) an. Genau genommen kommen da noch die Eigeninduktivität und ein ohmscher Verlustwiderstand dazu, aber das kann man erstmal weglassen. Mit zunehmender Antennengröße (bei gleicher Wellenlänge) bekommt die Antenne immer mehr Eigenschaften eines Schwingkreises. Dann hat man über einen Kondensator gekoppelte Schwingkreise, was mathematisch zu zwei gekoppelten Schwingungsgleichungen führt. Grüße Dixon


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