Datum

Arithmetischer Monatsmittelwert

Bilder der Rundfunksendestelle Jülich vom Juli 2008. Seit kurzer Zeit im Besitz von Christian Vision.

Diese GPS fähigen Smartphones nutzen in der Regel online Navigation. Je nach eingesetzter Software wählt sich das Telefon nach Angabe einer Adressen oder eines Zieles über den Mobilfunk-Provider per Datenfunk zum Anbieter der Navigations-Software ein. Dort wird die optimale Strecke vom Standort zum Ziel berechnen und die Informationen samt zugehöriger Karte zurück auf das Handy geladen. Die Bewältigung der Strecke kann danach beginnen. Je nach Anbieter werden Verkehrsmeldungen ebenfalls über Datenfunk abgefragt und fließen in die Streckenberechnung ein.

Vorteile ergeben sich aus der Größe und Kompaktheit des Gesamtgerätes. Außer dem Mobiltelefon, ein interner GPS Empfänger vorausgesetzt, muss kein weiteres Gerät mitgenommen werden. Datenfunkempfang vorausgesetzt, ist die Navigation kurzfristig und unabhängig von offline vorhandenem Kartenmaterial möglich.

Am 23.05.2008 war es, anlässlich der Einweihung einer neuen Wetterstation an einer privaten Mädchenschule in Luxemburg-Stadt wieder soweit. Neben der Aussendung von APRS/Telemetrie Daten auf VHF und UHF, waren Sprachausgabe und SSTV Aussendungen auf 145,200 MHz geplant. Gestartet werden sollte um 0745 UTC.

An einem von Luxemburg-Stadt etwa 100 km entfernten und auf etwa 430m Höhe liegendem Empfangsstandort in . . . → ...weiter lesen: Empfang des P56 Amateurfunk-Ballon]]> Seit ihrem ersten Start, im Jahre 2004, bringt der DARC Ortsverband P56 (Taubertal-Mitte) [1] regelmäßig Amateurfunk-Ballons in die Luft. Der bisher eingesetzte Ballon verfügt jeweils über einen VHF und einen UHF Sender. Neben einer schwenkbaren Videokamera für SSTV und ATV sowie einem GPS Empfänger enthält er als Nutzlast unterschiedliche Sensoren und Messgeräte. So können unter anderem Geschwindigkeit, Höhe und Temperatur aufgezeichnet und ausgesendet werden. Im Idealfall fliegt der Ballon etwa 3 Stunden und steigt dabei auf eine ungefähre Höhe von etwa 30000m um dann wieder auf den Boden zu sinken.

Am 23.05.2008 war es, anlässlich der Einweihung einer neuen Wetterstation an einer privaten Mädchenschule in Luxemburg-Stadt wieder soweit. Neben der Aussendung von APRS/Telemetrie Daten auf VHF und UHF, waren Sprachausgabe und SSTV Aussendungen auf 145,200 MHz geplant. Gestartet werden sollte um 0745 UTC.

An einem von Luxemburg-Stadt etwa 100 km entfernten und auf etwa 430m Höhe liegendem Empfangsstandort in der Eifel, war der Empfang dann auch mehr als 2 Stunden lang möglich. Im Folgenden ein kleiner Auszug aus dem Empfangs-Protokoll der Sprachausgabe und einige SSTV Bilder. Die Empfangsausstattung bestand aus einem Yaesu FT-817 an einem 1/2 Lambda Mobil-Strahler. Für SSTV kam die Software MMSSTV [2] zum Einsatz, Zeit ist UTC.

0805: Die ersten schwachen und unverständlichen Sprach und SSTV Signale sind aufzunehmen 0809: Erste Teile der Sprach-Ansagen werden im Rauschen verständlich 0813: Ansage: Höhe 5899m, Locator JN39AO 0816: Ansage: Höhe 6886m 0818: Starkes Fading. Ansagen wieder kaum zu verstehen 0823: Ansage: P56 Start 2008 Termine 0824: Rapport: S 1-3 0825: Ansage: Höhe 9807m, Locator JN39BO, Amateurfunk Ballon DL0TTM 0826: Ansage: Position 6°6’32″ O 49°36’47″ N, Höhe 10098m, Geschwindigkeit 31 km/h 0833: Ansage: Höhe 12138m, Locator JN39BO 0837: Ansage: Höhe 13251m, Locator JN39CO 0841: Ansage: Geschwindigkeit 36 km/h, Außentemperatur -47 Grad, Innentemperatur -9 Grad 0844: Rapport: R 3-5 S 1-4, Ansage: Höhe 14986m, Locator JN39CP 0845: Ansage: Position 6°13’13″ O 49°37’36″ N, Höhe 15248m, Geschwindigkeit 33 km/h 0853: Ansage: Position 6°15’10″ O 49°38’31″ N, Höhe 17437m, Geschwindigkeit 36 km/h 0856: Rapport: R 3-5 S 2-4 0858: Ansage: Höhe 18417m, Locator JN39DP 0859: Ansage: Höhe 18698m, Außentemperatur -42, Innentemperatur -8 Grad, Relative Feuchte -4 % 0901: Rapport: R 3-4 S 1-2 0903: Ansage: Höhe 19646m, Locator JN39DP 0904: Rapport: R 4-5 S 1-4 0906: Rapport: R 4-5 S 3-5 0907: Ansage: Position 6°15’14″ O 49°39’57″ N, Höhe 21008m, Geschwindigkeit 31 km/h, Außentemperatur – 43 Grad, Innentemperatur -6 Grad, Relative Feuchte -4 % 0909: Rapport: R 5 S 4-7 0911: Ansage: Höhe 21981m, Locator JN39CQ 0912: Ansage: Position 6°13’57″ O 49°40’38″ N, Höhe 22247m 0913: Rapport: R 5 S 5-7 0915: Ansage: Außentemperatur – 40 Grad, Innentemperatur – 4 Grad, Relative Feuchte -4 % 0917: Rapport: R 3-4 S 1-4, Ansage: Höhe 23850m, Locator JN39CQ 0919: Ansage: Außentemperatur -37 Grad, Ínnentemperatur -4 Grad, Relative Feuchte -4 % 0920: Rapport: R 3-4 S 1-2 0922: Rapport: R 3-4 S 2-3 0924: Ansage: Höhe 25868m, Locator JN39CQ 0929: Ansage: Höhe 27631m 0930: Rapport: R 4-5 S 3-6 0931: Ansage: Höhe 27950m, Außentemperatur -25 Grad, Innentemperatur 0 Grad, Relative Feuchte -1 % 0934: Ansage: Höhe 28888m, Locator JN39BQ 0934: Rapport: R 3-4 S 3-4 0935: Ansage: Höhe 29148m 0935: Rapport: R 4-5 S 4-5 0937: Rapport: R 5 S 5 0939: Ansage: Außentemperatur -8 Grad, Innentemperatur 3 Grad, Relative Feuchte -1 % 0942: Rapport: R 3-4 S 1-4 0944: Rapport: R 2-3 S 1-2 0948: Rapport: R 1-2 S 0-1 0951: Ansage: Außentemperatur -50 Grad, Innentemperatur 0 Grad 0955: Ansage: Höhe 12590m JN39BQ 0956: Ansage: Außentemperatur -48 Grad, Innentemperatur -9, Relative Feuchte -4 % 0959: Rapport R 3 S 2-4 1000: Ansage: Höhe 9549m, Locator JN39BQ 1001: Ansage: Höhe 9231m 1003: Rapport: R 1-2 S 1-2 1005: Rapport R 2-3 S 1-3 1008: Signale noch hörbar aber nur noch Bruchstücke zu verstehen. 1011: Noch hörbar, aber nichts mehr zu verstehen. 1012: Ab und an kann noch ein Signal erahnt werden.

Im Jahr 2008 gibt es noch weitere Gelegenheiten Signale vom P56 Amateurfunk-Ballon zu empfangen. Starts gibt es bei folgenden Veranstaltungen:

• 28. Juni: HAM Radio, Friedrichshafen [3]
• 14. September: UKW Tagung, Weinheim [4]

Links

• [1] Ballon-Projekt P56
• [2] MMSSTV
• [3] HAM Radio, Friedrichshafen
• [4] UKW Tagung, Weinheim

Bilder der RTL Sendeanlage in Junglinster, Luxembourg von 2007.

Vorhaben

Die in o.g. . . . → ...weiter lesen: Preselektor – Mit wenig Aufwand viel erreichen!]]> Wesentliche Merkmale zu Preselektoren sind schon im Beitrag des VFO-Magazin „Dimensionierung eines Pi-Filters” beschrieben worden. Ein Pi-Filter sorgt für die Anpassung der Antenne und einer gewissen Selektivität, die gleichzeitig zur Entlastung der Empfängereingangsstufe beiträgt. Letzteres lässt vor Allem den zur Verfügung stehenden Dynamikumfang des Empfängers besser ausschöpfen. Die Frequenzselektion bewirkt, dass weniger des breitbandigen aber ungenutzten Signalangebotes der Antenne zu verarbeiten ist. Dieses übersteuert nämlich oft die Empfangsstufen des Empfängers und führt zu Desensibilisierung, weil die Halbleiter im gesättigten Zustand arbeiten. Mit dem Preselektor sinkt daher trotz der besseren Antennenanpassung (höhere Signalleistung auf der gewünschten Frequenz) die insgesamt zu verarbeitende Signalleistung. Im Ergebnis bietet er einen ruhigeren, störungsärmeren Empfang und dabei eine Steigerung der Empfängerempfindlichkeit. Dieser Effekt macht sich umso bemerkbarer, je geringer der Dynamikumfang des Empfängers ist. Ganz profan gesagt: Der Einsatz eines Preselektors bewirkt umso mehr, je schlechter der Empfänger ist.

Vorhaben

Die in o.g. Beitrag umgesetzte Lösung des Pi-Filters demonstrierte die Theorie eindruckvoll. Dennoch wuchs in mir der Wunsch nach mehr. Erstens: Die Baugröße sollte noch kompakter werden. Die große Luftspule des Pi-Filters in Verbindung mit ZWEI Drehkondensatoren lassen kaum eine Miniaturisierung zu, wenn man nicht gerade die hochwertigen Luftdrehkos durch Foliendrehkos ersetzen mag. Zweitens: Die Luftspule stellt in dieser Baugröße kein Optimum hinsichtlich des Gütefaktors dar. Grund sind u.a. die sich gegenseitig beeinflussenden und zudem nicht wenigen Windungen. Wird ein Frequenzbereich über die entsprechende Anzapfungen eingestellt, wirkt der kurzgeschlossene Spulenanteil durch kapazitive und induktive Kopplung dennoch etwas weiter, was den geschalteten und gewünschten Spulenteil bedämpft und so die Kreisgüte reduziert. Und drittens: Die Bedienung über drei Bedienungselemente ist umständlicher als über zwei.

Den Realisierungsmöglichkeiten von Preselektoren sind kaum Grenzen gesetzt: Passive Preselektoren mit Breitbandübertrager an Ein- und Ausgang oder aktive Preselektoren mit Anpassung über einen FET-Transistor, aufwändig einzeln abgeschirmt aufgebaute Bandfilter und und und! Hier stellt sich die Frage, ab welchem Aufwand man von „Preselektor” zu reden bereit ist. Ich möchte dies von dem Moment an tun, ab dem Selektion im Spiel ist – gleich wie wirksam.

Für mich galt es, die oben genannten drei Punkte zu verbessern. Die Unabhängigkeit von einer Stromversorgung führt zwangsläufig zu einer passiven Ausführung. Es sollte aber keine Diplomarbeit entstehen. Ziel war ein geringer Bauaufwand sowie eine hohe Nachbausicherheit. Gerade in der Hochfrequenztechnik reduziert sich diese mit jedem Bauteil um soviel, wie Bauempfehlungen an Wert verlieren. Bei aufwändigen Schaltungen steigt der Aufwand für die Einhaltung von Bauvorschriften und Abgleich enorm, was dazu führt, dass Bauempfehlungen schnell zu den Akten gelegt werden. Dies soll keinesfalls gegen aufwändige Schaltungen sprechen. Aber ich „Bastler” habe Grenzen hinsichtlich handwerklicher und finanzieller Vorraussetzungen und denke, die Bauempfehlung meines einfachen Preselektors ist wertvoll für viele Bastler wie mich. Wer gänzlich den bequemen Weg gehen will, dem empfehle ich kommerzielle Produkte, die man statt mit 15 Euro Materialaufwand und einem Samstag Freizeit für den zehnfachen Geldbetrag, dafür aber je nach Hersteller mit Bandfiltern und spezifizierten Leistungsdaten erwerben kann.

Schaltung

Ganz einfach! Es handelt sich um einen gegen Masse geschalteten LC-Parallelkreis, bei dem je nach Frequenzbereich verschiedene Induktivitäten gewählt und mit EINEM Drehkondensator abgestimmt werden. Bekanntlich wirkt ein in den Signalweg eingefügter Parallelkreis bei Resonanz sperrend für die Resonanzfrequenz, gegen Masse geschaltet hingegen leitend, während jenseits der Resonanzfrequenz Dämpfung auftritt. Dies ist der gewünschte Effekt. Richtige Bandfilter sind mehrkreisig ausgeführt und damit zunehmend steilflankiger, was ihren Aufwand rechtfertigen kann. Allerdings bedarf es gewissen Aufwandes (mehr als nur zwei Parallelkreise), um dafür zu sorgen, dass zwischen den Flanken die Dämpfung nicht wieder ansteigt.

Im Gegensatz dazu sollen die hier favorisierten, einfachen LC-Parallelkreise wenigstens bauteilbedingt keine Schwächen aufweisen, um eine hohe Güte zu erreichen. Ein Koppelkondensator kleiner Kapazität in Reihe zum Eingang vervollständigen die Schaltung. Er ist nicht zwingend, dient aber dem Schutz vor Störungen und im Extremfall dem Schutz vor Zerstörung der Empfängereingangsstufe.

Und für alle Zweifler: Grübelt nicht über Anpassung an konkrete Empfängerimpedanzen von 50 Ohm, 300 Ohm oder 600 Ohm. Die Empfindlich wirklich aller modernen Empfänger ist höher, als dass ein Mangel an Anpassung mehr Verlust bedeuten würde als der Gewinn an Empfangsdynamik.

Dimensionierung

Ein Luftdrehkondensator ist daher Pflicht Nummer 1. Mir stand ein Drehko mit zwei Paketen von je 330 pF und 400 pF aus einer entsorgten Hifi-Anlage zur Verfügung. Es war zu überlegen, welches Paket zweckmäßig zu verwenden war. Warum nicht gleich beide? Das erweitert den Abstimmbereich je Band. Seine Getriebeuntersetzung sorgte für traumhafte drei vollständige Umdrehungen von Anschlag zu Anschlag und so konnte ich mir die Parallelschaltung der beiden Pakete leisten, ohne dass die Abstimmung zu „spitz” ausfallen konnte (Wie sich noch zeigen sollte, hätte ein Folienkondensator mit nur einer halben Umdrehung die Bedienung auf Grund der guten Kreisresonanz unbedienbar gemacht).

Dimensionierungsgrundlage ist die Formel:

f= 1 / (2 * Pi * wurzel(L * C))

mit der Frequenz f in Hz, Induktivität L in H und der Kapazität C in F. Die Frequenzbereiche – fünf sollten es sein – sollen von Langwelle bis etwa 30 MHz reichen und sich deutlich überlappen, sodass der Nachbau sicher wird. Um sie mit einer variablen Kapazität von 22pF – 730pF abzudecken, errechnen sich danach zum Beispiel folgende Induktivitäten L1 bis L5 (gerundet):

Besonderer Wert sollte auf die Spulen gelegt werden, da sie maßgeblich die Güte des LC-Kreises bestimmen. Wichtig sind Form und Material. Erste Wahl sind Ringkerne mit der Form eines Toroides. Ihr unbestreitbarer Vorteil ist, dass die Magnetfeldlinien im Kreis „gefangen” sind und deshalb nicht aus der Spule austreten. Dies bedeutet sehr geringe Verluste und hohe Güte. Gleichzeitig ist dadurch die gegenseitige Beeinflussung der Spulen, also ganz im Gegensatz zur Luftspule mit Anzapfungen, sehr gering. Die Spulen können deshalb sehr nah nebeneinander bestückt werden. Die Kerne bestehen aus Eisenpulver oder Ferrit. Im Gegensatz zu Ferritkernen besitzen die Eisenpulvertypen nur geringe Permeabilität µ, d.h., es lassen sich pro Windung keine so hohe Induktivität erreichen, aber sie sind dafür sehr resistent gegen magnetische Sättigung. Und dies ist in HF-Kreisen gewünscht. Ferritkerne hingegen werden zur Breitbandübertragung oder als Drossel genutzt.

Bekannter Hersteller von Kernen ist die Fa. Amidon. Sie haben ein breites Angebot von Kernen verschiedenster Größen und Materialien, die sich im Falle der Eisenpulvertypen bereits an der farblichen Kennzeichnung unterscheiden lassen. Die Bezeichnung T-50-2 bedeutet z.B.: T = Eisenpulver, 50 = Außendurchmesser in Zoll/100, 2 = Materialtyp. Für Kurzwellenfrequenzen geeignet sind die Materialien 2 (rote Kennzeichnung, 1 – 30 MHz, µ = 10) und 6 (gelbe Kennzeichnung, 2 – 50 MHz, µ = 8). Zu jedem Durchmesser wird ein AL-Wert in µH/100 Wdg. angegeben, mit dem sich im Voraus abschätzen lässt, wie viele Windungen zu welchem Induktivitätswert führen. Für die Größen 50 und 68 (d = 12,7 cm, d = 17,5 cm) sind

Mit der Windungszahl N und der Induktivität L in µH ist

L= AL * (N / 100)^2

N= 100 * wurzel(L / AL)

Für Frequenzen oberhalb 10 MHz sollte das Material 6, darunter Material 2 Verwendung finden. Da bei Empfangsantennen i.d.R. keine hohen Leistungen verarbeitet werden, genügt zur Wicklung Kupferlackdraht CuL von 0,4 mm oder weniger. Damit habe ich eine Übersicht über die Windungszahlen. Wenn man den guten Rat beherzigt und die Windungen auf etwa 270° des Ringes verteilt, passen nicht mehr als etwa 30 Windungen des Drahtes auf einen Ring der Größe 50. Für L3 errechnen sich damit aber rund 70 Windungen. Deshalb sollte die Größe 68, besser sogar die Größe 80 gewählt werden. Es ergeben sich folgende Spulendaten:

L4 und L5 benötigen Induktivitätswerte, die nur noch mit Ferriten erreicht werden. Als sechste Bereichswahl sei noch die Stellung „Pass” eingerichtet, die schlicht und einfach unbelegt ist.

Ausführung

Es war Mittwoch. Unbedingt wollte ich das Ergebnis auf dem Fieldday am Samstag präsentieren. Meine Überlegungen zur Dimensionierung und die Materialbeschaffung ließ auch den Donnerstag vorübergehen. Nur soviel kann ich zu meiner Verteidigung vorbringen: –Ich weiß, dass man so etwas auch schöner bauen kann.

Aber mir ging es um das Wesentliche. Der Einbau der Schaltung erfolgte in ein Metallgehäuse. Veränderungen des Signalpegels durch die Annäherung der Hand (Handkapazität) ist deshalb nicht zu verzeichnen. Trotz meiner Vorgabe zur Miniaturisierung und der Verwendung von Ringkernen sollten die Spulen wenigstens mit ihrem Ringdurchmesser voneinander entfernt sein. Sie sind auf einer Rasterplatine montiert und recht kräftig durch Kabelbinder fixiert, damit Vibrationen möglichst wenig Einfluss auf das Empfangsergebnis haben.

Aus gleichem Grunde sollten Leitungen, wenn es mit ihrer Verlegung nicht zu kompliziert wird, in starrer Ausführung erfolgen. Dies hat hier sogar einen weiteren Vorteil: Die fünf Verbindungen von der Spulenplatine zum Schalter sowie zwei Verbindungen zu den Massekontakten an den PL-Buchsen mit starrem Draht von 1,5 mm² Querschnitt ersparten mit ihrer dreidimensionalen Anordnung sogar die extra Montage der Spulenplatine. Sie sitzt wie festgeschraubt.

Ansonsten ist zum Aufbau nicht viel zu sagen, aber hier noch ein paar Tips zu den Spulen. Der CuL-Draht ist stramm zu wickeln. Nach dem Wickeln fixierte ich die Windungen durch Aufträufeln von Kerzenwachs. Die Spule erhält damit ausreichend Stabilität zur weiteren Handhabung, lässt aber jederzeit durch Hinzufügen oder Entfernen von Windungen eine Korrektur zu.

Die errechneten Windungszahlen erwiesen sich als etwas zu gering. Nach dem Aufträufeln des Wachses und dem Einbau misst man anschließend bis zu 10% geringere Werte. Die Kapazität der Leiterbahnen auf der Platine und des Gehäuses mögen dabei die Ursache sein. Es ist zu empfehlen, zunächst etwas mehr zu Wickeln, denn eine anschließende Reduzierung der Windungszahl fällt leichter als ein Neuwickeln. Bei der großen Variationsbreite des Drehkos und den daraus resultierenden Überlappungen der Frequenzbereiche sind die hier gemessenen Abweichungen allerdings völlig unkritisch.

Ergebnis

Meine Bedenken galten zunächst dem einfachen Schaltungskonzept. Es ist fast so alt wie die Erfindung der Elektrizität. Unzählige Empfänger wenden es an, unzählige Höramateure kamen schon vor mir auf die Idee, es nachzubauen und auch diverse, als KW-Booster oder Preselektor bezeichnete, käuflich erwerbbare Produkte bedienen sich dieses Prinzips. Und es gibt eben auch wesentlich kompliziertere Konzepte. Worum es mir geht? Ich möchte denjenigen zum Nachbau motivieren, der daran zweifelt, dass man etwas RICHTIG GUTES selbst bauen kann. Und demjenigen, der glaubt, dass ihm sein Weltempfänger die Grenzen seiner Möglichkeiten aufzeigt. Einzige Bedingung ist eine Bauteilauswahl und Bauausführung, die sich an o.g. Ansprüchen orientiert. Eine Kette ist nur so stark wie sein schwächstes Glied. Und so scheitern aufwändige Schaltungskonzepte oft an einer oder wenigen Schwächen vollständig. Hiesige Schaltung lässt dagegen nur wenig Fehler zu. Und der Erfolg ist riesig.

Alle Versuche fanden unter Verwendung eines 12 Meter langen, unangepassten Antennendrahtes statt. Auf Kurzwelle genügt der einfache Vergleich zwischen Betrieb mit und ohne Preselektor. Und der Unterschied ist geradezu überwältigend. Zwischen den extremen Empfangssituationen „Ortssenderqualität” und „kaum hörbar” lässt sich der Erfolg des Einsatzes des Preselektors vollständig beschreiben. An den Weltempfängern Siemens RK770 und Sony ICF-SW7600G äußerte sich der Effekt gleichermaßen: Ohne Preselektor gut hörbare Stationen zwischen dem 120-Meterband und dem 10-Meterband waren auch mit Preselektor gut hörbar, aber mit ihm einen Tick klarer und störärmer. Ohne Preselektor kaum hörbare Stationen waren mit demselben gut bis sehr gut hörbar. Und dabei keine Spur von Übersteuerung. Das entspricht genau der eingangs erwähnten Theorie, wonach die Eingangsstufen insgesamt entlastet werden. Stationen, die selbst mit Preselektor schwach hörbar waren, waren es ohne denselben gar nicht. Ich erspare mir die Auflistung einzelner Stationen und deren Hörbarkeit, weil sich der Effekt ausnahmslos und durchgängig bestätigt. Nur dieses eine Beispiel möge den Erfolg unterstreichen: Auf dem Fieldday am 12.1.2008 war die Station der DXpetion J5C (Bubaque Island, Guinea-Bissau) mit dem RK770 ohne Preselektor nicht zu hören. Mit dem Preselektor brachte er hingegen die gleiche Empfangsqualität wie ein Yaesu FT-897D, der an einer ebenso unangepassten Drahtantenne ähnlicher Länge betrieben wurde. Erstaunlich, auf welches Niveau ein „billiger” Kofferempfänger gehoben werden kann.

An einem AOR AR5000 stellen sich die Effekte geringer dar. Zum Teil zeigt sich eine leichte Verbesserung des Empfangs (meist durch Reduzierung des Störpegels), zum Teil ist objektiv keine Verbesserung erkennbar. Das steht nicht im Widerspruch zur Theorie und wertet den Preselektor in keiner Weise ab, denn die Vorselektion hochwertigerer Empfänger lässt weniger Spielraum zur Verbesserung des Empfangs.

Den Lang- und Mittelwellenbereich konnte ich nicht an o.g. Weltempfängern testen, da sie nämlich mit interner Ferritantenne arbeiten, mit dem Anstecken einer externen Antenne diese aber abschalten. Ein direkter Vergleich des Empfangs, d.h. mit und ohne Preselektor unter gleichen Bedingungen, war so nicht möglich. Hier musste der AR5000 noch einmal herhalten. Und es überraschte, dass es mit dem Preselektor auf Mittelwelle gelang, nicht nur das Ergebnis des Kurzwellentests zu bestätigen, sondern teilweise sogar noch Signalerhöhungen von bis zu 2 S-Stufen zu erreichen. Lediglich der Langwellenbetrieb enttäuschte. Dies laste ich aber nicht dem Prinzip, sondern der Materialwahl an. Ich griff für die Spulen L4 und L5 in meine Restesammlung und entschied mich mangels Auswahl kurzer Hand zu einem Ringkern, der den notwendigen Induktivitätswert mit wenigen Windungen erreichen ließ – ohne Kenntnis der sonstigen Materialeigenschaften. L4 war ein Glücksgriff, L5 nicht.

Abgesehen davon: Frappierend ist die Schärfe der Abstimmung, also des Resonanzeffektes der Kreise. Dies ist das Ergebnis der wenigen Regeln zur Ausführung der Bauteile. Ein Folienkondensator mit nur einer halben Umdrehung zwischen den Anschlägen wäre schlicht und einfach nicht nutzbar und eine Luftspule besitzt nicht die Güte eines Ringkernes.

Fazit: Das Verhältnis zwischen Aufwand zu Nutzen lässt sich kaum steigern.

Gezeigt werden soll, wie man mit dem Selbstbau der aus dem WLAN und Amateurfunkbereich bekannten und verbreiteten Doppelquad Antenne diesem Problem entgegenwirken kann. Materialkosten von ein paar Cent für zwei Schweißdrähte aus dem Baumarkt und ein Stück Koaxkabel mit Stecker machen den Selbstbau noch interessanter. Im folgenden sollen die Grundlagen für den Bau geschaffen, eine Idee zum praktischen Aufbau gezeigt und zum experimentieren angeregt werden.

DVB-T Frequenzen

Grundlage für den Bau der Antennen ist die Wellenlänge (Lambda) der zu empfangenden Frequenzen. Möchte man den gesamten Frequenzbereich empfangen wird man die Antenne idealerweise für die Mittelfrequenz berechnen. Bei Bedarf kann auch eine Antenne für eine spezielle Frequenz oder einen speziellen . . . → ...weiter lesen: Einfache Doppelquad für DVB-T im Selbstbau]]> Mittlerweile ist das “Überallfernsehen” DVB-T in großen Teilen Deutschlands und auch in Teilen Europas zu empfangen. Das viele potentielle Nutzer jedoch Empfangsprobleme haben, liegt sicherlich auch an oft als ungenügend einzustufenden Antennen, die mit vielen Empfängern ausgeliefert werden.

Gezeigt werden soll, wie man mit dem Selbstbau der aus dem WLAN und Amateurfunkbereich bekannten und verbreiteten Doppelquad Antenne diesem Problem entgegenwirken kann. Materialkosten von ein paar Cent für zwei Schweißdrähte aus dem Baumarkt und ein Stück Koaxkabel mit Stecker machen den Selbstbau noch interessanter. Im folgenden sollen die Grundlagen für den Bau geschaffen, eine Idee zum praktischen Aufbau gezeigt und zum experimentieren angeregt werden.

DVB-T Frequenzen

Grundlage für den Bau der Antennen ist die Wellenlänge (Lambda) der zu empfangenden Frequenzen. Möchte man den gesamten Frequenzbereich empfangen wird man die Antenne idealerweise für die Mittelfrequenz berechnen. Bei Bedarf kann auch eine Antenne für eine spezielle Frequenz oder einen speziellen Teilbereich berechnet werden.

Arbeiten soll die Antenne in unserem Beispiel im DVB-T Sendebereich Köln/Bonn sowie Düsseldorf. Alle Kanäle liegen hier im UHF Bereich. Der höchste eingesetzte Kanal ist mit Kanal 65 (826 MHz) in Köln/Bonn und der niedrigste mit Kanal 22 (482 MHz) in Düsseldorf zu finden. Die Mittelfrequenz für die zu bauende Antenne beträgt 654 MHz.

DVB-T Kanäle Köln-Bonn: Kanal 26 – 514 MHz bis Kanal 65 – 826 MHz

DVB-T Kanäle Düsseldorf/Ruhrgebiet inkl. regionale Kanäle: Kanal 22 – 482 MHz bis Kanal 57 – 762 MHz

Gesamtbereich Antenne: 482 MHz bis 826 MHz

= Mittenfrequenz für beide Bereiche: 654 MHz

Doppelquad

Bei der Doppelquad Antenne handelt es sich elektrisch gesehen um vier schräg übereinander angeordnete Halbwellendipole. Der Speisepunkt befindet sich in der Mitte. Dort kann für den DVB-T Empfang wahlweise 50 oder 75 Ohm Koaxkabel angeschlossen werden.

Mit der ermittelten Mittelfrequenz errechnen wir die Seitenlänge eines Quadelementes. Da es sich bei diesem Wert (0,25 bzw. 1/4 Lambda Seitenlänge) um einen theoretischen Wert im Freiraum handelt wird die Länge der aus Metall gefertigten Antenne auf 97% gekürzt.

Seitenlänge Quadelement:

300 / 654 MHZ = 0,45872 m Lambda (Wellenlänge) = 0,11468 m Lambda/4 (Viertelwelle)

* 97 % = ca. 11,1 cm

Als Material halten zwei Schweißdrähte mit 2,0mm Durchmesser aus dem Baumarkt, jeweils für eine Antennenhälfte beziehungsweise ein Quad her. Auf die entsprechenden Maße gebogen und am Speisepunkt miteinander und mit dem Koaxkabel verlötet.

Fazit

Selbst provisorisch in einem Raum an einer Pin-Wand befestigt liefert die selbstgebaute Doppelquad sehr gute Empfangsergebnisse. Auch in einem Empfangsgebiet in dem normalerweise eine Außenantenne empfohlen und mit einer kleinen, einem DVB-T-USB Stick beigelegten Antenne gar kein Empfang möglich war.

Möchte man DVB-T in einem Gebiet empfangen wo auch ein VHF Kanal (Beispiel Kanal 8 – 198,5 MHz) eingesetzt wird, variiert die Antenne entsprechend stark in der Größe. Hier müssen dann jedoch einige Verluste für den UHF Bereich hingenommen werden. Je nach Bedarf sollte dann überlegt werden ob man nicht auf den VHF Kanal verzichtet oder entsprechend mehrere Antennen fertigt.

Links:

• [1] Überallfernsehen
• [2] VFO-Magazin: „Einfache” Empfangsantennen und ihre wesentlichen Merkmale

Auch in diesem Jahr traf sich die Redaktion des VFO-Magazin zum St. Helena Fieldday in der Eifel. Als Standort wurde für diese Aktivität zum ersten mal der “Gänsehals” gewählt. Trotz der bitteren Kälte am Abend und in der Nacht hatte man wie gewohnt viel Spaß beim Hobby.

Radio St. Helena konnte ab 17.30 UTC bis zum Sendeschluss gut aufgenommen werden. Trotz der unterschiedlichen Beam-Richtungen war der Empfang durchgehend völlig problemlos möglich. Später am Abend, als unter anderem für Europa gesendet wurde, konnte der Empfang sogar mit SINPO 55545 bewertet werden.

Hier nochmals der Hinweis, das Empfangsberichte nur bestätigt werden, wenn sie über den Postweg in Jamestown eintreffen und entweder drei IRCs, USD 5,00 oder EUR 5,00 für Rückporto enthalten. Empfangsbericht die per Email oder Fax eintreffen, werden nicht bestätigt.

Adresse:

Radio St. Helena, P.O. Box 24, Jamestown, St. Helena Island, STHL 1ZZ, South Atlantic Ocean

Zur Zeit des Sonnenauf- und Sonnenuntergangs ist dies nicht mehr so eindeutig. In der Dämmerungszone, der Übergangszeit zwischen Tag und Nacht, entsteht die D-Schicht erst langsam, beziehungsweise bildet sich Stück für Stück zurück. In dieser Zeit ist es möglich, dass flach einfallende niederfrequente elektromagnetische Wellen weder von der D-Schicht absorbiert noch ohne Beeinflussung durchgelassen werden. In diesem Fall kommt es vor, das das Signal gekrümmt und abgeflacht wird und somit auch in einem flacheren Winkel auf die E oder F-Schicht trifft. Von dort wird das es reflektiert und gelangt ebenso . . . → ...weiter lesen: DX in der Dämmerungszone (Greyline DX)]]> Die Schichten der Ionosphäre nehmen, abhängig von der Tageszeit, unterschiedlich Einfluss auf die Ausbreitungsbedingungen der Kurzwelle [1][2]. Am Tag und in der Nacht sind die Verhältnisse relativ klar. Absorbiert tagsüber die D-Schicht niederfrequente elektromagnetische Wellen, können diese durch die Zurückbildung der D-Schicht in der Nacht passieren. Niederfrequente elektromagnetische Wellen werden dann erst an der E oder F-Schicht reflektiert.

Zur Zeit des Sonnenauf- und Sonnenuntergangs ist dies nicht mehr so eindeutig. In der Dämmerungszone, der Übergangszeit zwischen Tag und Nacht, entsteht die D-Schicht erst langsam, beziehungsweise bildet sich Stück für Stück zurück. In dieser Zeit ist es möglich, dass flach einfallende niederfrequente elektromagnetische Wellen weder von der D-Schicht absorbiert noch ohne Beeinflussung durchgelassen werden. In diesem Fall kommt es vor, das das Signal gekrümmt und abgeflacht wird und somit auch in einem flacheren Winkel auf die E oder F-Schicht trifft. Von dort wird das es reflektiert und gelangt ebenso gekrümmt und abgeflacht zum Empfänger.

Wie die vereinfachte Grafik verdeutlichen soll, kann beim ersten Sprung der Raumwelle in der Dämmerungszone bereits eine Entfernung überbrückt werden, die weitaus größer ist, als bei fehlender D-Schicht in der Nacht wenn das Signal an E oder F-Schicht reflektiert wird.

Im Idealfall befinden sich sowohl Empfänger als auch Sender in der Dämmerungszone. Dann ist das Zeitfenster für einen Empfang zwar nur einige Minuten groß, jedoch die größte Entfernung möglich. Befindet sich nur eine Seite in der Dämmerungszone und der komplette Weg der elektromagnetischen Wellen verläuft in der Nachthälfte, sind auch gute Ergebnisse zu erzielen.

In der Praxis wird man Empfangserfolge mit dieser Art der Wellenausbreitung auf Frequenzen unterhalb etwa 5 MHz haben. In einigen Fällen aber auch hoch bis zum 40m Amateurfunkband.

Sonnenaufgang Deutschland 21.03.

Sonnenaufgang Deutschland 21.06.

Wie die Jahreszeit ändert sich auch der Stand der Sonne zur Erde. Somit nimmt der Kalender auch Einfluss auf den Verlauf der Dämmerungszone. Am Tag des Frühlingsanfang, dem 21.03. und am Tag des Herbstanfang, dem 21.09. steht die Sonne genau senkrecht zum Äquator. Und nur an diesen beiden Tagen wird es für Bewohner auf dem gleichen Längengrad zur gleichen Zeit hell und auch zur gleichen Zeit dunkel. An allen anderen Tagen steht die Sonne in einem anderen Winkel zum Äquator und die Dämmerungszone verläuft nicht parallel zu den Längengraden.

Ab dem 21.03. bewegt sich die Sonne langsam bis zu 23 Grad Richtung Norden, bewegt sich ab ca. dem 21.06 zurück und erreicht am 21.09 wieder ihre Position senkrecht zum Äquator. Bis zum 21.12. bewegt sie sich bis zu 23 Grad Richtung Süden. Daraufhin wieder zurück bis sie am 21.03. wieder senkrecht zum Äquator steht. Entsprechend verlagert sich der Verlauf der Dämmerungszone.

Sonnenaufgang Deutschland 21.09.

Sonnenaufgang Deutschland 21.12.

Um das ideale aber nur kurze Zeitfenster zu nutzen ist es eine Voraussetzung zu wissen, wie genau die Dämmerungszone verläuft. Eine erste Hilfe kann eine Auflistung von Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten verschiedener Standorte sein. Der DARC [3] veröffentlicht zum Beispiel in seinen Deutschlandrundspruch regelmäßig “Orientierungszeiten für Gray-Line DX” [4]. Dort sind diese Zeiten für einige Städte enthalten. Für Freunde des IOTA Programms gibt es bei der RSGB [5] eine Webseite die ständig aktuell die Inseln anzeigt die sich gerade in der Dämmerungszone befinden.

Um das Ganze etwas grafisch aufzubereiten, gab es in der Vergangenheit Weltkarten in azimuthaler Darstellung mit Auflagen für unterschiedliche Jahreszeiten. Diese konnten über die Karte bewegt werden und zeigten so den zeitlichen Verlauf der Dämmerungszone. Das bekannteste und von vielen Hobbyfreunden immer noch eingesetzte Hilfsmittel dieser Art war bekannt unter dem Namen “DX Edge”.

Sonnenuntergang (Azimuthal) Köln Mitte Dezember

Wer es jedoch ganz genau und in Echtzeit haben möchte, kann auf entsprechende Computer Programme zurück greifen. Eine Software die sich in der Praxis bewährt hat und mit der auch die Grafiken in diesem Beitrag erstellt wurden ist “DX-Atlas” [6] von VE3NEA.

Da der Begriff “Greyline DX” des öfteren zu Missverständnissen führt, eine kurze Erklärung: “Greyline” (graue Linie) trifft die Sache nicht ganz, da es sich bei dem besprochenen Bereich nicht um eine Linie, sondern um ein breites Band handelt das über der Erde liegt. Wirklich Grau ist dieser Bereich auch nicht. Jedoch hat sich “Greyline DX” in Hobbykreisen eingebürgert. Das auch des öfteren “Gray” anstelle von “Grey” vorzufinden ist liegt daran, das der eine Begriff aus dem amerikanischen und der andere aus dem britischen Englisch stammt.

Ab und an findet man auch “Twilight DX” oder “DX in the Twilightzone”. Beides ist eigentlich eher zutreffend (Twilight = Dämmerung).

Links:

• [1] VFO-Magazin: Einschätzung der Kurzwellen-Ausbreitungsbedingungen
• [2] VFO-Magazin: Ausbreitung der Kurzwelle – Grundlagen
• [3] DARC
• [4] Deutschland Rundspruch
• [5] RSGB: IOTA Greyline
• [6] DX Atlas