Ankündigung VLF-Verstärker PCB 5 Version 7

Hallo zusammen,

Richos und ich haben versucht einige Nachteile des PCB 5 Version 6 zu beseitigen.

Die wesentlichen Unterschiede sind die folgenden.

1.) Da die Feinabstimmung mit den Trimmern nur schwer möglich war, weil es keine logarithmischen Trimmer gibt, haben wir es nun mit Jumpern versucht. Mit 4 Jumpern lassen sich durch Parallelschaltungen von Widerständen die folgenden 7 Verstärkerstufen realisieren.

11, 18, 28, 43, 70, 111, 170

Der Faktor zwischen zwei aufeinander folgende Verstärkerstufen beträgt etwa 1.6. Die betrifft nur den zweiten OP, der erste OP arbeitet fest mit einer 48-fachen Verstärkung.

2.) Es sind jetzt zwei verschiedene Grenzfrequenzen der Tiefpass-Filter einstellbar, 17 kHz und 34 kHz. Die 34 kHz sind für die Rahmenantennen und Koaxialkabel-Antennen, die 17 kHz sind für die Ferritantennen.

3.) Die Abschlusswiderstände für die Koaxialkabel-Antennen lassen sich ebenfalls mit Jumpern hinzuschalten.

4.) Für die Verwendung elektrischer Antennen kann nun der negative Eingang mit einem Jumper auf Masse gelegt werden.

Leider ist die Platine dadurch etwas breiter geworden, von 60 mm auf 68 mm.

Grüße,

Hallo Andi,

die Idee, die Verstärkung zurückzunehmen, wenn das Gewitter sehr nah kommt, mach keinen Sinn. Eine Ortung der Blitze ist für Gewitter, die sehr nah sind, so gut wie unmöglich, auch wenn die Verstärkung angepasst wird. Ich versuche hier einmal das grundsätzliche Problem vereinfacht wieder zu geben. (Physiker bitte einmal weghören.)

In der Gewitterwolke kann es in wenigen Sekunden mehrere hundert Entladungen geben. Die Stromstärke der meisten Entladungen ist sehr gering, nur bei wenigen Entladungen ist die Stromstärke groß. Wenn diese schwachen Entladungen sehr nah am Empfänger sind, dann ist der Empfangspegel für die schwachen Entladungen fast genau so groß, wie der Empfangspegel für die starken Entladungen. In einem Abstand von 50 km ist dagegen der Empfangspegel für die starken Entladungen sehr viel größer als der Empfangspegel für die schwachen Entladungen, falls die schwachen Entladungen überhaupt noch registriert werden.

Die Signalstärke sinkt quadratisch mit dem Abstand zwischen Sender und Empfänger. Die Deutsche Welle sendet aus Jülich mit 100.000 kW Sendeleistung. Dieses Signal kann ich problemlos mit einem 1 mW Sender direkt neben meinem Radio platt bügeln. Bei einem Abstand von 10 m ist natürlich die Deutsche Welle wieder stärker in meinem Radio zu hören.

Viele der schwachen Blitzentladungen sind unmittelbar vor und nach der Hauptentladung. Ein Blitz ist im Nahbereich ein zusammenhängendes Bündel von vielen fast gleich stark aufgenommenen Peaks. In der Ferne wird jedoch nur ein Peak aufgenommen, der Peak der starken Hauptentladung. Die Zuordnung der Hauptendladung zu dem richtigen Peak aus dem Bündel, ist in der Regel nicht mehr möglich. Das Herunterregeln der Verstärkung kann dieses grundsätzliche Problem nicht beseitigen.

Am besten geht die Station in den Interferenzmodus, solange das Gewitter über den Empfänger weg zieht.

Grüße,

Hallo Egon,

eine AGC nur damit man auch Gewitter vor der Haustür empfangen kann ist natürlich Blödsinn, das ist klar.

Da ja nun Jumper verwendet werden, ist mir folgender Gedanke gekommen: Warum die Widerstände nicht elektrisch schaltbar machen, z. B. damit? (dazu gab es hier schon mal irgendwo einen Beitrag)

Man könnte somit die Verstärkung vom Eval-Board aus regeln - drei Kabel der Netzwerkleitung sind ja noch unbelegt. Vier wären natürlich besser, dann könnte man alle vier Widerstandspaare einzeln schalten. Zwar sind alle I/O-Ports des AVR belegt, aber da ließen sich sicher drei Opfern.

So eine Schaltung hätte folgende Vorteile:
- Einfachere Anpassung der Empfindlichkeit (ist bei mir schon recht aufwändig da mit der Leiter hinzukommen; ist bei manch anderen evtl. noch schlimmer)
- (Halb-)Automatische Anpassung durch den Tracker
- Rückmeldung an das Ortungsnetzwerk, dadurch weitere Optimierung

Ziel soll sicher nicht sein, die Empfindlichkeit ständig rauf und runter zu regeln. Viel mehr kann damit für die jeweilige Station ein Optimum gefunden werden. In den letzten Wochen habe ich bei meiner Station ein paar mal die Verstärkung geringfügig geändert und musste feststellen, dass dadurch schon starke Änderungen in der Statistik "Blitzquote nach Entfernung" zu sehen sind.

Insgesamt ließe sich damit die Gesamtortungsquote sicher nochmal ein Stück steigern, etliche Stationen sind meiner Meinung nach nicht gerade optimal eingestellt. Vom Schaltungsaufwand würde es sich auch in Grenzen halten.

PS: Ein Sender mit 100MW in Jülich? Den will ich sehen. Die dortigen Sendemasten wurden bzw. werden jedoch abgerissen.

Ja ja,

die Antennen in Jülich gibt's schon lange nicht mehr, und es sind auch bestimmt nur 100kW gewesen, aber es ging ums Prinzip.

Wenn ich den Verstärker nur einmal einstellen muss, dann brauche ich auch keine aufwendig gesteuerten Einstellungsmöglichkeiten. Im Moment scheint jeder seinen Verstärker knapp über seinen Tagesstörpegel zu justieren. Das führ natürlich auch dazu, dass täglich nachjustiert wird.

Ich möchte mit dieser Anmerkung nicht falsch verstanden werden, es soll schließlich jeder auch seinen Spaß an der Sache haben, und experimentieren dürfen.

Was mir eigentlich mehr Sorgen macht, ist die Signalform. Ich werde versuchen demnächst eine Signalbewertung einzubauen, mit der jeder erkennen kann, ob sein Signale gut ist oder unbrauchbar. Einige Signale sind durch die Resonanzfrequenz stark überlagert, andere sehen schon fast abgestimmt aus.

Ich bin selber überrascht, dass es funktioniert.

Grüße,

Zitat von Cinam

.... Ich werde versuchen demnächst eine Signalbewertung einzubauen, mit der jeder erkennen kann, ob sein Signale gut ist oder unbrauchbar......

Hi Egon,
alles was es uns leichter macht die Qualität zu verbessern wird sicher gern angenommen.

Note the input can now be connected as differential amplifier.
...the Input impedance will here be 1kohm.

I made an amp with remote gain control, and it actually expands coverage area significantly (<20 -> 2000km)
It is also done automatically, but this part I am not happy with, so it gets changed.

The big problem as Egon also points out is that the signals from near and distant lightning are very different.
Our system is designed for distant lightning and works best that way

/richo

Zitat von richo

Our system is designed for distant lightning and works best that way

That is a VERY interesting and important information. I've never read about that before. Would it be correct if we say "some hundreds of kilometers" instead of "distant"? Because a distance much greater than, let's say, 1000km would result in higher deviations due to changes in the signal outline.