De afstemkringen van de kristalontvangers zijn gemaakt van oud
model spoelen die je vaak tegenkomt
in bv oude boeken, dit kunnen zijn honingraatspoelen, korfspoelen, en
spinneweb spoelen, deze
kunnen ook anders genoemd worden, in het engels: honeycomb, basketweave,
spiderweb coils. In het
duits is het dan: honigwabenspule, korbspule, spinnwebenspule.
De korfspoel zie je
in de boeken ook wel eens als "lorenz spoel" en kan in verschillende vormen
voorkomen, evenals de honingraat en
de spinneweb spoel.
Deze spoelen werden gemaakt omdat
ze een lage eigen capaciteit hebben wat ten goede komt aan de kwaliteitsfactor
(Q) van
de spoel, dit omdat de windingen zo liggen dat er ruimte zit tussen de
verschillende lagen (wikkelingen) in.
Je kunt deze spoelen wikkelen met ge-emmailleerde koperdraad, of met zeide
omwikkelde draad, of zeide
omwikkelde litze draad. Litze draad is te koop met 5 aders/draad, tot wel 1000
aders/draad, maar dat
voel je wel in je beurs.
Eigenlijk is de honingraat spoel een meerlagige cilinder vormige spoel. En er
zijn diverse varianten op dit spoeltype geconstrueerd. Na
talrijke proefnemingen en uigebreid onderzoek is gebleken dat bij
honingraatspoelen (en ook wild gewikkelde spoelen) de
zelfinduktie door een maximum loopt wanneer de wikkeling een vierkante doorsnede
heeft (dikte der spoel gelijk aan de breedte) zoals
in figuur 19, en wanneer de gemiddelde diameter gelijk is aan 3x de dikte der
wikkeling.
Het berekenen van spinneweb/cilinder spoelen is te doen met het
"Dr. Coyle" programma, maar
honingraatspoelen zijn wat ingewikkelder
om te berekenen, deze berekening ben ik ook nog nergens in een van mijn antieke
boeken tegengekomen, wel
de tabellen om er eentje te maken, daarom staan ze hier onder, overgenomen uit
oude boeken.
De condensator voor tabel 1 is 1000cm (+/-1100pF) de draaddikte 0,5mm.
De mal om te wikkelen heeft een diameter van 5cm, breedte spoel is 4cm.
Aantal windingen
Draadlengte
Golflengte
25
35
50
75
100
150
200
250
300
4
6
9
14
20
30
42
50
63
180 - 430 meter
200 - 550 meter
250 - 700 meter
400 - 1000 meter
500 - 1300 meter
700 - 2000 meter
1000 - 2700 meter
1300 - 3600 meter
1600 - 4200 meter
Bron : Bastelbuch fur
radioamateure, 1925
De spoelvorm voor tabel 2 is 5cm in diameter met een breedte van 2,5cm.
Eigen golflengte is de golflengte van de spoel met betrekking tot zijn eigen
capaciteit.
De spoelen die in de bovenstaande tabellen staan worden
gewikkeld op een spoelvorm die eruitziet zoals
onder op de foto`s, al dan niet met 11, 13, 15, 17 pennen maal 2 rijen.
De Honingraat spoel
De spoelvorm met zijn maten staan in de volgende tekeningen. Men kan afwijken
van de maten en het aantal pennen. Je kan de mal maken van hout,
ik heb hem gedraaid van alluminium en de
pennen zijn brij-pennen die ik op de markt gekocht heb en doormidden heb gezaagt,
dat geeft 2 pennen uit 1 brij-pen als de brij-pen tenminste aan 2 kanten
taps toeloopt.
Een honingraat spoel wordt groter in diameter hoe
meer lagen erop gewikkeld worden. De breedte blijft gelijk.
Er zijn natuurlijk meerdere wikkel mogelijkheden, bv: over2/onder2,
over2/onder3, over3/onder2, experimenteer
maar zoals je zelf wilt.
Als je 1 rij pennen gebruikt
kun je hier een "spinneweb spoel" op wikkelen, deze moet je dan wel fixeren
met lijm, of naaien zodat
deze niet uit elkaar valt als je hem van de mal afneemt.
November 2010
Ik heb op de draaibank twee nieuwe spoelwikkelvormen gemaakt met ieder
twee rijen met 15 gaten voor de brijpennen om de litze omheen te
wikkelen.
Precies zoals ze hierboven staan beschreven uit enkele ouden boeken. Nu
heb ik op de smalste deze gewikkeld met litze met 40aders.
Wikkelmethode: over2/onder0
De waarde van deze spoel zou ongeveer 50µH moeten bedragen,...dus niet,
gemeten met mijn diverse inductiemeters kwam ik uit rond de 122µH. Toen
nog eentje gewikkeld met 4 meter draad, zolang tot de draad op was met
een aansluitdraad die lang genoeg is om te solderen. Kom ik op 8
windingen met een inductie van 12µH.
Dan zullen de andere spoelen met meer windingen in bovenstaande tabellen
wel meer afwijken.
Dus,...niet vertrouwen op de oude informatie,..maar op je metingen en
gewoon spoelen maken en daarna aanpassen.
Eventueel een tabel maken voor toekomstig gebruik.
Bovenstaande honingraatspoel heb ik in tabelvorm
gezet voor toekomstig gebruik. Ik had er enkele gemaakt en deze
opgemeten. Die ertussen had ik net nodig en de lijn kwam behoorlijk goed
uit de bus met de verwachtingen. Alleen boven de 162µH/30windingen heb
ik nog niet nodig gehad, dus die zijn nog even gokken.
Wikkelmethode "Over2/Onder0" met bovenstaande spoelwikkelvorm van 5cm
diameter en 2,5cm breed met 2x15 pennen. (Klik foto voor hogere
resolutie)
De Korf spoel
Korfspoelen kun je maken door een plankje met spijkers oid te
voorzien. Ik heb hier een plaatje
plexiglas voor genomen met een dikte van 1cm en hier een aantal gaten in
geboord, spijkers die
ik gebruikt heb zijn stalen spijkers (die zwarte). De spijkers staan dus in
een cirkel. In de tekening hieronder zijn 11 spijkers gebruikt met de over1/onder2 wikkel
methode, dit kan na
eigen inzicht
ook over1/onder1, over1/onder3, of over2/onder3, experimenteer
maar raak.
Rechts de over1/onder2 methode
Links de over2/onder1 methode
Een ander type korfspoel wordt gemaakt
met twee rijen spijkers. Hiernaast 2x 11 spijkers, maar je
kunt hier natuurlijk ook van afwijken. De wikkel methode hiernaast
is over2/onder2, maar hier kun je ook van afwijken door over1/onder2
of wat anders te proberen, gewoon na eigen inzicht proberen van wat
je bevalt.
NOOT: Volg je nu de draad volgens de over2/onder2 methode, dan zul
je zien dat je na drie omwentelingen weer bij het begin uitkomt,...je
hebt nu pas 1 laag gewikkeld. Dit is ook het geval bij alle
andere hierboven genoemde spoelvormen.
Dit bedoelen ze nou dat de lagen elkaar slecht zien en dus een
lagere eigen capaciteit hebben, wat de Q van de spoel ten goede
komt.
Zo heb ik diverse honingraat spoelen gewikkeld die na 8
omwentelingen weer bij het begin uitkwamen om 1 laag te krijgen.
Zo is bij tabel 1 met 25 windingen 4
meter draad gebruikt op een spoelvorm van 5cm. Deze 25 windingen
zijn het aantal windingen, niet het aantal lagen. Hier moet je
dus wel even rekening mee houden.
Een korfspoel blijft dezelfde diameter
houden bij meer lagen, de breedte wordt meer.
Hier diverse foto`s van mijn spoelvorm van allumium
met brijpennen waarop een spoel wordt gewikkeld en diverse andere die al gemaakt
heb.
Hierop kun je verschillende
spoelen wikkelen
Deze spoel is gemaakt op een spoelvorm met brijpennen.
Close-up van de spoel op de vorm.
Deze spoel is niet verlijmt, maar met katoenen draad vernaait tot een stevig geheel.
Honingraat spoel
Een spinneweb spoel
3D- spoel gewikkeld op 2mm Trespa spoelvorm.
Spoelvorm met 13 inkepingen en gewikkeld door ieder keer
drie inkepingen over te slaan. (januari 2006)
Hier de 3D spoel vanaf de zijkant gezien.
10 laags honingraat spoelen,
gewikkeld van 0,75mm massief ge-emaileerd koperdraad. (februari
2008) Gefixeerd dmv zaponlak en schellak.
Het fixeren van spoelen zodat ze niet uit elkaar vallen kan gebeuren door deze
te naaien, een andere veel gebruikte
methode in de beginjaren van de 20e eeuw was het fixeren met
"zaponlak" (zaponvernis). Dit is een vernis op basis
van nitrocellulose. Deze kon men vroeger zelf maken door celluloid (film,
negativen) op te lossen in ethanol.
Pas op: Huidige negativen en film zijn niet van celluloid.
Hiermee bestrijk je je spoel of je dompelt hem onder waarna je hem even aan een
touwtje ronddraait om de overtollige
lak eraf te slingeren daarna laat je hem drogen. Je kunt natuurlijk ook schellak
gebruiken om de spoelen te fixeren, dit is op Ebay goed verkrijgbaar,...een
kilo voor een eurootje of acht.
Eigenresonantie spoel
Zo heb ik een cilinderspoel gemaakt die zelfdragend is
dmv een viertal staafjes, ong. 15µH. Deze zonder C aange-
sloten op de toonfiets en toen gekeken waar deze resonant
is, bleek dit bij de 11,110Mhz te zijn. Het -3dB punt
bij 11,220 & 10,930, BW is dus 290Khz.
.
Dit is dus het resonantiepunt van de spoel met zijn eigencapaciteit. De
Q van deze spoel is dan 11,110Mhz/0,29Mhz = 38.
Met een bandbreedte van 290Khz niet echt geschikt
om een kortegolf kristalontvanger mee te maken
De eigencapaciteit is dus
ongeveer 13pF.
Als ik deze spoel zou gaan gebruiken op de KG, dan zou ik nooit een
slechtere bandbreedte (selectiviteit) kunnen bereiken dan die 290Khz.
Dit omdat bij een lagere frequentie de Q over het algemeen beter wordt.
.
De eigenresonantie ook even gemeten van mijn korfspoel
van mijn BTTF ontvanger. Eigenres. 2,523Mhz, -3dB punt
bij 2,539 & 2,505Mhz, maakt 34Khz bandbreedte.
Dit is een Q van 2,523 / 0,034 = 74
Hieruit blijkt dat de Q bij lagere freq. beter is, want ik had
al gemeten dat hij bij 531Khz beter is dan bij 1600Khz.
Eigencapaciteit is dus ongeveer 16pF.
Zou ik dus een KG kristalontvanger willen maken met
een 9Khz bandbreedte tussen de 10 en 15Mhz, moet ik daar
dus een Q hebben van ongeveer 1300, dat wil ook zeggen dat het
eigenresonantiepunt hoger moet liggen, en een nog
lagere eigencapaciteit, in de regionen van onder de 5pF ofzo, want je
wilt tenslotte ook nog kunnen afstemmen.
De 15pF luchtspoel is al gemaakt van 0,75mm geemaileerd koperdraad met
ong. 5mm tussen de windingen en
een diameter van 10cm. Hoe krijg je zo`n spoel gemaakt??? Dit moet bijna
de ideale induktor worden.
Nou heb ik ook nog een spoel van 5µH gemaakt van koperen remleiding,
11cm diameter, 8wnd, leidingdikte als spoed (6mm).
Deze werden vroeger veel toegepast in radioapparatuur.
Eigenresonantie ligt bij 17,690Mhz, het -3dB punt bij 17,980 en 17,350,
maakt een BW van 630khz.
De Q van deze spoel bij 17,690Mhz is 17,690/0,63 = 28
Hoe krijg je nou zo`n hoge Q op de KG,...schijnbaar nooit, of je moet
denk ik met cavities gaan werken,..maar die
worden denk ik toch wel aan de zeer grote kant.
Volgende spoel maar wikkelen, 5 windingen van 0,75mm koperdraad, 25cm
diameter, lengte spoel 25cm, ong. 4,5µH.
Wat zou hier voor Q uitkomen (eigencapaciteit)??, dit is een "echte"
luchtspoel.
21-7-2008
Heb nu ook een spoelenwikkel machientje gemaakt naar het voorbeeld van
Morris Gingery, bouwbeschrijving in boekvorm uitgegeven door "Lindsay"
publications. Hiermee kun je mooie kleine spoeltjes wikkelen in
honingraat vorm, of de zogenaamde RFC`s. Hier beneden is een leuk
filmpje te zien over het gebruik van dit apparaat.
Een ander type spoelwikkelmachine is te zien
hier en
hier.
Deze spoelwikkelmachines werken op hetzelfde principe
als de Gingery machine, alleen is de nok hier vervangen door een "hartvormige"
nok. Deze nok heeft als voordeel dat de afgelegde weg van de draad over
de spoelvorm nu een zaagtandvorm heeft. Is de nok een ronde schijf die
excentrisch is gemonteerd dan zal de draad een sinus afleggen over de
spoelvorm. Een zaagtandvorm heeft een veel betere stabiliteit en de
draad zal bij het wikkelen veel minder langs de spoel vallen.
Hieronder een scan uit het boek van WM. Querfurth, met erbijgetekend het
verschil met een excentrische nok.
De betere litze heb ik van "Pack
- feindrähte" in Duitsland. Er zit hiervoor
ook een dealer in Nederland. De firma "Huibers"
in Amerongen.
De litze die ik hiervoor gebruik is Rapulit®classic.
