Reception techniques: Eine B3CKS Bierdosen VLF

DAS B3CKS VLF - ANTENNEN PROJEKT
15Hz-30kHz Empfang im Floating- oder Grounded- Betrieb
von Torsten Heer - DKS302 - Deutschland

Eines Nachts fielen mir zwei Bierdosen in´s Auge die auf meiner Werkbank standen. Sie erinnerten mich sofort an den Floating Solar Receiver von Renato Romero. Ich dachte mir: "Warum nicht"? Diese beiden Bierdosen sich nichts anderes als ein Kondnsator. Also sollte es doch möglich sein, die beiden Bierdosen an einem Mikrofonvorverstärker für Kondensatormikrofone anzuschließen, und dieses Gebilde dann als VLF- Empfänger zu benutzen. Bingo... Der erste Test als Monopol brachte ein gutes Ergebnis.

Erfreut über das gute Ergebnis begann ich mit weiteren Tests.

Meine Empfangsbedingungen:

Ich wohne in einer Kleinstadt (Loc.: J041VG) mit ca. 7500 Einwohnern. Die Höhenlage befindet sich zwischen 220-650 m über NN. Mein Standort ist in der Mitte der Stadt und ca. 330 m über NN. Alle Berge und Häuser um meinen Standort herum sind leider höher gelegen. Zu allem Überfluss habe ich bei dem VLF- Empfang noch jede Menge Netzstörungen und ein sehr breitbandiges Signal, welches möglicher Weise von einem Powerline- Modem oder dem Kabelfernsehn kommt. Die Störungen gehen vom VLF- Band bis in das Rundfunkband bei 108MHz. Das sind wirklich keine guten Voraussetzungen für den VLF- Empfang. Empfangsversuche mit den unterschiedlichsten Antennen brachten mir nicht das gewünschte Ergebnis. Mit magnetischen Antennen wie Ferrit- oder Loopantennen konnte ich zwar Sferics hören, doch unglücklicher Weise empfing ich damit auch Rundfunksender und jede Menge 50Hz Brummen. Alle Versuche die Störungen zu Filtern gingen dann allerdings auch zu Lasten des Sfericsempfangs. Also experimentierte ich dann mit verschiedenen elektrischen Antennen. Mit einigen gelang es mir dann auch, dem VLF- Band ohne größere Beeinträchtigungen durch das Netzbrummen zu Lauschen. Aber leider habe ich auch nicht genug Platz um größere Antennen aufzubauen, und der Sfericsempfang wird bei den elektrischen Antennen durch die umliegenden Gebäude stark abgeschirmt. Außerdem stört das Breitbandsignal den Empfang mit einem hohen Rauschpegel. Der Hauptanteil dieser Störungen liegt zwischen 3.5KHz bis 6.5KHz und 8KHz bis 11KHz. So habe ich leider keine andere Wahl, als zum Empfang irgendwo auf das freie Feld zu gehen.

DAS BIERDOSEN - ANTENNEN PROJEKT

Hier ein Bild der ersten Testkonstruktion. Der Abstand zwischen den Dosen beträgt ca. 60mm.

Der erste Test mit der Antenne brachte ein sehr gutes Ergebnis... ...bis zum Sonnenuntergang! Plötzlich hörte ich Radiosender aus den unterschiedlichsten Ländern, und die Signale schwankten stätig. Frustriert darüber ging ich dann in´s Bett. Aber Irgendjemand ;-) Sagte mir: "Du mußt die Kondensatoren in der Schaltung austauschen...."

DIE ORIGINAL- SCHALTUNG

Die Schaltung ist mit einem TL072 op-amp aufgebaut, und wurde mal bei ELV vertrieben. ELV-Elektronik

Original Schaltplan MIC - VV

Bei der Schaltung wurden C4 & C7 durch 1.5nF ersetzt um die Radiofrequenzen zu blocken. Zu R10 wurden noch 15nF in Serie geschaltet. Zum Anpassen der Eingangsimpedanz an die Bierdosen, sind R4 und R9 durch 10M ersetzt worden. Die Brücke zwischen ST3 & ST4 wird nicht gebraucht. Wenn die Brücke 1 geschlossen ist, stellt der Verstärker eine Spannungsversorgung für Electred- Mikrofone zur Verfügung. Brücke 2 wird auch nicht benötigt. Die Schaltung kann mit einer Spannungsquelle zwischen 5 und 15 Volt versorgt werden. In meinem Fall verwende ich eine 9V Blockbatterie. Der Verstärker stellt genügend Ausgangsleistung zur Verfügung um den Line- Eingang der Soundkarte anzusteuern, und ist relativ rauscharm. Somit kann man den zweiten Kanal dann z.B. zusätzlich mit einer magnetischen Antenne betreiben.

DIE MODIFIZIERTE SCHALTUNG

Der Schaltplan nach den Änderungen

Der Ausgang des Verstärkers ist über einen 690 Ohm Widerstand an die 24V Wicklung des Transformators angeschlossen. Ein 10K Wendelpoti in Serie mit einem 2,5K Widerstand sind der 230V Wicklung parallel geschaltet. So kann man den Widerstand zwischen 2.5K und 12.5K regeln, um den besten Pegel für die Soundkarte einzustellen. Die Auswahl der Widerstände ist natürlich abhängig von dem verwendeten Transformator. Zur Umschaltung zwischen dem Floating- und Grounded- Betrieb, wird ein Schalter zwischen der Masse zur Soundkarte, und Minus der Batterie verwendet.

B3CKS - ANTENNE AUF DEM MAST

Foto der fertigen B3CKS VLF-Antenne

Die Antenne ist in ein 76mm Fallrohr von ca. 55cm Länge eingebaut. Die Bierdosen sind mit Heißkleber in das Fallrohr eingeklebt. Das obere Ende ist mit einer Kappe versehen, und mit Silikon gefüllt. Das Kabel ist durch die untere Dose geführt, und endet bei dem Verstärker. Um Reperaturen oder Änderungen vor dem endgültigen Zusammenbau zu ermöglichen, sollte man das Kabel noch ca. 10cm aus dem Fallrohr herausziehen können. Die Grundplatte befindet sich ungefähr 4cm in dem Fallrohr, um sie vor Regen zu schützen. Das rechte Foto zeigt die Grundplatte. Auf der Grundplatte ist der Ein/Aus- Schalter, der Schalter für den Wechsel zwischen Floating- und Grounded- Betrieb, die BNC- Buchse und das Wendelpoti montiert.

DIE ERGEBNISSE

Diese Antenne muss sich vor anderen Antennen nicht verstecken. Der Aufbau ist wirklich simpel, und die Materialien sind günstig zu bekommen!

Die Aufnahme wurde ohne Soft- oder Hardware- Filter auf dem Feld nahe einer Siedlung gemacht!

Auf dem Spektogramm sind die Alphastationen deutlich zu sehen. Ich denke mal, mit dieser Antenne könnte man sicher auch den SAQ Empfangen.

Ein schönes, preisgünstiges Wochenend- Projekt. Und... es funktioniert sogar sehr gut.

DER AUFBAU

Den Öffnungsring entfernen, und die Lasche herausbiegen.

Einen Streifen für die Lüsterklemme aus der Lasche ausschneiden.

Lüsterklemme anbringen.

Ein Loch in den Boden der Dose bohren, das Kabel durch die Dose führen und verkleben.

Massekabel mit der Lüsterklemme verbinden und die Klemme festkleben.

Achtung: Bei den neueren Bierdosen besteht evtl. keine Verbindung zwischen dem Deckel und der Dose selbst. In diesem Fall den Rand wie auf dem Foto mit einer Zange zusammendrücken.

Einen 50mm breiten Streifen aus einer Toilettenrolle zuschneiden, und auf die untere Dose kleben. Den Innenleiter mit der oberen Dose verbinden, und dann die Dosen miteinander verkleben.