Ladespulen VLF

[46eh01]

Hallöchen,

da ich seit einiger Zeit mit VLF experimentiere, dachte ich mir, dass es doch möglich sein muss, die Ladespule kleiner zu bekommen.
Jedes mal eine Regentonne mit aufs Feld zu schleppen für Tests finde ich nicht ganz so toll.

Daher dachte ich mir, dass sich das ganze mit Ringkernen verkleiner lassen sollte. Allerdings sind Ringkerne in der Größe und für diese niedrige Frequenz nicht zu bekommen, bzw. extrem teuer.

Da ich vor kurzen eine Wohnung eines "Sammlers" ausräumen muss, und dieser Unmengen an Röhrenfernsehern gesammelt hat (über 100 Stück), dachte ich mir, dass es sich lohnt, doch mal die großen Ferritringe an der Bildröhre genauer unter die Lupe zu nehmen.
Gesagt getan - 12 Fernseher auseinander genommen und jeweils die Kerne mit Originalwicklung vermessen - liegen alle bei 0,5 - 1H. Gemessen habe ich bei 10kHz.

Einige der Kerne sind sogar wesentlich größer als meine (ohnehin schon sehr große) Hand.

Ich weiß auch, dass es bei den Induktivitäten die benötigt werden (bei mir rund 5H), sehr wichtig ist, die Kapazität der Wicklungen untereinander gering zu halten - daher dachte ich, die Spulen in Kreuzwicklung zu wickeln.

Da das ganze natürlich beim wickeln ein riesen Aufwand ist, wollte ich erstmal nachfragen, ob das so schonmal jemand gemacht hat, oder ob ich evtl. generell was grundlegendes übersehen habe.

Anbei noch 1 Bildchen von den ersten Kernen.

73
Seb

[DK1IS]

Hallo Seb,
willkommen auf den ganz langen Wellen - ein faszinierendes Feld, aber mit vielen ungewohnten Herausforderungen! Ich war von 2018 bis 2022 erfolgreich auf 8,27 kHz aktiv, siehe www.qrz.com/db/dk1is

Ich weiß nicht, wie tief Du schon in der Sache drinsteckst; deshalb vorab ein paar Fragen und Anmerkungen:

- Willst Du nur empfangen oder auch senden?

- Die übliche höchste "Arbeitsfrequenz" im ungeregelten Bereich unterhalb 8,3 kHz ist 8,27 kHz. Willst Du Dich (erstmal) darauf beschränken? Bei tieferen Frequenzen wird sendeseitig alles noch viel schwieriger. Für den Empfang werden üblicherweise kleine Aktivantennen verwendet; bei den bekannten Geräten (z.B. Miniwhip) muss aber die untere Grenzfrequenz deutlich tiefer gelegt und der Strahler verlängert werden.

- Deine Verlängerungsspule soll um die 5 H haben; auf 8,27 kHz beträgt die Antennenkapazität damit 74 pF. Bei etwa 6 pF/m wäre das ein Draht von rund 12 m Länge. Erfahrungsgemäß wirst Du damit keinen Erfolg haben; der Strahlungswiderstand ist viel zu klein. Meine Marconi-T-Antenne ist zwar auch nur 13 m hoch, hat aber eine Topload aus 4 parallelen Drähten von je 33 m und einem gegenseitigen Abstand von 1 m. Das gibt eine Antennenkapazität von gemessenen 660 pF. Für eine Resonanz auf 8,27 kHz ist damit eine Verlängerungsspule von etwa 560 mH nötig – schon leichter zu realisieren! Die originalen CuL-Wicklungen auf Deinen TV-Trichterferriten halten solche Spannungen nicht aus, zumal die Ferrite evtl. etwas leitfähig sind (messen!). Du musst die Gesamt-Induktivität unbedingt auf mehrere isolierte Kerne aufteilen. Einen Al-Wert für diese Kerne kenne ich nicht.

- Problem bei kleinen Antennenkapazitäten sind die extrem hohen Spannungen, die schon bei kleinen Leistungen auftreten. Deine 5-H-Spule hätte auf 8,27 kHz einen Blindwiderstand von 260 kOhm. Schon bei einem eher geringen Antennenstrom vo 100 mA würde die Spannung an der Spule (und an der Antenne) 26 kV betragen – das muss man erstmal beherrschen! Meine Marconi brachte es bei 600 mA Antennenstrom auf 18 kV. Mit hochspannungsgerechter Konstruktion und entsprechenden Vorkehrungen gegen Teilentladungen usw. hielt sie das aber auch bei feuchtem Wetter aus.

- Vielleicht Alternativen zu "E-Feld-Antennen" wären Erdantennen, die recht niedrige Impedanzen haben und aus einem Audio-Verstärker über einen Anpasstrafo gespeist werden können. Die aktuellen europäischen "Big Guns" nutzen solche Systeme mit gutem Erfolg. Für den Empfang verwenden sie aber meist auch Aktivantennen, da man über die Erdantennen viele Störungen durch vagabundierende Ströme im Erdreich bekäme.

- Einen "richtigen" QSO-Betrieb gibt es auf VLF nicht. Die Empfangssignale sind so schwach, dass man schon an der Nahfeldgrenze nichts mehr "hört", sondern umfangreiche Computerprogramme zur Darstellung der Zeichen auf dem Bildschirm braucht. Zur Detektion müssen die Signale über lange Zeit (Minuten, Stunden, Tage …) bei extrem geringer Bandbreite aufintegriert werden. Das klappt nur, wenn Sender und Empfänger äußerst frequenz- und phasenstabil sind. Um einen GPS-Bezug kommt man nicht herum; die übliche Software für Empfang und Sendung ist bereits dafür ausgelegt.

- Die üblicherweise eingestzte Software für Sendung und Empfang ist Spektrum Lab von DL4YHF, https://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html : sehr mächtig, erfordert aber eine umfangreiche Einarbeitung.

- Für einen sinnvollen Betrieb solltest Du Dich auf den üblichen VLF-Reflektoren registrieren; man kann da viel lernen und auch Testsendungen und "Skeds" verabreden.

Vielleicht weißt Du das ja alles schon - ich wollte es aber trotzdem mal loswerden, ohne Dich aber zu frustrieren

Schöne Grüße und viel Erfolg,
Tom, DK1IS
www.qrz.com/db/dk1is

[DK1IS]

Hallo nochmal, Seb,

Dein Ansatz zur einer Realisierung der Verlängerungsspulen durch Ferrit-Jochringe (offizieller Name dieser trichterförmigen Teile) ließ mir keine Ruhe. Im Bücherregal fand ich ein VALVO-Handbuch von 1970 für Ferroxcube-Ferrite, und darin sind diese Jochringe aufgeführt. Das Material ist ein Mangan-Zink-Ferrit namens 3C2; andere Hersteller dürften Vergleichbares angeboten haben.

Der Frequenzbereich würde naturgemäß passen: bis 150 kHz für Kreise hoher Güte, bis 10 MHz für Transformatoren. Mangan-Zink-Ferrite sind aber leicht leitfähig; der spezifische Gleichstromwiderstand liegt bei >10 Ohm x cm. Die Wicklung muss also gut vom Kern isoliert sein; für TV reicht da Lackdraht, für Deine Anwendung aber nicht. Die Anfangspermeabilität beträgt 900 und damit nur etwa die Hälfte anderer üblicher NF-Ferrite. Damit sind zum Erreichen einer bestimmten Induktivität relativ viele Windungen nötig.

Ein Al-Wert ist wegen der speziellen Anwendung und Form nicht angegeben; Du könntest ihn aber aus den gemessenen Induktivitätswerten L Deiner Teile und der dazu gehörigen Windungszahl n ermitteln mit Al = L / n² und daraus wieder die erforderliche Windungszahl n für ein gewünschtes L. Aber: so, wie Deine Bilder aussehen, folgt die ursprüngliche Wicklung der gekrümmten Außenfläche, was bei einer Neubewicklung per Hand kaum möglich ist. Damit wird der reale Al-Wert deutlich reduziert und die nutzlose Streuinduktivität steigt an.

Eigenkapazität: wie im letzten Post geschrieben, kommen Deine gewünschten 5 H mit 74 pF auf 8,27 kHz in Resonanz. Ich kann mir nicht vorstellen, wie man bei so einer großen Induktivität so eine kleine Eigenkapazität realisieren könnte – auch bei einer Unterteilung in mehrere Spulen. Für reinen Empfangsbetrieb wäre als Alternative denkbar, eine (dann deutlich kleinere) Spule mit ihrer Eigenkapazität, einem zusätzlichen externen Kondensator und der Antennenkapazität auf der Empfangsfrequenz als Parallelschwingkreis zu betreiben. Der eine Anschluss wird geerdet, an das heiße Ende kommt die Antenne. Auskopplung des Empfangssignals dann z. B. durch eine isoliert aufgebrachte Sekundärspule. Das Konzept taugt aber nicht zum Senden; die im Kreis oszillierende Blindleistung wird viel zu hoch, Antennenstrom und Antennenspannung verringern sich dramatisch. Kreuz- und Mehrlagenwicklung: unbrauchbar wegen zu geringer Spannungsfestigkeit an den Drahtkreuzungen.

Fazit: Du brauchst eine Antenne mit viel höherer Kapazität – oder Du steigst gleich auf eine Erdantenne um!

Weiter viel Erfolg und schöne Grüße,
Tom, DK1IS
www.qrz.com/db/dk1is

[noone]

8kHz

Da könnten noch Trafos auf Eisenbasis funktionieren.

[DK1IS]

Hallo noone und Seb,

ja, für Trafos geht das durchaus, obwohl sich die Hysterese- und Wirbelstromverluste schon deutlich bemerkbar machen. Eisentrafos hatte ich selbst in meiner alten Anlage im Einsatz (siehe www.qrz.com/db/dk1is), und ein paar -zig Watt mehr Audio-Power sind ja heute billig

Als Ladespule wird´s schwierig, siehe Beispiel von oben. Bei 5 H Induktivität und 100 mA Antennenstrom beträgt die Blindleistung zwar "nur" 2,6 kVA und bei 8 kHz wäre dafür ein recht kleiner Kern ausreichend. Die Spannung an der Induktivität beträgt aber 26 kV, und die sind mit den üblichen Spulenkörpern und Wickeltechniken auf geblechten Kernen nicht handhabbar. Selbst bei Aufteilung auf z. B. 10 Kerne in Reihe liegt man immer noch bei 2,6 kV pro Stück, abgesehen von der hohen Eigenkapazität und den relativ hohen Verlusten.

Die Dimensionierung einer passenden, auch unterteilten Ladespule bewegt sich also zwischen den Kriterien gewünschte Induktivität, gewünschter Strom, Frequenz, erforderliche Spannung (= I x Z), Eigenkapazität, zulässige Feldstärken bzw. Windungsspannungen und Abfuhr der Verlustwärme - nicht immer ganz einfach zu optimieren!

73 es gl,
Tom, DK1IS

[46eh01]

Hallo zusammen, und sorry, dass ich jetzt erst antworte.

@DK1IS:
Also wirklich tief stecke ich noch nicht in der Materie. Jedoch empfange ich schon seit 2 Jahren, und die ersten Sendeversuche (auch teilweise "erfolgreich") habe ich auch schon gemacht.

Mir geht es hier eher ums senden - der Empfang klappt schon ganz gut. Ich habe auch seit kurzem einen privaten Grabber laufen.

Genau, ich beschränke mich im Moment erstmal auf 8,27kHz.
Zum Empfangen nutze ich eine Loop mit rund 160m Umfang (liegend) oder eine MiniWhip mit 2,5m² Fläche (Blech, stehende oder liegend).

Richtig, ich dachte an einen 12m Vertikalstrahler, da sich diser recht problemlos hier realisieren lässt. Allerdings hätte ich auch den Platz für recht lange Toploads. Wie genau berechne ich das? Als Länge der Toploads könnte ich bis zu 100m nutzen (in rund 20m Höhe). Da wirds dann aber mechanisch wohl recht anspruchsvoll.
Keine Angst, die originalen Wicklungen sind mittlerweile alle runter.
Tatsächlich sind einige Kerne leitend (im kOhm Bereich bei 1cm Prüfspizenabstand), andere aber nicht.

Die hohen Spannungen sind mir bewusst - allerdings habe ich mir bis jetzt noch nicht allzuviele Gedanken dazu gemacht. Bis jetzt waren meine Sendeversuche mit einem Erddipol und sehr geringer Leistung.

Von der Erdantennen würde ich versuchsweise erstmal weg wollen. Das hat ja soweit schon funktioniert (8km Entfernung).

Das auf VLF kein SSB oder normal schnelles CW möglich ist, ist mir auch bewusst - ich habe bis jetzt mit QRSS und EbNaut experimentiert. Allerdings ging über 8kM Entfernung auch CW mit 10WPM (sogar ohne Hilfe, per Gehör)

Genau, SpectrumLab nutze ich bereits. Aber da gibts für mich noch viel zu lernen und zu verstehen.

Momentan bin ich nur in einigen VLF Gruppen auf Groups.io - aber erstmal nur lesend.

Nein, keine Angst - das frustriert mich ganz und garnicht - das spornt mich eher an

Hast du das Handbuch von VALVO evtl. als PDF, oder nur als greifbares Papier?

Die Isolation wollte ich mit 2,8mm dickem Teflonband realisieren, da ich recht viel davon da habe.

Die meisten der Kerne sind übrigens geteilt, so sollten die sich recht gut bewickeln lassen. Allerdings schließt das meine geplante Kreuzwicklung aus, da ich diese ja "am Stück" wickeln müsste. Oder sehe ich das falsch?

Vielen Dank schonmal für die ganzen nützlichen Hinweise!

73
Seb

PS: Deine QRZ.com Seite werde ich jetzt in aller Ruhe durchschmökern - sieht SEHR interessant und informativ aus!

[DK1IS]

Hallo Seb und Kollegen,

das abschnittsweise Zitieren bekomme ich einfach nicht hin – deshalb hier ein Versuch mit kursiven Kommentaren von mir:

@DK1IS:
Also wirklich tief stecke ich noch nicht in der Materie. Jedoch empfange ich schon seit 2 Jahren, und die ersten Sendeversuche (auch teilweise "erfolgreich") habe ich auch schon gemacht.
Mir geht es hier eher ums senden - der Empfang klappt schon ganz gut. Ich habe auch seit kurzem einen privaten Grabber laufen.
Genau, ich beschränke mich im Moment erstmal auf 8,27kHz.
Zum Empfangen nutze ich eine Loop mit rund 160m Umfang (liegend) oder eine MiniWhip mit 2,5m² Fläche (Blech, stehende oder liegend).

Na, das klingt doch schon ziemlich gut!

Richtig, ich dachte an einen 12m Vertikalstrahler, da sich diser recht problemlos hier realisieren lässt. Allerdings hätte ich auch den Platz für recht lange Toploads. Wie genau berechne ich das? Als Länge der Toploads könnte ich bis zu 100m nutzen (in rund 20m Höhe). Da wirds dann aber mechanisch wohl recht anspruchsvoll.

Wenn Du so eine gute Möglichkeit für eine Topload hast, solltest Du die unbedingt nutzen. Die nötige Induktivität der Verlängerungsspule wird (viel) kleiner, ebenso die Spannungen an der Antenne und an der Spule. Der Antennenstrom steigt, und damit die Strahlungsleistung.
Für die Berechnung der Gesamtkapazität von Drahtantennen mit vertikalen und horizontalen Anteilen (L-Antenne, T-Antenne, ein- und mehrdrähtige Toploads) finden sich zuverlässige Formeln und Diagramme in dem lesenswerten Buch von
Arthur D. Watt: VLF Radio Engineering; Pergamon Press, Oxford 1967,
Seite 40 – 47. Das Buch selbst ist leider sehr teuer, lässt sich aber sicher per Fernleihe bei der nächsten Bibliothek bestellen. Anbei die genannten Seiten als .pdf. Das englisch-amerikanische uuF entspricht unserem pF. Bei meiner Marconi stimmten die theoretischen Ergebnisse sehr gut mit den späteren Messwerten überein.


Keine Angst, die originalen Wicklungen sind mittlerweile alle runter.
Tatsächlich sind einige Kerne leitend (im kOhm Bereich bei 1cm Prüfspizenabstand), andere aber nicht.

Die hohen Spannungen sind mir bewusst - allerdings habe ich mir bis jetzt noch nicht allzuviele Gedanken dazu gemacht. Bis jetzt waren meine Sendeversuche mit einem Erddipol und sehr geringer Leistung.

Von der Erdantennen würde ich versuchsweise erstmal weg wollen. Das hat ja soweit schon funktioniert (8km Entfernung).

OK, und sie haben ja auch eine ausgeprägte Richtwirkung; schlecht, wenn dann die Richtung nicht passt. Aus heutiger Sicht würde ich sie aber wegen der elektrischen Vorteile vorziehen, wenn der Platz ausreicht. Sie können praktisch beliebige Leistungen aufnehmen, während bei E-Feld-Antennen und ihren Ladespulen immer irgendwann die Spannungsgrenzen erreicht werden.




Das auf VLF kein SSB oder normal schnelles CW möglich ist, ist mir auch bewusst - ich habe bis jetzt mit QRSS und EbNaut experimentiert. Allerdings ging über 8kM Entfernung auch CW mit 10WPM (sogar ohne Hilfe, per Gehör)

Du bist ja nicht so weit von Amberg entfernt; hast Du schon mal den VLF-Grabber von DL0AO getestet? Adresse ist vlf.u01.de . Die Antennen stammen übrigens von mir: eine aktive E-Feld-Vertikal mit Solarspeisung, 5 Hz (die Schumanns) … 40 kHz, zwei passive Erddipole je 150 m, Süd-Nord und Ost-West. Das Ganze wird, galvanisch getrennt, via SpectrumLab und VLF-Tools zu schönen Bildern verwurstet – das war dann allerdings Sache von Software-Freaks der High-end-Sorte .
Für LF und MF haben wir übrigens noch einen zweiten Grabber: lf.u01.de


Genau, SpectrumLab nutze ich bereits. Aber da gibts für mich noch viel zu lernen und zu verstehen.
Momentan bin ich nur in einigen VLF Gruppen auf Groups.io - aber erstmal nur lesend.
Nein, keine Angst - das frustriert mich ganz und garnicht - das spornt mich eher an
Hast du das Handbuch von VALVO evtl. als PDF, oder nur als greifbares Papier?

Leider nur in Papierform. Die Blätter über Jochringe liegen als .pdf bei; neben den Werkstoffdaten für 3C2 sind es aber nur Maßbilder.

Die Isolation wollte ich mit 2,8mm dickem Teflonband realisieren, da ich recht viel davon da habe.

Ist sicher gut, wird aber wegen der Dicke die Hauptinduktivität verringern und die Streuinduktivität verfrößern.


Die meisten der Kerne sind übrigens geteilt, so sollten die sich recht gut bewickeln lassen. Allerdings schließt das meine geplante Kreuzwicklung aus, da ich diese ja "am Stück" wickeln müsste. Oder sehe ich das falsch?

Wie schon gesagt: Kreuz- oder Mehrlagenwicklung dürfte wegen zu geringer Spannungsfestigkeit ausfallen.


PS: Deine QRZ.com Seite werde ich jetzt in aller Ruhe durchschmökern - sieht SEHR interessant und informativ aus!

Danke für die Blumen! Auf dem Bild "Backside of arbor" ist meine alte VLF-Verlängerungsspule zu sehen. Sie bestand aus 60 zugekauften Ferritspulen 10 mH/600 mA und war bis zu gemessenen 22 kV teilentladungsfrei. War allerdings eine nicht ganz billige Materialschlacht.
Inzwischen habe ich VLF zu Hause aber aufgegeben und das Equipment verkauft. Nach den Anfangserfolgen (DL, G, I, SP) wurde mir die Sache für weitere Fortschritte zu computerlastig – nicht so meins. Das soll Dich aber nicht von Deinen Aktivitäten abhalten

Gl, awdh es vy 73,
Tom, DK1IS

[46eh01]

Hallo Seb und Kollegen,

das abschnittsweise Zitieren bekomme ich einfach nicht hin – deshalb hier ein Versuch mit kursiven Kommentaren von mir:

Hallo Tom,
ich schaffe das leider auch nicht, und werde im selben Format antworten wie du

Wenn Du so eine gute Möglichkeit für eine Topload hast, solltest Du die unbedingt nutzen. Die nötige Induktivität der Verlängerungsspule wird (viel) kleiner, ebenso die Spannungen an der Antenne und an der Spule. Der Antennenstrom steigt, und damit die Strahlungsleistung.
Für die Berechnung der Gesamtkapazität von Drahtantennen mit vertikalen und horizontalen Anteilen (L-Antenne, T-Antenne, ein- und mehrdrähtige Toploads) finden sich zuverlässige Formeln und Diagramme in dem lesenswerten Buch von
Arthur D. Watt: VLF Radio Engineering; Pergamon Press, Oxford 1967,
Seite 40 – 47. Das Buch selbst ist leider sehr teuer, lässt sich aber sicher per Fernleihe bei der nächsten Bibliothek bestellen. Anbei die genannten Seiten als .pdf. Das englisch-amerikanische uuF entspricht unserem pF. Bei meiner Marconi stimmten die theoretischen Ergebnisse sehr gut mit den späteren Messwerten überein.

Aus der Perspektive habe ich das noch garnicht betrachtet - die extrem langen Toploads habe ich schon am Anfang meiner Überlegungen verworfen, Aufgrund der Mechanischen Anforderungen. Jetzt denke ich jedoch, dass diese sich einfacher bewerkstelligen lassen, als eine Spule mit sehr großer Induktivität.
Wäre es denn auch möglich, die Toploads (zumindest ein wenig) asymmetrisch anzubringen? Sagen wir mal, auf einer Seite 60m, auf der anderen 40m?
Dieses Buch ist mir tatsächlich schon ein paar mal aufgefallen, aber wie du gesagt hast leider sehr teuer. Leider hab ich gerade heute Geburtstag, also zu spät um es mir schenken zu lassen..
Danke für die Aufklärung zu µµF, das kam mir in älteren Publikationen auch schon ein paar mal über den Weg.


OK, und sie haben ja auch eine ausgeprägte Richtwirkung; schlecht, wenn dann die Richtung nicht passt. Aus heutiger Sicht würde ich sie aber wegen der elektrischen Vorteile vorziehen, wenn der Platz ausreicht. Sie können praktisch beliebige Leistungen aufnehmen, während bei E-Feld-Antennen und ihren Ladespulen immer irgendwann die Spannungsgrenzen erreicht werden.


Der Platz würde zwar ausreichen, jedoch würden bei mehr als 80m Entfernung zwischen den Erdelektroden einige Versorgungsleitungen unterirdisch durchlaufen - eher sehr ungünstig, denke ich. Auch bin ich in der Richtung festgelegt - leider nur Abstrahlung nach N und S. Ost/West wäre mir wesentlich lieber.
Der Erddipol kann auch leider nur über den Winter fest an Ort und Stelle bleiben. Spätestens im Frühjahr wäre dann ständiger Auf- und Abbau angesagt.
Die Marconi wiederrum könnte das ganze Jahr hängen bleiben.
Hier noch ein Beitrag, in dem ich mal grob den mir zur Verfügung stehenden Platz eingezeichnet habe:
viewtopic.php?p=682594#p682491


Du bist ja nicht so weit von Amberg entfernt; hast Du schon mal den VLF-Grabber von DL0AO getestet? Adresse ist vlf.u01.de . Die Antennen stammen übrigens von mir: eine aktive E-Feld-Vertikal mit Solarspeisung, 5 Hz (die Schumanns) … 40 kHz, zwei passive Erddipole je 150 m, Süd-Nord und Ost-West. Das Ganze wird, galvanisch getrennt, via SpectrumLab und VLF-Tools zu schönen Bildern verwurstet – das war dann allerdings Sache von Software-Freaks der High-end-Sorte .
Für LF und MF haben wir übrigens noch einen zweiten Grabber: lf.u01.de


Den kannte ich bis jetzt tatsächlich noch nicht, vielen Dank! Gibts zu der Technik dort noch irgendwo einen kleinen Beitrag oder so? Das klingt sehr interessant!
Gegen Donnerstag/Freitag werde ich auf jeden Fall einen kleinen Versuch starten. Vielleicht kann ich mich ja selbst auf dem Grabber lesen.



Leider nur in Papierform. Die Blätter über Jochringe liegen als .pdf bei; neben den Werkstoffdaten für 3C2 sind es aber nur Maßbilder.

Vielen Dank, genau danach habe ich gesucht! Aber ohne zu wissen, dass die "Kerne" Jochringe heißen hätte ich wohl noch ewig gesucht.



Ist sicher gut, wird aber wegen der Dicke die Hauptinduktivität verringern und die Streuinduktivität verfrößern.

Stimmt - die Streuinduktivität vergesse ich leider all zu gern...
Welche Dicke wäre denn ein guter Kompromiss? Wir haben auch noch dünneres (ab 0,6mm) Teflonband da.



Wie schon gesagt: Kreuz- oder Mehrlagenwicklung dürfte wegen zu geringer Spannungsfestigkeit ausfallen.

Gut, dann schlage ich mir das aus dem Kopf.
Also lieber mehrere kleinere Einzelkerne, wie du es gelöst hast?
Sollte machbar sein, ich habe noch knapp 18kg Ferritkerne da - viele davon sind gleich. Dann muss ich die wohl mal alle sortieren und ausmessen, vielleicht ist ja genug brauchbares Material dabei.


Danke für die Blumen! Auf dem Bild "Backside of arbor" ist meine alte VLF-Verlängerungsspule zu sehen. Sie bestand aus 60 zugekauften Ferritspulen 10 mH/600 mA und war bis zu gemessenen 22 kV teilentladungsfrei. War allerdings eine nicht ganz billige Materialschlacht.
Inzwischen habe ich VLF zu Hause aber aufgegeben und das Equipment verkauft. Nach den Anfangserfolgen (DL, G, I, SP) wurde mir die Sache für weitere Fortschritte zu computerlastig – nicht so meins. Das soll Dich aber nicht von Deinen Aktivitäten abhalten


Ich muss schon sagen - man sieht, dass du das wirklich alles mit Leidenschaft angegangen bist. Vom Handwerklichen her sieht das alles äußerst durchdacht und sehr sehr sauber aufgebaut aus - sehr großes Lob!
Hast du die einzelnen Spulen zuschaltbar gemacht, oder sind alle seriell zusammen geschaltet?
Waren die Spulen schon fertig gewickelt? Und darf ich fragen, was du dafür ungefähr auf den Tisch legen musstest?
Das computerlastige ist für mich OK - meine ersten Schritte auf HF habe ich mit JS8 gemacht. Mittlerweile bin ich zwar lieber in Fonie unterwegs, aber für Experimente darfs dann doch gern computergestützt sein.

Vielen Dank für deine wertvollen Informationen - du hast mich schon viel weiter gebracht als die letzten Wochen alleine zu googeln, etc.

vy 73, Seb

PS: Bedeutet awdh auf wiederhören? (Sorry, bin noch kein Lizensierter Funkamateur, daher ist mir der komplette Jargon noch nicht ganz geläufig)

[hämmer02]

Guten Morgen. Ist richtig.
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von ... mateurfunk

[DK1IS]

Hallo Seb und Kollegen,

nachträglich noch alles Gute zum Geburtstag, Seb, und auf ein spannendes neues Lebensjahr mit neuen Erfahrungen auf VLF!
Hier meine Kommentare zum letzten post:

Wäre es denn auch möglich, die Toploads (zumindest ein wenig) asymmetrisch anzubringen? Sagen wir mal, auf einer Seite 60m, auf der anderen 40m?

Angesichts der Wellenlänge von 36 km spielt das überhaupt keine Rolle. Effektiv strahlen tut sowieso nur der vertikale Teil; die horizontale Topload erhöht nur die Antennenkapazität und damit den gewünschten Antennenstrom im vertikalen Teil. Sie trägt praktisch nicht zur Abstrahlung bei, da ihr Anteil durch das gegenphasige Spiegelbild in der Erde ausgelöscht wird. Deshalb sind auch alle kommerziellen MF-, LF- und VLF-Sender vertikal polarisiert. Wie ein englischer OM es mal sinngemäß formuliert hat (für LF, gilt aber erst recht für VLF): es kommt bei der Topload nur darauf an, einen möglichst großen "Fußabdruck" auf der Erde zu hinterlassen – egal, ob linear, abgewinkelt, ein- oder mehrdrähtig. - Auf HF sieht das natürlich ganz anders aus.

Der Platz würde zwar ausreichen, jedoch würden bei mehr als 80m Entfernung zwischen den Erdelektroden einige Versorgungsleitungen unterirdisch durchlaufen - eher sehr ungünstig, denke ich.

Da gibt es unterschiedliche Erfahrungen, zum Teil durchaus positiv. Problem ist aber, dass bei elektrischen Leitungen und höheren Sendeleistungen störende Einkopplungen in fremde Systeme erfolgen können.

Der Erddipol kann auch leider nur über den Winter fest an Ort und Stelle bleiben. Spätestens im Frühjahr wäre dann ständiger Auf- und Abbau angesagt.

Beim VLF-Grabber von DL0AO liegt der Süd-Nord-Erddipol zu 95 % in einem fremden Waldstück. Der Waldbesitzer war absolut kooperativ, hat aber wegen der Holzbewirtschaftung gefordert, dass wir Leitung und endseitigen Erder vergraben. Etwa 60 cm tief auf einem durchwurzelten Waldweg - das ging nur mit einem Minibagger

Hier noch ein Beitrag, in dem ich mal grob den mir zur Verfügung stehenden Platz eingezeichnet habe:
viewtopic.php?p=682594#p682491

Hmm, sieht auf den ersten Blick nicht schlecht aus, aber denk daran, dass 8,27 kHz für viele Leute schon bzw. noch im Hörbereich liegen. Induktive und/oder galvanische Einkopplung (z.B. Erdschleifen via Blitzschutz) von den Dachblechen in benachbarte Audio-Systeme jeder Art könnten bei höheren Leistungen für die Hausbewohner lästig werden und Sympathien kosten!

DL0AO-Grabber: Ich suche noch nach einer passablen Zusammenfassung Für eine Versuchssendung solltest Du erstmal nur einen Dauerträger verwenden – ist wahrscheinlich schwer genug zu identifizieren. Stabile Frequenz ist nötig; man legt sich aber nicht auf volle Hertz wegen eventueller Auslöschung durch den GPS-1pps-Blanker!

Übrigens, in artverwandten Threads wurde über die Verwendung von VLF für die Kommunikation zu getauchten U-Booten (in der anderen Richtung geht es nicht ) diskutiert. Auf vlf.u01.de findet sich weit unten eine Instanz um 82 Hz; dort sendet der russische Marinesender ZEVS (bzw. Zeus) mit codierter Frequenzumtastung. Häufig ist nur ein Idle-Signal zu sehen, häufig auch gar nichts. Er verwendet eine Erdantenne und eine Sendeleistung im Megawatt-Bereich – weitere Infos z. B. auf Wikipedia.


Welche Dicke wäre denn ein guter Kompromiss? Wir haben auch noch dünneres (ab 0,6mm) Teflonband da.

Wenn Du eine große Topload verwendest, wird die Spulenspannung ja deutlich kleiner. Trotzdem wirst Du die Gesamtinduktivität auf mehrere Kerne aufteilen müssen. Vielleicht geht dann wegen der kleineren Spannung doch eine Mehrlagenwicklung, evtl. mit 0,6-mm-Teflonband als Kern- und Lagenisolation – muss man ausprobieren. Dabei aber auf die Eigenresonanz der gesamten Spulenanordnung achten; sie sollte über etwa 20 kHz liegen.

Hast du die einzelnen Spulen zuschaltbar gemacht, oder sind alle seriell zusammen geschaltet?

Die 60 Spulen sind auf 4 Ebenen zu je 15 Stück aufgeteilt und jeweils in Reihe geschaltet, siehe meine QRZ.com-Seite. Dabei ist bei der obersten (Einspeise-)Ebene jeder Verbindungspunkt an eine Steckbuchse geführt, so dass man hier grob in 10-mH-Stufen wählen kann. Die einzelnen Ebenen sind dann mit den S-förmigen Drahtbrücken in Reihe geschaltet und könnten einzeln zugeschaltet werden - ich brauchte aber alle. Die Spulen sind genau übereinander angeordnet, so dass eine gewisse Verkoppung besteht, die das Gesamt-L auf 700 mH bringt. Durch Umdrehen der Drahtbrücken kann die Verkopplung von "konstruktiv" auf "destruktiv" geändert werden, wodurch eine weitere Abstufung des Gesamt-L möglich ist. Die restliche Feinabstimmung auf Resonanz (3-dB-Bandbreite des Antennensystems ist 180 Hz!) bewirkt dann ein vorgeschaltetes kleines Variometer mit 7 … 14 mH. Der Abgang zur Antenne liegt auf der untersten Ebene, orangener Stecker.


Waren die Spulen schon fertig gewickelt? Und darf ich fragen, was du dafür ungefähr auf den Tisch legen musstest?

Ja, das sind fertige Spulen von Murata, 10 mH/0,6 A; Murata-Typ 1410606C. Preis weiß ich nicht mehr genau; war so um 4 € pro Stück. Dazu kommen noch die 5 Laser-geschnittenen Sperrholzringe; gibt es kundenspezifisch um die 15 € pro Stück bei ebay. Und dann noch diverse Kunststoffteile. Die Arbeit habe ich nicht bewertet … Sicher, Anordnungen mit Luftspulen sind viel billiger; ich hatte aber (die üblichen) Platzprobleme.

So, das wär´s fürs Erste – viel Erfolg bei Deinen weiteren Arbeiten! Rückfragen jederzeit gerne.

Vy73 es gl,
Tom, DK1IS

[DK1IS]

Hallo Seb,

heute (23.01.) war auf der Nord-Süd-Instanz von vlf.uß1.de in der Zeit von etwa 10-14 UTC bei 8170,4 Hz ein schwaches Signal zu sehen - warst Du das? Die Richtung würde ja in etwa passen ...

73,
Tom, DK1IS

[DK1IS]

... es muss vlf.u01.de heißen!

[DK1IS]

Hallo zusammen,

sorry, Kommando zurück, das war auf 5170,4 Hz! Ja, ja, das Alter und die Augen ...

73,
Tom, DK1IS

[DL6SEX]

Liebe VLF-Freunde,

sorry, für die (vielleicht) dumme Frage, aber sind diese VLF-Frequenzen (8 KHz, etc.) eigentlich frei zur Nutzung für alle erlaubt?

Gerade so wie im extremen oberen GHz-Bereich.

Ich war bisher der Meinung, dass das tiefste zugelassene HAM-Band bei 137 KHz liegt

Über einen freundlichen Hinweis würde ich mich sehr freuen.

73 de DJ1SAM, Stefan

[46eh01]

Hallo Tom,

nachträglich noch alles Gute zum Geburtstag, Seb, und auf ein spannendes neues Lebensjahr mit neuen Erfahrungen auf VLF!

Vielen Dank

Angesichts der Wellenlänge von 36 km spielt das überhaupt keine Rolle. Effektiv strahlen tut sowieso nur der vertikale Teil; die horizontale Topload erhöht nur die Antennenkapazität und damit den gewünschten Antennenstrom im vertikalen Teil. Sie trägt praktisch nicht zur Abstrahlung bei, da ihr Anteil durch das gegenphasige Spiegelbild in der Erde ausgelöscht wird. Deshalb sind auch alle kommerziellen MF-, LF- und VLF-Sender vertikal polarisiert. Wie ein englischer OM es mal sinngemäß formuliert hat (für LF, gilt aber erst recht für VLF): es kommt bei der Topload nur darauf an, einen möglichst großen "Fußabdruck" auf der Erde zu hinterlassen – egal, ob linear, abgewinkelt, ein- oder mehrdrähtig. - Auf HF sieht das natürlich ganz anders aus.

Dann wären doch sternförmig angebrachte Toploads noch besser, da der Fußabdruck dadurch größer wird, oder? Machbar wäre es hier zumindest.

Da gibt es unterschiedliche Erfahrungen, zum Teil durchaus positiv. Problem ist aber, dass bei elektrischen Leitungen und höheren Sendeleistungen störende Einkopplungen in fremde Systeme erfolgen können.

Genau das möchte ich vermeiden - bis jetzt sind alle hier recht positiv meinen Basteleien gegenüber eingestellt. Das soll möglichs auch so bleiben
Kann man grob berechnen, wie weit man sich mit den Erdelektroden von den jeweiligen Leitungen bei Leistung X fernhalten sollte?

Beim VLF-Grabber von DL0AO liegt der Süd-Nord-Erddipol zu 95 % in einem fremden Waldstück. Der Waldbesitzer war absolut kooperativ, hat aber wegen der Holzbewirtschaftung gefordert, dass wir Leitung und endseitigen Erder vergraben. Etwa 60 cm tief auf einem durchwurzelten Waldweg - das ging nur mit einem Minibagger

Da habt ihr aber mit dem Waldbesitzer echt Glück gehabt! Hier auf den Grundstücken wäre es kein Problem, da die uns gehören. Ein Bagger ist auch vorhanden. Nur eben Die Versorgungsleitungen bereiten mir für einen dauerhaften Aufbau noch ein wenig Bauchschmerzen.

Hmm, sieht auf den ersten Blick nicht schlecht aus, aber denk daran, dass 8,27 kHz für viele Leute schon bzw. noch im Hörbereich liegen. Induktive und/oder galvanische Einkopplung (z.B. Erdschleifen via Blitzschutz) von den Dachblechen in benachbarte Audio-Systeme jeder Art könnten bei höheren Leistungen für die Hausbewohner lästig werden und Sympathien kosten!

Das habe ich testweise mit den Dachblechen als liegende Loop schonmal versucht. Ih hab vorab allen knapp 300 Mietern einen Brief eingeworfen, dass sie sich bei eventuellen Störungen bitte bei mir melden sollen - kam nichts zurück, obwohl ich von ca. 9 Uhr morgens bis 22 Uhr abends experimentiert habe (allerdings durch miserabler Anpassung wohl nur mit ein paar µW abgestrahlter Leistung).
Allerdings hat ein Test mit einem Lautsprecher auf dem Dach doch deutliches Pfeifen gezeigt. Evtl. bekommen die Mieter darunter nichts ab, weil noch 2 dicke Stahlbetondecken dazwischen liegen (jeweils 26cm, mit doppelter Bewährungslage).

DL0AO-Grabber: Ich suche noch nach einer passablen Zusammenfassung Für eine Versuchssendung solltest Du erstmal nur einen Dauerträger verwenden – ist wahrscheinlich schwer genug zu identifizieren. Stabile Frequenz ist nötig; man legt sich aber nicht auf volle Hertz wegen eventueller Auslöschung durch den GPS-1pps-Blanker!

Übrigens, in artverwandten Threads wurde über die Verwendung von VLF für die Kommunikation zu getauchten U-Booten (in der anderen Richtung geht es nicht ) diskutiert. Auf vlf.u01.de findet sich weit unten eine Instanz um 82 Hz; dort sendet der russische Marinesender ZEVS (bzw. Zeus) mit codierter Frequenzumtastung. Häufig ist nur ein Idle-Signal zu sehen, häufig auch gar nichts. Er verwendet eine Erdantenne und eine Sendeleistung im Megawatt-Bereich – weitere Infos z. B. auf Wikipedia.

Wenn du etwas gefunden hast, lass es mich bitte wissen
So mache ich das auch - QRSS und EbNaut habe ich nur auf eine Distanz von 1KM angetestet.
Danke für den Tip, nicht auf vollen Hz zu senden - daran hätte ich garnicht gedacht.

Mit ZEVS und Aplha habe ich am Anfng meine Empfänger getestet, da die fast immer verfügbar und recht stabil sind.
Das ZEVS eine Erdantenne verwendet wusste ich auch noch nicht. Ich dachte immer, dass sei eher eine experimentelle Spielerei.

Wenn Du eine große Topload verwendest, wird die Spulenspannung ja deutlich kleiner. Trotzdem wirst Du die Gesamtinduktivität auf mehrere Kerne aufteilen müssen. Vielleicht geht dann wegen der kleineren Spannung doch eine Mehrlagenwicklung, evtl. mit 0,6-mm-Teflonband als Kern- und Lagenisolation – muss man ausprobieren. Dabei aber auf die Eigenresonanz der gesamten Spulenanordnung achten; sie sollte über etwa 20 kHz liegen.

Die Anordnung mit mehreren Kernen würde ich auch gern so machen wollen, da mich das auf deine QRZ-Seite sehr überzeugt hat. Zumal es so auch erweiterbar ist, wenn ich irgendwann doch mal noch weiter runter in der Frequenz möchte.

Die 60 Spulen sind auf 4 Ebenen zu je 15 Stück aufgeteilt und jeweils in Reihe geschaltet, siehe meine QRZ.com-Seite. Dabei ist bei der obersten (Einspeise-)Ebene jeder Verbindungspunkt an eine Steckbuchse geführt, so dass man hier grob in 10-mH-Stufen wählen kann. Die einzelnen Ebenen sind dann mit den S-förmigen Drahtbrücken in Reihe geschaltet und könnten einzeln zugeschaltet werden - ich brauchte aber alle. Die Spulen sind genau übereinander angeordnet, so dass eine gewisse Verkoppung besteht, die das Gesamt-L auf 700 mH bringt. Durch Umdrehen der Drahtbrücken kann die Verkopplung von "konstruktiv" auf "destruktiv" geändert werden, wodurch eine weitere Abstufung des Gesamt-L möglich ist. Die restliche Feinabstimmung auf Resonanz (3-dB-Bandbreite des Antennensystems ist 180 Hz!) bewirkt dann ein vorgeschaltetes kleines Variometer mit 7 … 14 mH. Der Abgang zur Antenne liegt auf der untersten Ebene, orangener Stecker.

Vielen Dank für die genaue Beschreibung, jetzt kann ich mir auch etwas darunter vorstellen. Auch die die Umkehrung der Koppelung finde ich sehr clever, das lässt doch recht feine Abstufungen zu, denke ich.

Ja, das sind fertige Spulen von Murata, 10 mH/0,6 A; Murata-Typ 1410606C. Preis weiß ich nicht mehr genau; war so um 4 € pro Stück. Dazu kommen noch die 5 Laser-geschnittenen Sperrholzringe; gibt es kundenspezifisch um die 15 € pro Stück bei ebay. Und dann noch diverse Kunststoffteile. Die Arbeit habe ich nicht bewertet … Sicher, Anordnungen mit Luftspulen sind viel billiger; ich hatte aber (die üblichen) Platzprobleme.

So, das wär´s fürs Erste – viel Erfolg bei Deinen weiteren Arbeiten! Rückfragen jederzeit gerne.

Die Platten könnte sich selbst herstellen (150W CO2 Laser vorhanden). Bei den Kernen würde ich erstmal meine Kisten mit Ferriten sichten und ausmessen, vielleicht ist ja genug brauchbares Material dabei. Das ganze sollte möglichst ein Projekt ohne viel zugekauftes Material werden, da ich kistenweise Bastelmaterial angesammelt habe.

Vielen Dank für all deine Hinweise und Tips!

Hallo Seb,

heute (23.01.) war auf der Nord-Süd-Instanz von vlf.uß1.de in der Zeit von etwa 10-14 UTC bei 8170,4 Hz ein schwaches Signal zu sehen - warst Du das? Die Richtung würde ja in etwa passen ...

73,
Tom, DK1IS

Nein, das war ich nicht. Ich mache meine Tests immer auf 8270,8 Hz.

vy 73
Seb