500kHz, wie gaat er mee experimenteren?

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 26 januari 2010 17:14:40 schreef fred101:
Antenne, varco in serie en shunt naar aarde. De spoel is iets van 100uH (moet in nog nameten, de varco draait van 300-600pF. Resonantie op 502KHz met de dipool al T antenne. Dat zou equivalent aan 15,6 ohm met 563pF (...)

Ik denk nu dat je varco niet in serie met de antenne, maar in serie met de 50 ohm zenderuitgang zit. Dan zou je inderdaad een aanpassing hebben aan de door jou gemeten waarden met iets van 300pF en 110uH of zoiets.
(met 16 ohm en 550pF: 310pF en 118uH)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Nog met 4NEC2 aan een horizontale, afgestemde loop van 6X12m gerekend ... Uiterst bedroevend, de impedantie is lager dan de ohmse weerstand. (van het verliesvrije model that is)
Ik ben dan ook tot de conclusie gekomen dat de beste compromis antenne een verticaal is, al dan niet met top-capaciteit, mèt is natuurlijk beter.
Een goede "aarde" is dan natuurlijk van levensbelang ... Wie heeft daar ideeën over? (Behalve een 1/4 golf radialen-net).

Frederick E. Terman

Honourable Member

Als het niet zo onhandig was, zou je een tegengewicht kunnen maken, een eindje boven de echte aarde. Maar dan kom je echt om in de dradentroep.

Ik zou me er niet zo'n zorgen over maken. We mogen toch maar 5W EIRP maken. In een verticale antenne is dat 1,67 Watt (want zijn gain t.o.v. isotroop is 3).
Als je een verticale draad van 10m een behoorlijke topload geeft, mag zodoende de antennestroom niet boven de 2A uitkomen. Dan zit je al aan de max.

Nu, al zou je wel 10 ohm verliesweerstand hebben, dan stook je daarin nog steeds maar 40 Watt op.
En omdat power op 500 kHz relatief goedkoop kan zijn, lijkt me dat niet zo'n probleem.

Het valt me trouwens op dat ik die vermogensberekening uit Ia en heff nergens in amateurland terugvind. Het klopt toch heusch hoor..

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
fred101

Golden Member

Fet, je hebt gelijk ivm die aanpassing. Dat zit zoals jij zegt.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

Misschien is dit ook wel leuk om te lezen.

http://www.norderney.nl/historie_zendbereik.html

Als je iets naar beneden scrolt zie je het antenne systeem waar radio Veronica op 557KHz (539 meter) mee uitzond.
Je kan mooi zien dat het een verticale antenne van 10m is met veel top capasiteit. Mocht je vriendin/vrouw geen behoefte hebben aan "weer" een antenne in de tuin, dan zou je voor kunnen stellen om een nieuwe waslijn voor haar te maken. met uitschuifbare palen ;-)

Tsja, met een nieuwe uitschuifbare 'droogpaal' is ze misschien wel blij, maar of ze dat ook blijft met een paar miljoen liter zeewater in onze tuin ...

;-)

fred101

Golden Member

Dan zou mijn antenne best kunnen werken. Ik ben alleen bang dat de mast roet in het eten gooit.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

tja, dan zul je zelf voor je gaat zenden de planten flink water moeten geven..om een beetje in de buurt van deze goede "aarde" te
komen.

[Bericht gewijzigd door zwembroek op donderdag 28 januari 2010 19:23:00 (13%)

@FET,
Samengevat stel je voor om wat meer vermogen te maken om de aardverliezen wat te compenseren, akkoord.
Maar ik hoop met de mode WSPR niet al te veel aan aardverwarming te doen!

Hmmm ik ben benieuwd hoe je die WSPR signalen in de lucht wil gaan zetten.
De geijkte manier (gewoon je computertje aan je bakkie knopen) zal iig een grotere bandbreedte dan 100Hz opleveren !
Je zult dus echt zelf iets moeten knutselen en een programmaatje moeten zoeken dat je op een andere manier dan gewoon via audio werkt.

Het antenne probleem is denk ik de grootste uitdaging.
dik vermogen maken op 500kHz kon ik tien jaar geleden al.
maar 50 Ohm rf sucsesvol aanpassen aan laten een paar megaohm en dat ook nog laten afstralen is een heel ander verhaal.
Veronica had ook maar een bescheiden antenne, maar zij beschikten iig over een geweldige tegencapaciteit enne... ze hadden ook iets meer vermogen ;)

http://pascal.nedlinux.nl Niet tegenspreken, Ik heb altijd gelijk !

Nou ben ik benieuwd naar je verhaal Capt501, WSPR is gewoon een 1500 Hz audiosignaal dat met een paar Hz shift in FM gemoduleerd is. De bandbreedte van het audiosignaal is maximaal 6Hz. Dat stop je in een SSB zender, je moet je set natuurlijk niet oversturen.
Je hebt er dus zelfs geen lineaire eindtrap voor nodig, en eigenlijk helemaal geen eindtrap!

fred101

Golden Member

Iek, gaat u digitale ellende op 500KHz produceren :-)

Het lijkt me wel grappig om hiervoor een SDR ontvanger te maken. Ook voor andere dinge. Trek ik en draad door naar beneden en kan ik wanneer ik moet liggen wat luisteren. Leek me een simpel concept van filteren, mixen en versterken maar de schema's die ik zag zijn nog hele toestanden. Ik bedenk zelf wel iets.

Eat: Ik denk dat ik ook maar voor een downconvertor ga. Is toch wel handig. Scheelt weer gedoe met omschakelen naar ontvangst. Zul je zien dat zo'n relais blijft hangen en ik het vermogen zo mijn meetontvanger in stuur.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

Hand gehakte Morse is net zo goed digitaal ... Een dih is een 0 en een dah is 1, of andersom al naargelang de afspraak.

(Eat maakt nu dat hij wegkomt!)
;-)

Fout. Een dit is één 1 en een dah is 3 enen, de stiltes ertussen zijn nullen.
;)

Ik neem op kleine schaal reparaties van buizen-elektronica aan voor een heel aardig uurtarief. Interesse? Mail me!
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 28 januari 2010 21:15:11 schreef fred101:
Zul je zien dat zo'n relais blijft hangen en ik het vermogen zo mijn meetontvanger in stuur.

Als dàt kan, heb je het verkeerd aangesloten!
Wel kan de zender onbelast werken, als het relais op ontvangst blijft hangen.

Op 28 januari 2010 20:55:45 schreef Capt501:
De geijkte manier (gewoon je computertje aan je bakkie knopen) zal iig een grotere bandbreedte dan 100Hz opleveren !

Da's nou al de tweede keer.. ;) waarom denk je dat?
Is dat gewoon de gedachte dat alles wat je koopt automatisch rommel is, of zit er een denkfoutje achter?
Tuurlijk, alles kun je oversturen; bij PSK31 zie je soms dat iemand IM in zijn eindtrapje heeft. Maar dat kan bij zelfbouw ook.
Trouwens, ik weet niet eens of WSPR een AM component heeft. Iemand een goede link naar een beschrijving van het signaal?

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Trouwens, ik weet niet eens of WSPR een AM component heeft. Iemand een goede link naar een beschrijving van het signaal?

Als je mij niet geloofd, kijk dan in de handleiding onder appendix B:

http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/WSPR_2.0_User.pdf

:-)

Waar ik ook even mee zit,
hoe weet ik op welke freq ik zit.

500kz met een bandje van 4kHz. daar moet je binnen zien te blijven.
Tenzij je echt een gecalibreerde freq teller met een oventje hebt lijkt het me nauwelijks mogelijk om aan die eis te voldoen.
Nog nog maar te zwijgen over systemen met meerdere xtallen zoals hf tranceivers, xverters en zo. maar goed gewoon doen alsof alle getalletjes op die mooie displaytjes kloppen.

@Rd12tf
Is CW net zo breed als SSB zender met een gesleutelt toontje ?
ik durf het antwoord waarom niet te geven, maar heb gemerkt dat het beslist niet het zelfde is.
Nu ja niet mijn probleem, ik doe het niet zo omdat ik het zo. ehhm laat ik zetten voor de hand liggend vind.

Toegegeven ik wil o.a. met een pure SDR oplossing komen maar goede kans dat de zelfde problemen daarvoor gelden, geen idee.
SDR is op zich wel heel reproduceerbaar, maar of het DE oplossing is geen idee. het is om de leuk meer niet.

Wat antenne aanpassing betreft lijkt me wat ervaring met stoere tesla coils wel handig, de spanningen zullen immers erg hoog zijn.
gelukkig ga ik niet over de afdeling antennes.

http://pascal.nedlinux.nl Niet tegenspreken, Ik heb altijd gelijk !

Nou, die frequentie-nauwkeurigheid zal ook weer niet zo'n enorm probleem zijn. Als je een normale kristal-oscillator bouwt, dan is die best nauwkeurig. 1:1000 is echt de maximale afwijking waar je vanuit mag gaan. (en dan heb je een slechte osc. gebouwd). En omdat 4kHz breed op 500kHz een marge van 1:125 geeft moet dat best goed gaan als je maar een beetje midden in de band blijft.

Ik ga er niet aan mee bouwen. Maar volg het wel Het is een leuke uitdaging...

De breedte van CW hangt af van hoe je het toontje sleuteld. Als je het toontje ineens abrupt laat stoppen, dan krijg je een vrij breed signaal, maar als je het toontje in een tijdsduur van 100ms op een erg soepele manier laat beginnen en stoppen, dan is de bandbreedte minder dan 50Hz. Maar het valt of staat dan bij hoe je het toontje laat opkomen en stoppen. Gelukkig is dat met SDR vrij goed te doen. Het gaat erom dat er zo min mogelijk plotselinge verandering in het signaal zit. Slechtst is dus ineens ploep een pieptoon aan. Beter is de amplitude lineiar met de tijd laten toenmen tot eindwaarde. Nog beter is dat je het kwadratisch doet, of nog hogere orde. Wat precies ideaal is zou ik zo niet kunnen zeggen.
Maar een simpele mogelijkheid (softwarematig) is 0 of 1 ouput uit het morse-apparaatje, (dus allemaal nog hele lage frequentie) en dit dan door LF-filter halen, (bijv. 15Hz breed) en met het signaal uit het LF-filter dan de zender AM te moduleren.

@capt: Een tesla-coil zou handig kunnen zijn als je een kleine antenne wilt gebruiken. Deze dingen slingeren het signaal nog veel verder op dan een gewone transformator. Kost echter wel een hele berg draad (+/-kwart golflengte). Ik weet ook niet wat het rendement van het opslingeren is. Maar ik geloof dat een goede spark-gap-teslaspoel toch al tegen de 80% kon halen. Dus dan zou je relatief verliesloos de enorme spanningen nog wel moeten kunnen bereiken die nodig zijn hiervoor. Grootste verlies zal wel in de aarde zitten.

Hogepriester in het genootschap der mexicaanse hond. // // Aan 2% van de mensen is 50% van het bezit ; 1% van het bezit is aan 50% van de mensen.

Hmmm het idee was niet om met een tesla coil te gaan zenden,
het ging er meer om dat je moet rekenen op erg hoge spanningen.
Een vriend van mij zat met 4W RF op 136kHz te rommelen,
bij hem vlogen keer op keer de koppel condensatoren eruit. die waren desondanks toch goed voor 1000V

Wat dat sleutelen betreft, heb ik met SDR wel de nodige ervaring.
Gewoon een zo laag mogelijk LPF filter achter je key das idd een optie voor CW
maar dan heb ik het wel over A1A en niet over (tja wat is het eigenlijk ?) J3A ? of welicht A3F ? of blijft het gewoon J3F ?
toonmodulatie dus.

Kijk als het zo simpel is, dan kan ik ala minute QRV worden op 500kHz jazeker desgewenst /M maar dat is natuurlijk flauwekul.

Mij intereseerd eigenlijk vooral de noodzaak zelf iets in elkaar te flansen. eingelijk eens afstappen van "bakkie kopen, antenne kopen, kabel met pluggen kopen, programmaatje downloaden, prietpraat versturen en nog steeds niets geleerd hebben" een beetje inovatief experimenteren mag ook wel.
Nu ja... anderzijds. alles is al eens een keer door een ander geprobeerd.

Toch nog even over die toonmodulatie versus CW
CW is gewoon aan uit.. bandbreedte is gewoon bepaald door de seinsnelheid.
Als ik een ssb zender moduleer met een enkel toontje
dan hoor ik dat ook zonder BFO, dat geeft een zekere bandbreedte waar ik nog eens de variaties (modulatie tgv data) bovenop moet tellen.
bandbreedte is hoe dan ook groter dan de seinsnelheid.
Of zit ik nu weer te razelen (je hebt geen idee wat ik hier moet doorstaan !)

[Bericht gewijzigd door Capt501 op vrijdag 29 januari 2010 14:05:49 (17%)

http://pascal.nedlinux.nl Niet tegenspreken, Ik heb altijd gelijk !

Bij CW is de bandbreedte inderdaad onderlangs begrensd door de seinsnelheid. Als je bijvoorbeeld op z'n snelst de spaties en pauzes ongeveer 0.2s duren, dan kom je op een minimale bandbreedte van (iets meer dan) 5*2=10Hz uit. Maar dat is alleen wanneer je het toontje heel voorzichtig aan en uitschakeld. Schakel je het heel hard ineens tot volle amplitude en weer terug dan zit je alsnog ontzettend breed. (de bandbreedte wordt dan bepaald door de filterende eigenschappen van de antenne)
Stel je wilt met 1Hz CW-pulsjes uitzenden. Het signaal wat je dan krijgt op de antenne ziet eruit als een AM-signaal met 1Hz blokgolf gemoduleerd. Als het goed is weet je wel dat het spectrum van een blokgolf heel breed, is, dus is het uiteindelijke spectrum ook heel breed.
Als je nu met een 1Hz sinus moduleerd dan is de bandbreedte maar zo'n 2Hz, en je hebt ook een soort 1Hz pulsjes. Dit signaal is zoveel smaller omdat de draaggolf rustig opkomt en afsterft, in plaats van heel snel.

Voor toonmodulatie (toon omhoog en omlaag bedoel ik dan) geldt ongeveer hetzelfde. Als je de toon heel snel op en neer gooit, dan krijg je weer zo'n zelfde effect, maar nu met FM-blokgolf-modulatie, ipv AM-blokgolf-modulatie. (of is dit niet wat je met toonmodulatie bedoeld?)

Als je een SSB-zender met een hard geschakelde pieptoon moduleerd, dan zul je een bandbreedte krijgen die gelijk is aan het filter in de SSB-zender. Dus dan zit je zo'n 2kHz breed. Het enige wat je doet met een SSB-zender is eerst de audio tot op 2kHz affilteren, en daarna de frequentie flink omhoog gooien.

Bij 4W vind ik 1kV dan ook best weinig. Maar gezien de condensatoren doorklappen zal het ook wel een paar keer meer dan 1kV zijn. Dat zijn overigens nog veel lagere spanningen dan je met een kleine teslacoil haalt. Heb laatst een heel simpel klein 1.5MHz teslaspoeltje gebouwd, en daar haalde ik met een wattje of 5 al flink hogere spanningen. Wel duidelijk boven de 10kV, maar echt een schatting kan ik niet doen. (hoe meet je zulke spanningen bij die frequenties?) En dat haal je dus in één keer, dierect vanuit een impedantie van pak m beet 20 tot 100 Ohm. (hecht niet teveel waarde aan de hierboven genoemde getallen)
Ik vraag me af hoe goed het stralingsrendement is bij een teslacoil, vergeleken met een ongeveer even grote magloop-installatie.

Hogepriester in het genootschap der mexicaanse hond. // // Aan 2% van de mensen is 50% van het bezit ; 1% van het bezit is aan 50% van de mensen.
Frederick E. Terman

Honourable Member

EAT, mooie beschrijving, dat zocht ik.
Wat heet geloven. :) Ik twijfelde er immers zelf ook al aan of er wel AM bij zat; ik dacht ook van niet.
Maar bij sommige systemen draaien ze het vermogen terug tijdens het frequentiewisselen.
Hoe dan ook, hier niet, blijkt duidelijk. Dat is makkelijk, omdat je dan desnoods met een klasse C versterkertje kunt werken.

Capt501: als je een zuivere sinus in een SSB zender stopt, en je hoort dan op een AM detector toch een toon, dan kan dat komen doordat je de carrier nog hoort, of doordat je last hebt van een audio harmonische.
Dat laatste kan bij 1500Hz bijna niet, dat is het voordeel van zo'n hoge audiofrequentie. Nog wat hoger zou ook kunnen.

In de praktijk gebeurt het maar weinig dat ik van een (zeg maar) RTTY station de carrier kan horen. Die hoort ook zo'n 40dB down te zijn.
In een 500 kHz installatie zul je er nòg veel minder last van hebben: je antenne+tuner doen het gegarandeerd 1,5 kHz verderop niet merkbaar meer.

@Z: de spanning op de isolator hangt alleen af van de antenne en van de antennestroom.
De T-antenne van Fred zal, bij 2A antennestroom, ongeveer 1200 Volt voeren.
Het maakt niet uit waarmee je voedt, of dat nu een gewone trafo, tesla trafo of nettrafo is, of helemaal geen trafo (totempaal-balanseindtrapje gevoed uit heel veel accu's :)); 2A wil bij hem altijd zeggen 1200V, omdat zijn antennereactantie ongeveer 600 ohm is.
Voor kortere antennes, of met minder topload, loopt de reactantie vlot op. Maar van de trafo hangt het niet af.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@FET: Ja, natuurlijk ben ik het met je eens dat de spanning/stroom van de impedantie afhangt. Maar is die impedantie dan 600 Ohm? Had het toch een stuk hoger verwacht bij zo'n 600m golflengte en misschien 40m antenne. En daarnaast had ik het ook niet specifiek over de antenne van fred...
edit: Voor optransformeren naar 600 Ohm maakt het niet zoveel uit, maar het leek mij dat een beetje normaal stuk draad een parallel-stralingsweerstand heeft van honderden kilo-ohms of meer. In dat geval dan staat of valt het antenne rendement bij hoe je het weet op te transformeren.

[Bericht gewijzigd door (Z)weetvoetje op vrijdag 29 januari 2010 15:21:54 (33%)

Hogepriester in het genootschap der mexicaanse hond. // // Aan 2% van de mensen is 50% van het bezit ; 1% van het bezit is aan 50% van de mensen.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Parallel-stralingsweerstand? ;)
Er is maar één stralingsweerstand, en die is heel laag bij een korte antenne.
Wat je in de weg zit, is de reactantie; die is juist hoog.
De antenne van Fred is een voorbeeld, want die antenne hangt er al en er is al aan gemeten.
Van een enkele, verticale draad van 1,8mm dik (blank gemaakte 2,5mm2 installatiedraad) van 10m hoog is de stralingsweerstand bij 500 kHz ongeveer 0,10 ohm. Dat is de weerstand waarin je je uitgestraalde vermogen moet uitrekenen. Bij 2A antennestroom is dat dus 0,4W, en de EIRP wordt dan dus 1,2W.
Maar die 2A moet ook door de ruim 4700 ohm reactantie lopen. Er komt dus bijna 10kV onderaan je antenne te staan.

Vandaar het belang van top loading. De capaciteit wordt daardoor groter, en de voetspanning dus lager.
Alleen al door aan de top nog een horizontale draad van 10m vast te maken halveer je de reactantie bijna, zodat je dan nog maar met 5kV te doen hebt - 4x zo weinig verliezen in de isolator.

Wat je doet is dus niet OP transformeren - het ohmse gedeelte moet juist omlaag. Je moet alleen die verwenste Xc omzeilen.
De standaard oplossing is een step-down transformator en dan in de uitgang een verlengspoel. Dat geeft de minste verliezen (all other things being equal) en de minst scherpe afstemming.

De aardweerstand is het probleem niet, althans, veel minder. OK, dan zal er een paar ohm, of misschien 10 of 20 ohm, in serie staan - dan stook je daar gewoon een paar watt, of 80W in het laatste geval, extra in op. Dat is wel bij te maken.
De "tap" op de uitgangstrafo hangt natuurlijk wel (ook; zelfs hoofdzakelijk) af van de verliesweerstanden. Je zult ze immers mee aan moeten passen.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ja, ok, nou snap ik wat je bedoeld.

Waarom geen parallel-stralingsweerstand als je dat bij LC-kringen ook doet om de verliesweerstand uit te drukken? Die antenne wordt uiteindelijk toch ook een afgestemde kring waar je op een handige manier je vermogen in moet dumpen. Ik zie weinig verschil, het gaat hier om een antenne die veel kleiner is dan de golflengte, dus je hebt alleen te maken met weerstanden spoelen en condensatoren. (of equivalenten daaraan)

OK, die 0.1 Ohm kan ik inkomen, dat lijkt me een normale waarde.

Maar dan blijft dus nog steeds dat je op de één of andere manier het signaal moet aanpassen naar die hoge spanning. Goed, ik weet zo niet precies waar de grootste verliezen in zitten. Zit dat in het antennedraad? Zit dat in de spoel die moet aanpassen naar de hoge weerstand? van de antenne? (hoge weerstand, lage reactantie) Of zit dat in verliezen van velden die door aarde/gebouwen gaan?

De verliezen in het optransformeren van de spanning kun je misschien wat kleiner maken door middel van een tesla-spoel-achtig iets.

Ik ging zelf van een andere configuratie uit. Iets van 10m vertical ofzo. en zoiets moet je natuurlijk voeden. Dat heeft een enorme capaciteit, en verder bijna niets. Uiteindelijk moet je zoveel mogelijk spanning in die capaciteit weten te dumpen, omdat een deel van het verlies van de condensator straling is. De straling neemt toe met de grootte van het dipoolmoment. (lading*afstand)
Nu zijn er drie dingen die dit dipoolmoment maximaal maken: spanning en tussenafstand en capaciteit. In deze dingen zul je dan een goed evenwicht moeten vinden. Ik weet zo niet wat ideaal is, maar ik kan me voorstellen dat een teslaspoel met zijn 100+kV output best weleens effectief zou kunnen zijn. En merk op dat een teslaspoel een wat hoger rendement heeft dan een gewone spoel omdat zo'n ding op twee manier optransformeert: gewoon grote/kleine spoel, maar ook kwartgolf transmissielijn. Dan kom je in ieder geval al aan de hoge spanningen die onontbeerlijk zijn voor kleine afstanden.

edit: Wat jij doet met extra toploading is extra draad toevoegen dat weinig straalt. Dat is dus in principe weinig anders dan wat extra capaciteit toevoegen.

Hogepriester in het genootschap der mexicaanse hond. // // Aan 2% van de mensen is 50% van het bezit ; 1% van het bezit is aan 50% van de mensen.

Grappig FET. Ik heb net in SPICE een beetje zitten experimenteren met een kleine PA (5W) schakeling. In mijn "notities" had ik precies jou opmerkingen opgeschreven. In MMANA zie ik reële impedanties van (als je geluk hebt) 5 a 10 Ohm. De aanpassing die in de match gesuggereerd wordt maakt dat dit de load voor de PA wordt. En dus moeten we omlaag transformeren. Een tap op de uitgangstrafo was een van mijn notities.
Dit in tegenstelling op veel circuits die omhoog gaan. Dat is pas interessant als je erg veel vermogen kwijt moet (startend van een lage voedingsspanning) of een heel goede (lees hoge reële impedantie) antenne hebt.