DCF77-Empfaenger miniaturisieren

Nov 17, 2008 67 Replies

Hallo, NG!



Wenn man die ersten 50 ergoogelten Links zu DCF77 anschaut, steckt dahinter eine Ferrit-Antenne, welche zur Auswertungselektronik wie ein Dachrinnenloetkolben zu einem TQFP-Beinchen steht :). Ich kann dies einerseits verstehen, da es um Langwellen geht. Andererseits schaue ich mehrmals am Tage auf meine Armbanduhr CASIO Wave Ceptor, welche DCF77 absolut zuverlaessig nicht nur in DE sondern, wie ich mich neulich selber ueberzeugen konnte, in ca. 1800km Entfernung von Frankfurt auch empfaengt.



Ich suche nach einer Loesung, wie ich den aktiven Empfangsteil, der mir letztendlich ein CMOS/TTL/OK-Signal liefert, in eine mit einer Armbanduhr vergleichbare Groesse packen kann.



TIA,



Igor.


Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Naja, zu dem Thema bin ich nun wohl fast Halbexperte :-)

Wie wäre es, wenn du einen ganz kleinen Ferritstab nimmst? Das Signal ist eigentlich recht stark im Äther, nur leider wird es z.B. bei mir von der Raumwelle zeitweise ausgelöscht. Das stört aber nicht, wenn man nur die Zeit einmal pro Tag nachstellen muß ...

Wird das denn ein kommerzielles Produkt? Wie klein _muss_ es sein?

- Henry

www.ehydra.dyndns.info

Garantiert aber nur irgendwo auf dem Acker, weit weg von den üblichen Störquellen (insbesondere TVs).

Wenn schon, dann Armbanduhr incl. Armband. Im Armband steckt nämlich bei Funk-Armbanduhren gewöhnlich die Antenne. Es handelt es sich um das altbekannte Prinzip der "Rahmenantenne". Die Antenne ist räumlich also sogar noch deutlich größer als eine kleine Ferritantenne. Und trotzdem bezüglich der Empfangsleistung erheblich schlechter als diese.

Wenn die Eingangsstufe entsprechend rauscharm ist.

Passend zum Thema habe ich mich gestern mit Google abgemüht die rel. Permeabilität des menschlischen Körpers zu finden. Antwort: _50_

- Henry

www.ehydra.dyndns.info

Hallo, Heiko!

Nun, die Uhr aktualisiert die Zeit um 01:00, 03:00 und 04:00. Zu dem Zeitpunkt schlafe ich fest fuer gewoehnlich. Die Uhr zeigt auch die Signalstaerke an. Being 1000 miles away from home :), konnte ich nur eine geringfuegige Minderung der Feldstaerke feststellen.

Ich dachte es auch. Habe mir das Armband aber genaue angeschaut (iss 'n Resin-Band), kann keine ins Gehaeuse fuehrenden Draehte o.ä. sehen. Ich glaube, das Armband kann man auch leicht austauschen, sollte es abgenutzt sein. Irgendwie bezweifele ich jetzt, dass darin eine Antenne steckt...

Gruss,

Igor.

Das war auch wohl nur bei den ersten so. Meine beiden Tchibo-Funkuhren haben einen kleinen Ferritstab innen drin, die neuere hat sogar ein Metallgehäuse, Rückwand aus Kunststoff. Die ältere mit Vollkunststoffgehäuse hat sich auch mal in Bangalore, Indien gestellt als wir nachts in einem Restaurant auf der Dachterasse gesessen haben. Wenn man mal günstige Funkuhren anschaut, die haben alle das gleiche Standard-Uhrwerk drin, und das ist mit Ferritstab. Hab meine gerade mal aufgemacht, der Stab ist ca 2,2cm lang.

Ralf

Hi, Henry,

Da bin ich richtig bei dir ;).

Ja, es soll die Zeit nur ab und zu berichtigen oder einholen, sollte ein Stromausfall passiert sein.

Was iss 'ne Raumwelle? Ueberlagerung der Wellen nach Umrunden der Erde?

Eigentlich schon. Deswegen will ich jetzt keine Antenne/kein Empfangsteil selber bauen sondern etwas Fertiges nehmen. Die Auswertung der Impulse findet jetzt schon statt, eben hatten wir bisher die aktive Antenne von CONRAD genommen. Diese Antenne ist nicht das Gelbe vom Ei, denn sie ist ziemlich gross und... grob, muss gut ausgerichtet werden, etc...

Der Empfangsteil sollte, wie ich schon schrieb, in der Groesse ungefaehr wie eine mittlere Armbanduhr sein, also ca. 2,5x2,5cm, von 3V..5V versorgt werden und nur die Impulse (diese 100ms/200ms:)), aktiv "0" (CMOS/TTL/OK), liefern.

LG,

Igor.

Tja, irgendwas ist auf 77,5kHz wohl immer zu empfangen. Und sei es nur das Rauschen der Einganggsstufen...

Wher weißt du eigentlich, daß die Uhr sich tatsächlich erfolgreich synchronisiert hat und das nicht nur vortäuscht?

Dann baues es einfach mal ab und harre der Dinge, die da kommen werden. Das wäre gesunde Experimentalforschung.

Und wenn es sich erweist, daß bei diesem Modell tatsächlich nicht die Antennen im Armband ist, dann kannst du davon ausgehen, daß eine Feritantenne im Gehäuse steckt.

Weil: Die Physik läßt sich nicht bescheißen. Auch nicht von den Herstellern deiner Armbanduhr. Zu den physikalischen Grundlagen des DCF77-Empfangs lief hier vor nicht allzu langer Zeit gerade ein ziemlich länglicher Thread.

Hi, Ralf.

2,2cm passt schon besser. Jetzt den Lieferanten aus .CN finden ;).

Hi!

Man kann in einem entsprechenden Menuepunkt in der Uhr nachschauen, wann die letzte sichere Aktualisierung stattfand. Bekannterweise ist das DFC77-Frame mit Pruefsummen (Parity-Bits, genauer gesagt) versehen. Es lassen sich ausserdem einige Algorithmen implementieren, wie man die Plausibilitaet der empfangenen Zeit prueft. Ich habe fuer unser System selber ein Auswertungsprogram geschrieben und liess mir dabei verschiedene Sachen einfallen. Das Ergebnis ist z.B. am Duesseldorfer Rheinturm zu sehen ;).

Gruss,

Igor.

Ich hab auch so eine Uhr, und mit Standard-Metallarmband. Nix Antenne drin versteckt. Meine Mutter hat noch so ein altes Modell, da ist das Armband fast unbeweglich.

Ciao, Holger (GUS-KOTAL, GUS#1100, GRR#51) 90-92 Honda CB400 10 Mm | 93-95 Yamaha TDM 850 26 Mm 95-97 KTM 620 LC4 13 Mm | seit 97 BMW R1100GS 69 Mm (Die Renndrecksau!) cu @ http://www.issle.de

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

formatting link

Kann man aber auch aus Schaltnetzteilen ausschlachten. Kein altes PC-NT um den Weg?

Gruß Dieter

Dieter Wiedmann schrieb:

Blöde Frage: Hat da schon mal jemand erfolgreich bestellt? Habe jetzt zweimal innerhalb von zwei Wochen meine (Klein-)Bestellung eingetippt -> Keine Email, keine Spulen, nichts.

Gruss, Matthias

Henry Kiefer schrieb:

Die elektrische vielleicht, die magnetische ist ca. 1.

mfg Rolf Bombach

Igor \"Knight\" Ivanov schrieb:

Es ist vielleicht eine blöde Idee: Du müsstest von einem Ringkern ein Segment heraustrennen. Dadurch entsteht ja dann ein gebogener Ferritstab. Der braucht natürlich weniger Platz. Ich meine, es gibt schließlich diese Ringdipole für UKW-Empfang. Irgendwie kriegen die Wellen dort auch die Kurve.

MfG hjs

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Öh ja.

Die Bodenwelle läuft entlang der Erdoberfläche, die Raumwelle ist die eventuell mehrfach reflektierte Welle zwischen Erdboden und Ionosphäre.

Es scheint die Conrad-Module entspringen unterschiedlichen Generationen mit unterschiedlicher Qualität.

Ein so kleines fertiges Produkt wie du es willst, kenne ich nicht. Kann man aber bauen/lassen.

- Henry

www.ehydra.dyndns.info

Soweit ich mal gelesen habe, sind die einschlägigen Hersteller wieder von der Armbandantenne abgekommen. War wohl elektrisch zu schlecht kontaktiert...

Vermutlich gab es vorher den bekannten ersten Hype, in dem ALLE erstmal die Armbänder auf Antenne umstellten. *lol*

- Henry

www.ehydra.dyndns.info

Rolf_Bombach schrieb:

Hm. Jetzt kommt natürlich das Verlangen nach Quellenangabe - gemein wie ich bin.

Ich kann schonmal vorlegen:

formatting link

  1. Further, radiation pattern nulls which can be caused by the human body are substantially reduced in comparison to other types of antennas. Specifically, the E-field component of the far fields produced by the slotted cylinder antenna are oriented substantially normal to the human body. In consequence, a portion of the far fields from the slotted cylinder antenna are guided along the surface of the body until they reach the side of the body opposite from the point of incidence. Accordingly, the depth of the radiation pattern null caused by the shadow of the human body is reduced. The conductivity (G) and relative permeability (? r ) of the human body, which are approximately 1.0 mho/square and 50, respectively, cause surface wave propagation along the body. Surface wave propagation is well known to those skilled in the art.
  2. Having a low impedance between opposing sides 114 , 116 of the slot 106 can result in a low voltage potential across the slot 106 when a signal is applied to the antenna 100 , which correspondingly results in a small E-field component of the signal being propagated. Low impedance between opposing sides 114 , 116 also can result in an appreciable amount of current flow in the structure of the radiating member 102 , thereby resulting in a significant H-field component. In consequence, the near field impedance (Z NF ) of the antenna, which is given by the equation Z NF =E/H, is low. For example, the near field impedance can be less than about 0±2 j ohms, and thus is significantly less than the impedance of human tissue, which has a relative permittivity near 50 and a relative permeability slightly less than 1. The near field impedance also can have an absolute value less than 2 ohms, 5 ohms, 10 ohms, 25 ohms or 50 ohms.

Ich warte - Henry

www.ehydra.dyndns.info

Hans-Jürgen Schneider schrieb:

Das geht mechanisch und elektrisch nicht. Man kann aber erfolgreich Ferritantennen aus Einzelelementen zusammensetzen. Der Verlust durch die Spalte ist ziemlich gering. Oder kurz gesagt: Ein Stapel einfache Ferritringe übereinander! Hatte ich mit FEMM simuliert und einige Herren haben das auch praktisch nachgemessen.

- Henry

www.ehydra.dyndns.info

Heiko Nocon schrieb:

Hallo,

bei älteren Funk-Armbanduhren schon, bei neueren aber nicht. Ich hatte früher eine von Junghans mit Antenne im Armband, meine neue von Casio hat ein ganz konventionelles Armband ohne Antenne.

Bye

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required