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Wir benutzen in unseren Bausätzen genau wie unsere QRP Freunde aus den USA gerne hochwertige Ringkerne (Torroide) der Firma AMIDON.

Grundsätzlich kann man sich merken, dass die Eisencarbonyl Ringe für schmalbandige Anwendungen und die Ferrit-Ringe für breitbandige Anwendungen benutzt werden. Auf der CD findet ihr das Programm Mini RK von Wilfried, DL5SWB. Mit diesem kleinen, aber sehr hilfreichen Programm kann man kinderleicht für jeden Ringkern die benötigten Windung für eine bestimmte Induktivität berechnen, man bekommt aber auch umgekehrt die Induktivität heraus, wenn man die Windungszahl eingibt.

Das Wickeln der Ringkerne erzeugt immer noch bei einigen Bastlern Angstzustände. Völlig zu Unrecht, wie ich meine. Wenn man unvoreingenommen heran geht und sich einige Grundlagen vor Augen hält, dann kann eigentlich nichts schief gehen.

Wichtig ist:: ein Draht durch den Ring gesteckt ist bereits eine Windung. Zur Übung solltest Du mal einen Ringkern bewickeln, wir nehmen einfach mal L4, das ist eine Spule, die in der Baugruppe 4 benötigt wird.

Schneide Dir ca. 25cm vom 0,3mm CuL–Draht ab Nimm nun den Kern in die Hand und stecke ein Drahtende hindurch. Damit ist bereits die erste Windung fertig, aber STOP!!!!

Schau dir Dein Werk noch einmal an und überlege, wie Du den Draht durch den Ring gesteckt hast. Es gibt nämlich zwei Möglichkeiten. Du kannst den Draht von hinten nach vorne durch den Ring stecken, wie es die Mädchen früher beim Sticken gemacht haben oder von vorne nach hinten. Aus Sicht der Hochfrequenz ist es natürlich egal, wie rum der Draht durchgesteckt wird, für den späteren Einbau ist es aber sehr wichtig, weil die Löcher in der Platine einen bestimmten Wickelsinn voraussetzen. Es soll jeder die Durchsteckrichtung nehmen, die ihm angenehmer ist. Es folgt aber dann anschließend zwangsweise eine bestimmte Wickelrichtung, weil sonst die Geometrie der Spule nicht stimmt.

Wenn Du den Draht von hinten nach vorne durchgesteckt hast, dann musst Du die nächsten Windungen im Uhrzeigersinn weiter wickeln, um sie z.B. für den Spatz in die richtige Geometrie zu bringen. Hast Du den Draht von vorne nach hinten durchgesteckt, so geht es folgerichtig gegen den Urzeigersinn weiter.

Diese Regel gilt übrigens so erst mal nur für den Spatz. Auch die Entwickler haben ihre Eigenarten. Wayne, der Konstrukteur des K2 wickelt z.B. genau anders herum als unser DK1HE. Aber wenn man einmal weiß, worauf es ankommt, kann man mit einer kleinen Probewicklung schnell herausfinden, wie es der Konstrukteur haben möchte.

Wickel nun die benötigte Anzahl von Windungen breit verteilt auf den Ring. Wenn Du die Windungen INNEN im Ring zählst, kannst Du nichts verkehrt machen. Die Spule auf dem Bild hat z.B. 8 Windungen. Breit verteilt bedeutet, dass die gewünschte Windungszahl über etwa 270 Grad des Ringes verteilt werden. Das ist so in etwa der übliche Bereich

für Ringkernspulen Wenn Du schon beim Wickeln daran denkst brauchst Du hinterher nicht die Windungen auseinanderziehen, was in gewissen Grenzen aber möglich ist. Die Windungen einer Wicklung dürfen sich auch nicht überschneiden sonder werden grundsätzlich einlagig nebeneinander gewickelt.

Achte beim Wickeln darauf, dass jede Windung richtig stramm gezogen wird. Bei den Eisenpulver (Eisencarbonyl) Ringen ist das überhaupt kein Problem, weil die Kanten schön glatt abgerundet sind. Bei manchen Ferriten ist es etwas problematisch, weil der Ring scharfe Kanten hat .

Schneide den restlichen Draht nicht zu knapp ab und verzinn die Enden.

Wie geht das am besten? Darüber streiten sich die Gelehrten. Der Lack auf den im Bausatz benutzten Drähten ist lötbar, das bedeutet, er zersetzt sich bei Löttemperatur. Bei dünnen Drähten bis etwa 0,8 mm reicht die Wärmekapazität eines Standard Lötkolbens völlig aus, um den Lack einfach abzubrennen. Zu diesem Zweck berühre einen der beiden Drahtenden mit der Lötkolbenspitze so nah es geht am Spulenkörper und gebe reichlich Lötzinn dazu. Es sollte ein richtiger Tropfen entstehen. Nach kurzer Zeit beginnt der Lack sich zu zersetzen, es steigt Rauch auf. Es ist ratsam, die Nase etwas entfernt zu halten, der Rauch ist sicherlich nicht unbedingt gesund. Sobald der Rauch aufsteigt, bewege den Lötkolben ganz langsam gegen das äußere Drahtende, bis Du etwa 1cm des Drahtes verzinnt hast. Wenn es nicht so richtig fließen will, hilft weitere Zufuhr von frischem Lötzinn. Die zersetzten Rückstände werden bei dieser Methode mit dem Lötzinntropfen weggeschoben. Wenn Du fertig bist kontrolliere, ob der Draht auf der ganzen Strecke rundherum verzinnt ist. Das ist wirklich wichtig, die meisten Fehler bei Selbstbau Transceiver rühren von schlecht eingelöteten Spulen mit Kupfer Lackdraht CuL her. Bei dickeren Drähten muss man den Lack bevor man mit dem Lötkolben rangeht vorsichtig mit einem Tapetenmesser (Cutter) abkratzen. Wirklich vorsichtig, damit der Draht nicht gekerbt wird und eine Sollbruchstelle erhält.

Verfahre mit dem zweiten Drahtende genau wie mit dem ersten, und die einlagige Ringkernspule ist fertig.

Manchmal braucht man Spulen mit einer Koppelwindung. Diese kann je nach Schaltung symmetrisch oder unsymmetrisch benötigt werden. Symmetrisch bedeutet in diesem Fall immer erdfrei. Kein Ende der Spule geht an Masse oder an einen Abblockkondensator. Solche symmetrischen Spulen werden immer so aufgebaut, dass die Koppelwicklung mittig zwischen die Hauptwicklung gewickelt wird.

Orientieren wir uns an einem Beispiel für eine symmetrische Kopplung: Die Hauptwicklung soll 14 Windungen haben, die Koppelwicklung 4. Um die Koppelwindung symmetrisch zu platzieren, müssen wir innen im Ring abzählen. 14 geteilt durch 2 ist 7, die Mitte ist also bei 7 Windungen. Die 4 Windungen der Koppelwicklung beginnen also nach der 5. Windung der Haupwicklung und reichen bis hinter die 9. Windung, wie du auch auf der Zeichnung sehen kannst. Anders ausgedrückt: die Koppelwicklung ist symmetrisch in der Mitte der Hauptwicklung, vor und nach der Koppelwicklung sind jeweils 5 Windungen der Hauptwicklung zu sehen.
Sollte in der Praxis einmal bei der Rechnung eine halbe Windung herauskommen, z.B. bei 23 Windungen gesamt 23/2 = 11,5 wird die halbe Windung ignoriert und eine leichte unsymmetrie in Kauf genommen.

Bei unsymmetrischen Kopplungen wird die Koppelwindung zwischen die Windungen der Hauptwicklung gewickelt. Du beginnst dabei grundsätzlich am kalten Ende der Spule. Wo ist das kalte Ende? Kalt nennen wir in der HF immer die Seite, die HF-mäßig auf Masse liegt. HF-mäßig bedeutet nicht unbedingt, dass das Spulenende wirklich direkt galvanisch mit Masse verbunden ist. Aus Sicht der Hochfrequenz kann ja eine Verbindung über einen Kondensator genau so niederohmig sein. Diese Art wirst du häufig finden, lass dich dadurch nicht täuschen.

      

So weit die Praxis. Im folgenden Teil will ich für alle, die besser verstehen wollen, wie ein Geräte funktioniert, ein wenig auf die Berechnung von Spulen eingehen.

Die Bandfilter und Schwingkreise unserer Funkgeräte sind bis meist Parallelschwingkreise mit kapazitivem Teiler wie links im Beispiel. Da Ringkernspulen nicht variabel sind, arbeiten wir mit einem variablen Kondensator. Die Gesamtkapazität berechnet sich wie dargestellt. Wir gehen bei Rechnungen mit dem Taschenrechner davon aus, dass der variable Kondensator sich in Mittelstellung befindet. Auf der CD befindet sich ein EXCEL Tabellenblatt, dass gleich mit Anfangs und Endwert rechnet. Für die Berechnung der Spule bei gegebener Frequenz brauchen wir die Gesamtkapazität im Kreis.

Als erstes müssen wir die Kondensatorschaltung auflösen. C1 und C2 sind parallel geschaltet, die Kapazitäten addieren sich also. C1/2 = C1 + C2
C1/2 und C3 sind in Reihe geschaltet. Bei Reihenschaltung ergibt sich die Gesamtkapazität nach der Formel

Wir lösen weiter auf, in dem wir beide Seiten der Gleichung mit C3 multiplizieren:

Jetzt die Multiplikation mit (C1+C2)

Und die Multiplikation mit Cges:

Nun bleibt nur noch die Division durch (C3+C2+C1) und wir haben Cges isoliert:

Wenn die Gesamtkapazität bekannt ist, können wir mit der bekannten Thomsonschen Schwingungsgleichung die nötige Induktivität bei gegebener Frequenz berechnen:

Wie wir sehen, brauchen wir zur Berechnung der Induktivität nur noch die gewünschte Frequenz und den frisch berechneten Wert für die Gesamtkapazität einzugeben, und wir erhalten als Ergebnis die benötigte Induktivität für den Resonanzfall.

Die Werte für L,f und C sind in dieser Formel übrigens in Henry, Hz und Farad, also recht unhandlich. Wenn wir f in MHz und C in pF einsetzen, können wir direkt mit den Zahlen rechnen und erhalten als Ergebnis die Induktivität in Henry.

Jetzt fehlt nur noch die Berechnung der Windungszahl für den Ringkern.

Die Formel lautet für Eisenpulver Ringkerne:

Sehr hilfreich ist das kleine Programm Mini RK, mit dem sich solche Berechnungen direkt durchführen lassen.

Der in die Berechnung eingehende AL Wert ist spezifisch für das Material des benutzten Ringkernes. Hier einige Werte

 für häufig vorkommende Eisencarbonyl-Materialien:

 

sowie die von gebräuchlichen Ferriten:

 Beispiel:

Dieser Kern ist mit 8 Windungen bewickelt

Die Windungen müssen gleichmäßig auf dem Kernumfang verteilt sein.

 

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