aeg: Abschirmung Stabantenne bei AEG Tramp Junior L62
? aeg: Abschirmung Stabantenne bei AEG Tramp Junior L62
Ich repariere gerade einen AEG Tramp Junior L62, der einen bei Geräten mit horizontal gelagerter Teleskopantenne typischen mechanischen Schwachpunkt zeigt: Die ausgezogene Teleskopantenne lässt sich nicht stabil in die vertikale Position stellen, da die Spannzange in der Antennen - Führungsbuchse gerissen ist und daher nicht mehr stramm genug um das Antennenröhrchen greift, um das Kippmoment abzufangen.
Bei der Reparatur fiel mir folgendes auf:
AEG Tramp Junior L62
Die Teleskopantenne wird beim Einschieben in das Gehäuse oberhalb der Ferritantenne in einem steif imprägnierten Rüschschlauch geführt, der in seinem linken Teil mit Metallfolie umwickelt ist. Die Folie ist potentialfrei, also nicht kontaktiert, und umgibt die Teleskopantenne nur im eingeschobenen Zustand.
AEG Tramp Junior K62
Nicht nur bei meinem "Tramp Junior L62" (LW, MW und UKW), sondern auch in dem ebenfalls in RM angelegten Tramp Junior K62 (MW, KW und UKW) gibt es diese Folie (siehe nebenstehendes Bild).
Hier meine Frage: Wozu diente die Folie, die ich in anderen Geräten dieses Typs noch nicht gesehen habe.
Vielen Dank im Voraus für die Mithilfe beim Lüften des Geheimnisses!
Harald Giese
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aeg: Abschirmung Stabantenne bei AEG Tramp Junior L62
Hallo Harald
Es wird wohl niemand wissen, was der Entwickler damit erreichen wollte.
Um eine Möglichkeit zu finden um das zu klären, muss man wissen, wieviel vom unteren Stabende verbleibt im Schlauch, wenn die Antenne voll ausgezogen ist?
H.M. Knoll
Sc
hwester Modléll TELEFUNKEN
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aeg: Abschirmung Stabantenne bei AEG Tramp Junior L62
Hallo Harald
Durch den Beitrag von Herrn Knoll angeregt, kam mir ein Gedanke.
Da kein SP vorliegt frage ich, ob es eine galvanische Verbindung zwischen Stabantenne und Eingangskreis gibt.
Wenn nein, könnte es sich um eine kapazitive Ankopplung handeln. Der verbleibende Rest der Stabantenne mit der Abschirmung könnte eine Antennen Anpassung Kapazität ergeben
Gruß Wolfram
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aeg: Abschirmung Stabantenne bei AEG Tramp Junior L62
Liebe Freunde,
zuerst zu Wolframs Kommentaren:
Das Schaltbild findet man, wie auf der Modellseite des Tramp Junior L62 angemerkt, beim baugleichen TELEFUNKEN Kavalier L3291.
Hans hatte es schon nachträglich in seinen Beitrag eingefügt, hier noch einmal vergrößert.
Weitere Vergrößerung durch Anklicken der Bilder!
Im meinem ersten Post hatte ich schon erwähnt, dass die Stanniol - Hülle potentialfrei ist. Sie koppelt nur kapazitiv auf die Teleskopantenne und die umliegenden Komponenten.
Hans hatte gefragt, wie weit die Teleskopantenne - eigentlich nur noch die Führungsbuchse - im gezogenen Zustand in das Stanniol - Röhrchen hineinreicht: ca. 10 mm..
Hier ein Bild mit abgezogener Hülse:
Im folgenden Bild sieht man die Umgebung der Teleskopantenne / Führungshülse / Stanniol - Umwicklung:
Im eingeschobenen Zustand liegt die Kapazität zwischen der Teleskopantenne und der Stanniol - Umwicklung bei 24 pF, bei vollkommen gezogener Antenne bei 7 pF.
In der Nähe liegen die Spulen Sp 203 und Sp 204 des LW - Vorkreises und die Spule Sp 205 des UKW - Eingangs (Antennen - Transformator).
Gruß,
Harald
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Funktion des Metallfolienwickels im AEG Tramp Junior
Nach einer schöpferischen Pause von einigen Wochen und der Einsicht, dass meine Kenntnisse auf dem Gebiet der Radiotechnik nicht ausreichen, um den Zweck des Metallfolienwickels zu ergründen, habe ich den ehemaligen GRUNDIG Entwickler Hans M. Knoll um seinen Rat gebeten.
Seine Antworten werde ich im Folgenden sinngemäß an die Forumsmitglieder weitergeben.
1. Möglichkeit
Kapazitive Kopplung
Es kann davon ausgegangen werden, dass der Metallfolienwickel um das Führungsrohr der Teleskopantenne in den Modellen AEG Tramp Junior K62 und - L62 nicht zum Zweck einer kapazitiven Kopplung zwischen der Antenne und den Chassisaufbauten diente. Zur Zeit der Fertigung dieser Modelle standen keramische Festkondensatoren mit Werten zwischen 2 und 39 pF in 1 pF Staffelung zu Verfügung. Die Verwendung eines kleinen Kondensators wäre fertigungstechnisch einfacher und kostengünstiger gewesen, als die Metallhülse.
Diesen Beweggrund für die Installation des Metallfolienwickels kann man also mit hoher Wahrscheinlichkeit ausschließen.
2. Möglichkeit
Elektrische Verlängerung der Teleskopantenne zur Optimierung der Quellimpedanz
Hier noch einmal die Topologie der Antennenführung und Umwicklung:
Der 8 cm lange Metallfolienwickel überlappt die Führungsbuchse der Teleskopantenne um ca. 1 cm. Zwischen beiden misst man eine Kapazität von 7 pF. Die im voll ausgezogenen Zustand 80 cm lange Teleskopantenne wird also über kapazitive Kopplung durch die Umwicklung auf knapp 90 cm verlängert.
Hier ein erklärendes Bild von Hans M. Knoll zu den Anschlussmöglichkeiten eines λ/4 - Marconi - Vertikalstrahlers. Dieser weit verbreitete Antennentyp repräsentiert einen halbierten und vertikal gestellten Hertzschen λ/2 Dipol, der sein Spiegelbild in der virtuellen Erdebene sieht (kennt jeder Ham von seinen Groundplane - Antennen, bei denen die Radials die Erdebene aufspannen).
Varianten der Signalauskopplung bei Vorgabe einer Quellimpedanz, die zu optimalem S/N - Verhältbis in der Eingangsverstärkerstufe (hier Basisschaltung) führt.
- A: Signalauskopplung über einer Fußpunkt - Induktivität
- B: Signalauskopplung über einen Antennenabgriff. Diese Variante verbietet sich natürlich im vorliegenden Fall, da man den Abgriff außerhalb des Gehäuses anbringen müsste.
- C: Signalauskopplung über einer Fußpunkt - Kapazität.
- D: Situation beim AEG - Tramp Junior. Die 73 Ω Fußpunkt - Impedanz der Marconi - Antenne wird mit Hilfe der elektrischen Verlängerung auf z.B. 90 Ω hochgesetzt, einen Wert, der sich für die niederohmige Emittereinspeisung eignet.
3. Möglichkeit
Elektrische Verlängerung der Teleskopantenne zur Vermeidung der Resonanz auf 96,3 MHz
Bei FM - Superhetempfängern kennt man das Problem der 9. Oberwelle der 10,7 MHz Zwischenfrequenz auf 96,3 MHz, also mitten im UKW - Empfangsbereich. Die 9. Oberwelle entsteht im Empfangsgleichrichter - also im Ratiodetektor - durch die nichtlinearen Kennlinien der Gleichrichterdioden. Da der Ratiodetektor HF - Pegel im Bereich von einigen Volt bis zu einigen 10 V verarbeitet, entsteht die 9. Oberwelle mit so hohem Pegel, dass bei nicht hinreichender Abschirmung die in den UKW - Eingangsteil eindringende Strahlung noch zu Rückkopplungseffekten führen kann. Im Lauf der Geräteentwicklung entpuppte sich das Entkoppeln von Ratio - Detektor und UKW - Eingang als ein veritables Problem der UKW - Empfangstechnik. Besonders störend wirkte sich dieser Effekt im norddeutschen Raum aus, wo der NDR sein Programm auf 96,3 MHz ausstrahlte.
Das Problem betraf insbesondere Geräte mit eingebauter UKW - Hilfsantenne an der Gehäuserückwand oder an den Gehäuseinnenseiten, oder auch Kofferradios mit ihren engen Platzverhältnissen, die dafür prädestiniert waren, die vom Ratio - Detektor abgestrahlte 9. Oberwelle in den UKW - Empfangsteil zurückzuleiten. Abhilfe wurde letztenendes durch besonders kompakt aufgebaute und sorgfältig abgeschirmte Ratio - Detektor Baueinheiten geschaffen.
Es wäre also denkbar, dass man dieses Problem beim AEG Tramp Junior dadurch in den Griff bekommen wollte, dass man den UKW Antennenkreis durch elektrische Verlängerung der Teleskopantenne absichtlich gegenüber der sensiblen Frequenz von 96,3 MHz verstimmte, um den Rückkopplungseffekt zu reduzieren.
Die TELEFUNKEN Kavalier de Luxe 3391 Modelle
Welcher Grund letzten Endes für die Anbringung des Metallfolienwickels ausschlaggebend war, wird sich wohl im nachherein kaum klären lassen.
Erstaunlich mutet auf jeden Fall die Tatsache an, dass die schaltungsmäßig sehr ähnlichen Parallelmodelle des Folgejahrgangs 1962/63 "Kavalier de Luxe 3391" keine Folienumwicklung aufweisen.
Hier noch einmal die Schaltbilder der UKW - Eingangsstufen der Geräte Telefunken Kavalier 3291 K (= AEG Tramp Junior K62), TELEFUNKEN Kavalier 3291 L (= AEG Tramp Junior L62), TELEFUNKEN Kavalier de Luxe 3391 K und TELEFUNKEN Kavalier de Luxe 3391 L.
Die "3291" Modelle (obere Bilder) sind diejenigen mit der Folienumwicklung, die "3391 de Luxe" Modelle (untere Bilder) diejenigen ohne Folie.
Wie man sieht, verwendeten alle 4 Modelle im UKW - Eingang exakt die gleiche Schaltung. Es ist somit aus den Schaltbildern nicht erkennbar, warum nur die Antennenführungen der "3291" Modelle mit den Metallfolienwickeln ausgestattet wurden.
Die einzigen Unterschiede bestanden darin, dass die "Kavalier de Luxe 3391" Modelle
- eine zusätzliche Koax - Antennenbuchse für den Anschluss einer externen UKW - Antenne hatten, die galvanisch mit dem Fußpunkt der Teleskopantenne verbunden war und
- die Obergrenze des UKW - Empfangsbereiches durch Verkleinerung des Oszillatorkreiskondensators C614 von 27 pF auf 20 pF von ursprünglich 100 MHZ auf nunmehr 104 MHz angehoben wurde.
Es stellt sich die Frage, ob man durch Änderung der Verdrahtung einen ähnlichen Effekt erreicht hat, wie mit den besagten Metallfolienwickeln der Vorgängergeneration oder ob die Unterschiede auch in Zusammenhang mit dem erweiterten Empfangsbereich stehen.
Die Tatsache, dass bei den "3391 de Luxe" Modellen (untere Bilder) die Emitterspannungen um 0,8 V tiefer liegen als bei den "3291" Modellen hängt damit zusammen, dass bei letzteren in der Zuführung der 7,5 V Versorgungsspannung ein kleinerer Widerstand verwendet wurde: 120 Ω bei "3291" gegenüber 680 Ω bei "3391 de Luxe".
Es wurde bisher nicht geklärt, warum man die UKW - Box in den "3391 de Luxe" Modellen mit niedrigerer Spannung und somit höherem Eingangswiderstand betrieb.
Schlussbemerkung
Auch wenn der ursprüngliche Zweck der Metallfolienwickel in den AEG Tramp Junior K62 - L62 Modellen und den Parallelmodellen von TELEFUNKEN nicht endgültig geklärt werden konnte, so führten doch die Hinweise von Hans M. Knoll zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaften der Teleskopantenne.
Danke Hans!
Harald Giese
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Tramp Junior: Weitere Hinweise zum Zweck der Umwicklung
In der Zwischenzeit erhielt ich per Email noch weitere Vorschläge zur möglichen Funktion der Metallfolien - Umwicklung, die ich hier vorstellen möchte.
1. Vorschlag
Im 1. Vorschlag wurde angesprochen, dass sich der Zweck der Umwicklung vielleicht garicht auf die Empfangseigenschaften im UKW - Bereich, sondern bei LW/MW auswirken könnte.
Genauer: dass die Folienumwicklung bewirkt, dass die Verteilung des zeitlich veränderlichen magnetischen Feldes am Ort der Ferritantenne, unabhängig von der Position der Teleskopantenne (ausgezogen oder eingefahren) wird und dadurch für konstante Feldverhältnisse sorgt. .
Gegenargumente:
- Es ist zwar korrekt, dass die Präsenz der Teleskopantenne einen gewissen Einfluss auf die Induktivität der auf der Ferritantenne sitzenden Vorkreisspulen hat und sich dieser Einfluss ändert. wenn die Antenne ausgezogen oder eingefahren ist. Die Ursache für diesen Einfluss liegt in der Tatsache, dass die konzentrischen Rohre der Teleskopantenne im Streufeld der Ferritantenne liegen. In diesen langgestreckten "Kurzschlussringen" erzeugt der Streufluss Wirbelströme, die eine Schwächung des erzeugenden Feldes und somit der Vorkreisspulen - Induktivität zur Folge haben. Die Teleskopantenne bewirkt also abhängig von ihrem Einfahrzustand eine Verstimmung der Vorkreise.
- Betrachtet man nun die Position der Vorkreisspulen bei den Modellen 3291 K und 3291 L so liegt die Umwicklung einmal neben der MW – Spule (3291K) , und einmal neben der LW – Spule (3291L). In der Rückansicht der beiden Geräte sieht man beim Modell 3291 K auf dem linken Teil des Ferritstabs nur eine Spule ⇒ die MW – Spule. Beim Modell 3291 L sieht man zwei Spulen. Allerdings ist die linke nun die LW – Spule!
Kavalier 3291 K Kavalier 3291 L
- Sollte die Folienumwicklung den Zweck verfolgen, die Präsenz bzw. Absenz der Teleskopantenne zu kaschieren, so müsste sie sich mindestens über die gesamte Wickelraumlänge der Vorkreisspulen ausdehnen und ebenfalls ein Rohr - also einen langgestreckten Kurzschlussring bilden.In diesem Fall hinge die Vorkreisspulen - Induktivität tatsächlich nicht mehr von der Position der Teleskopantenne ab.
- Wie man sieht, erstreckt sich die Umwicklung aber nur um einen Teilbereich der Ferritstab - Bewicklung, der bei einem Modell neben der MW - Spule und beim anderen Modell neben der LW - Spule liegt.
- Überprüft man nun auch den Aufbau der Umwicklung, so stellt man fest, dass es sich um kein geschlossenes Rohr, sondern um eine überlappend gewickelte Folie mit selbstklebendem Papierrücken handelt. Die beiden Folienenden sind dadurch gegeneinder isoliert. Dies wurde dadurch nachgewiesen, dass die Folie längs aufgeschnitten wurde. Die beiden Folienhälften hatten dann keinen Kontakt mehr.
- Da die Umwicklung aus Aluminium - Folie besteht, also aus einem paramagnetischem Material, hat ihre alleinige Präsenz übrigens nur einen vernachlässigbar geringen Einfluss auf die magnetische Feldverteilung.
- In Anbetracht dieser Argumente erscheint es wenig plausibel anzunehmen, dass die Folienumwicklung einer Kaschierung der Teleskopantenne diente.
- Bei den späteren Modellen 3391 K und 3391 L fiel die Umwicklung vollkommen weg.
Anstelle dessen verfügten diese Modelle über eine direkt mit dem Fußpunkt der Teleskopantenne verbundene Buchse zum Anschluss einer externen Zusatzantenne. Schaut man sich die Verdrahtung vom Fußpunkt der Teleskopantenne über die Buchse bis zum Massepunkt an, so ergeben sich Leiterlängen, die sich nicht signifikant von der Länge der Folienumwicklung unterscheiden. Der Fußpunkt der Teleskopantenne wurde bei den späteren Modellen also nicht durch die Umwicklung der Teleskopantennenführung „hochgelegt“ sondern durch die geänderte Verdrahtung.
2. Vorschlag
Im 2. Vorschlag wurde angesprochen, dass die Telekopantenne möglicherweise als Hilfsantenne für die AM - Bereiche fungiert, indem das am Antennenfußpunkt anstehende Signal über 2 in Reihe geschaltete Kondensatoren auf die auf dem Ferritstab sitzenden Vorkreisspulen gekoppelt wird. (1. Kondensator: Kippgelenk ⇒ Folie, 2. Kondensator: Folie ⇒ Ferritstabspulen)
Gegenargument:
Dagegen spricht die Tatsache, dass die Teleskopantenne mit ihrer Länge von ca. 80 cm um etwa einen Faktor 450 (LW), 100 (MW) und 10 (KW) kürzer ist, als eine Marconi - Antenne (λ/4 - Strahler) für den mittleren Frequenzbereich des jeweiligen Bandes.
Dies hat die folgenden Konsequenzen:
- Durch ihre kurze Ausdehnung im Vergleich zu λ/4 der jeweiligen Wellenlänge produziert das sie umgebende elektromagnetische Wellenfeld (genauer gesagt die elektrische Feldkomponente) zwischen dem oberen, offenen Ende und dem untereren, geerdeten Ende einen sehr viel geringeren Spannungsabfall als im Resonanzfall (Stablänge ≈ λ/4). Dadurch wird auch der durch die Antenne getriebene hochfrequente Strom und das in den Empfängereingang eingekoppelte Spannungssignal sehr gering ⇒ die Antenne wird also mit fallendem Quotienten "Stablänge / (λ/4)" immer ineffektiver.
- Aufgrund ihres Längendefizits entspricht die Teleskopantenne auf den AM - Bändern einer kleinen Kapazität, die infolge der niedrigen Frequenzen einen hohen Widerstand Rc = 1 / 2πfC darstellt. Eine kapazitive Spannungskopplung an die Vorkreise , wie sie bei dem oben genannten Vorschlag angenommen wird, führt auf MW und LW zu extrem schlechter Energieeinkopplung. Die Teleskopantenne ist praktisch ohne Funktion. Nur im KW - Bereich führt sie unter günstigen Empfangsbedingungen noch zu akzeptablem Empfang.
- Das Längendefizit in Bezug auf λ/4 lässt sich bekanntlich bei einer zu kurzen Antenne dadurch ausgleichen, dass man in das untere Ende eine passende Induktivität einschleift (elektrische Verlängerung auf ≈ λ/4) und dadurch wieder zu einer realen Fußpunktimpedanz und besserer Anpassung an den Empfängereingang gelangt. Unglücklicherweise beseitigt man damit nicht das 1. Problem, also das der zu geringen Felderfassung.
Das Gegenargument wurde durch folgenden realitätsnahen Test untermauert. Mit einem Testsender (SMLR - BN41001) wurde auf MW (1 MHz) ein 30 % amplitudenmoduliertes Signal produziert und über ein Anpassnetzwerk auf eine frei hängende 20 m Langdrahtantenne gekoppelt.
Das Signal wurde mit meinem Tramp Junior L62 (= Kavalier 3291 L) bei voll ausgezogener Teleskopantenne auf dem MW - Bereich empfangen und der Regelspannungspegel mit Hilfe eines empfindlichen Messinstruments (URU - BN1080) mit und ohne Folienumwicklung gemessen. Es ergab sich kein Unterschied!. Die Folienumwicklung hat also auf den AM - Bereichen keinen Einfluß auf den Empfang.
Interessant ist in diesem Kontext wieder ein Vergleich mit den Folgemodellen 3391 K und 3391 L, also den Modellen mit zusätzlicher Antennenbuchse.
Kavalier de Luxe 3391 K
Im Modell Kavalier de Luxe 3391 K wurde nur im KW - Bereich das von der Teleskopantenne bzw. der externen Zusatzantenne stammende Antennensignal über kapazitive Spannungskopplung (C222 = 30 pF) auf den Hochpunkt des Vorkreises einkoppelt.
War die Empfangsleistung mit der Teleskopantenne nicht ausreichend, hatte man die Wahl, sie durch eine externe Antenne zu verbessern.
Im MW - Bereich erfolgte die Antennenankopplung über kapazitive Stromkopplung (C213 = 4000 pF).
Das bedeutet nun nicht, dass man von der Teleskopantenne erwartet hätte, dass sie auf MW einen zusätzlichen Beitrag zu der mit der Ferritantenne erreichten Empfangsleistung erbracht hätte. Die Art der Einkopplung wurde für den Fall gewählt, dass eine externe Antenne angschlossen wird!
Kavalier de Luxe 3391 L
Analoges gilt auch beim Modell Kavalier de Luxe 3391 L:
In diesem Fall wird das von der optionalen Zusatzantenne angelieferte Antennensignal bei MW und LW über kapazitive Stromkopplung in die Vorkreise eingekoppelt (rot markierte Leitungen).
Nach derzeitigen Wissensstand scheint der von Hans M. Knoll gebrachte Vorschlag einer durch die Umwicklung erreichten elektrischen Verlängerung der Teleskopantenne nach wie vor am plausibelsten.
UKW - Baustein aus TELEFUNKEN Laborbuch Band 2
Für den interessierten Leser zeige ich hier noch Scans eines Artikels aus dem TELEFUNKEN Laborbuch, Band 2, 5. Auflage, 1969 S. 234 - 242 mit dem Titel "UKW - Baustein mit zwei Transistoren". Die hier beschriebene Schaltung ist weitgehend identisch mit den UKW - Eingängen der Tramp - Junior - und Kavalier - Modelle. Der Text gibt einen guten Einblick in die den verschiedenen Komponenten zugrunde liegenden Dimensionierungskriterien.
Zum Vergrößern bitte anklicken!
Harald Giese
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