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Spulen

Cylinder coils with lower internal capacity

Normal cylinder coils have a relatively large distributed capacity (compared to a honey comb coil or a spider web coil). That is why the whole MW (B.C.) band (520-1620 KHz) sometimes cannot be covered in a single sweep . With the variable capacitor in the low capacity position, the frequency of the tuned circuit will not coincide with the upper band edge because frequency variation of the tuned circuit is not wide enough. If such a coil is divided into several sections (coil wound with several (3-5) sections spaced 4 mm apart), the internal coil capacity is reduced quite a bit. Example: b.c. band. Coil diameter 2 cm, 4 pie windings of 30 turns each.

Low loss coils

When you want a receiver with both high selectivity and high sensitivity , low loss coils are a must. If available, use r.f. litz wire (stranded wire).

Best coil forms are

• Honey comb coils (basket weave coils)

• Spider web coils

• Cylinder basket coils

• card board coils

• cylinder coils with pie windings.

Using solid copper wire lets you build air-wound coils. After winding remove the coil former and diptinto a stabilizing compound and let dry, or use polysterene strips to strengthen the coil.

I am asked again and again which coils are the best. My advice is: Use honey-comb coils when you have them or wind them yourself. Spider web coils are also good (and easier to wind). Take a look at my construction plan for a crystal receiver with spider web coil. Good results are also achieved using cylinder with pie windings. However, these coils don't reach the quality of the honeycombs or spiderweb coils. A construction plan for a honeycomb coil you will find here.

You will find here more information about low loss coils.

The coil is decisive for the quality of your receiver!

Litz wire coils better than solid wire coils?

Litz wire coils have a better "Q" than solid wire coils of the same wire gauge. Litz wire is available with different numbers of strands. For medium wave b.c. - short wave and long wave (LF) band different sizes of litz wires with different numbers of strands are optimal.

Solid copper wire also offers good results when the wire diameter not too small. Wire diameter for b.c. band coils should be number 20 to 24 AWG.

How to solder rf litz wire

Your type of litz wire can directly be tinned with the soldering? Then skip the following lines.

Among other things there is litz wire which connnot be tinned because the strand isolation resist soldering:

Here is some advise for those who are not familiar with the handling of this type of litz wire. It is stranded wire but each wire is enameled to isolate it electrically from all the other wires in the bundle with temperature resistant lacquer. Since each wire is so thin (about numbers 40 to 44 AWG) it is out of question to scrape off the enamel of each wire with a knife in preparation to soldering. Just remove carefully about half of an inch of the silk covering of the wire bundle. Then hold the fine strand bundle into the flame of ethyl alcohol (spirit). Watch the wire become red hot and then imediately immerse into the spirit liquid below the flame to cool off. The litz must be bright and shiny after this. This procedure cleans the wire and it is ready for tinning. Attention! Every fine wire (strand) of the bundle must be tinned. Better try a couple of times with some spare wire to get the knack of it.

Be safety - conscious ! Beware of the open flame ! Don´t start a fire!

Hint by Peter Stepponat

Which coil former is for b.c. band high "Q" best?

The coil formers reduce the resonance circuit "Q" factor. A coil is at best without coil formers ( air coil). Dry card board tubes are suitable also well. I have made experiments with PVC tube. The Q factor in comparison with the air core coil is something lower. Card bord tube in comparison with the air core coil is also almost equal, however may not get damp!

Thin balsa is well appropriate for spider's web coil former if it is dry. A such coil is to be seen here. However, these coil formers are mechanically quite sensible.

Basket weave coils? Spiderweb-coils? Cylinder coils?

Some solutions to a tough question.

Having the same inductance, it is principally more difficult to obtain the same Q with cylinder coils as compared to spiderweb-coils or basket weave coils (honey combs). I personally give precedence to spider-web-coils over basketweave coils and cylinder coils.

• Spiderweb-coils are easier to construct than basket weave coils. High Q because of low distributed capacitance and you are able to use high frequency litz wire. The cardboard coil former nessessary to wind the coil and to keep it in shape only means minimal loss. These effects altogether may weigh more than the adventages of the basket weave coil. I use always 13 slots for the coil former. Why? The turns are so located more rigidly than at only 9 or 11 slots. The distance between the turns is to be adjusted more simply also.

• One advantage of the basket weave coil is that the coil former can be dispensed with after winding (provided you have used enameled wire of some stifness). This type of coil is an "air-coil" with low distributed capacitance. Basket weave coils wound with litz wire are mechanical unstable after removing the coil former. Nevertheless the use of litz wire offers higher quality than enameled wire (magnet wire).

• Cylinder coils should have a relatively large diameter and should be winded with turn distance. R.f. litz is well suitable for medium wave (B.C.). The coil former should have low loss material.
  A coil basket coil is well suitable. A low capacity and low loss high performance coil can be built. Notes on the principle: 1 = wodden coil former lateral part. 2 = wooden slabs. 3 = coil wire. 4 = grooves in wooden slabs. So that the wire (winded to distance) do not slip. Do not coat or waterproof or isolate the wood. Employ as thin as possible wood. The distance from turn to turn should have 1 wire diameter size.

You will find differing opinions in Internet discussion groups, web-pages and publications, but also confirmation of my view.

I have measured the q-factor of the above mentioned coil types. These measurements support my opinion.

Zylinderspulen mit geringerer Eigenkapazitaet

Normale Zylinderspulen haben eine relativ grosse Eigen-Kapazitaet (Im Vergleich mit Honigwabenspulen oder Spinnen-Netz-Spulen). Dadurch kann verhindert werden, dass der gesamte MW-Bereich abgestimmt werden kann. Bei herausgedrehtem Drehkondensator ist durch die Spulen-Eigenkapazitaet die oberere Schwingkreis-Frequenz zu niedrig. Die Schwingkreis-Varianz ist zu gering. Verbesserung: die Spule in Abschnitte aufteilen. Ein kleiner Abstand zwischen den Teilspulen veringert etwas die Eigen-Kapazitaet der Spule.)

Spulen mit geringer Daempfung

Fuer Detektoren mit hoher Selektivitaet und Empfindlichkeit sollte die Spule aus HF-Litze oder Volldraht mit grossem Durchmesser (0,5-0,8 mm) aufgebaut werden.

Gute Spulenformen sind

• Honigwaben-Spulen

• Spinnen-Netz-Spulen

• Zylinder-Korb-Spulen

• Papprahmen-Spulen

• Zylinder-Teile-Spulen.

Mit Voll-Kupferdraht koennen Sie Luft oder Honigwaben- Spulen bauen. Nach dem Aufbau muessen die Holz- oder Plastik-Teile entfernt werden. Vergessen Sie nicht, die Spulen zu stabilisieren.

Ich werde immer wieder gefragt, welche Spulen am besten sind. Wenn Sie Honigwaben-Spulen haben oder selber bauen, nutzen Sie diese Spulen. Spinnennetz-Spulen sind genau so gut, aber einfacher herzustellen. Sehen Sie sich meinen Bauvorschlag mit Spinnennetz-Spule an. Aber auch mit Zylinder-Teil-Spulen sind durchaus brauchbare Ergebnisse zu erzielen. Diese Spulen erreichen aber nicht die Guete der Honigwaben- oder Spinnennetzspulen. Einen Bauvorschlag fuer eine Honigwaben-Spule finden Sie hier.

Mehr uber Spulen mit geringen Verlusten finden Sie hier.

Die Spule entscheidet massgeblich ueber die Qualitaet des Empfaengers!

Litzen-Draht oder Volldraht fuer die Spule?

Litzendraht ergibt hoehere Spulen-Gueten gegenueber Volldraht mit gleichem Durchmesser. Es gibt Litzendraht mit verschiedener Zahl von Einzel-Litzen. Fuer Mittel-, Kurz-, oder Langwelle sind unterschiedliche Einzel-Litz-Zahlen optimal.

Aber auch mit Volldraht sind gute Ergebnisse zu erzielen, wenn der Drahtdurchmesser nicht zu gering ist. Guter Wert fuer eine MW-Spule: 0,5 - 0,8 mm.

Wie man HF-Litze loetet.

Wenn Sie einen Litzentyp haben der sich mit dem Loetkolben verzinnen laesst, brauchen Sie diesen Tip nicht lesen.

Es gibt unter anderem auch Litzendraehte, deren Lack sich nicht mit dem Loetkolben entfernen laesst:

Hier einige Hinweise fuer Sie, wenn Sie nicht mit dem Umgang des Loetens dieses Types HF-Litze vertraut sind. Es ist mehrteiliger Draht, jeder Einzeldraht ist elektrisch von den anderen Draehten des Buendels mit temperaturfesten isoliert. Weil jeder Einzeldraht so duenn ist (Drahtdurchmesser von 0,05-0,07 mm), steht es ausser Frage, dass in Vorbereitung des Loetens nicht mit dem Messer der Lack abgekratzt werden kann. Entfernen Sie vorsichtig ca. 1,5 cm der Seidenumhuellung des Drahtbuendels. Dann halten Sie den feinen Litzen-Draht in die Flamme von Ethylalkohol (Brennspiritus). Beobachten Sie das Rotaufgluehen des Drahtes und tauchen ihn sofort in die darunter befindliche Spiritus-Fluessigkeit um ihn abzukuehlen. Der Draht muss danach hell und glaenzend sein. Diese Prozedur reinigt den Draht und er ist bereit zum Verzinnen. Achtung! Jede Einzellitze im Drahtbuendel muss verzinnt sein. Am besten versuchen Sie es einige Male mit Drahtstuecken, um vertraut zu werden.

Achtung - aufpassen ! Hueten Sie sich vor der offenen Flamme! Verursachen Sie keinen Brand!

Tip von Peter Stepponat

Welcher Spulenkoerper ist fuer hohe Guete im MW Band am besten?

Die Spulenkoerper bedaempfen die Schwingkreisguete. Am Besten ist eine Spule ohne Spulenkoerper (Luftspule). Trockene Papprohre sind auch gut geeignet. Ich habe Versuche mit PVC-Rohr gemacht. Die Guete im Vergleich zur Luftspule ist etwas geringer. Papprohr ist im Vergleich zur Luftspule auch fast gleichwertig, darf aber nicht feucht werden!

Gut geeignet ist duennes Balsaholz fuer Spinnennetzspulen-Koerper, wenn es trocken ist. Hier ist eine solche Spule zu sehen. Allerdings sind diese Spulenkoerper mechanisch recht empfindlich.

Honigwaben-, Spinnennetz-, Zylinder-Spulen?

Einige Loesungen fuer eine schwierige Frage.

Grundsaetzlich ist es schwieriger, mit Zylinder-Spulen bei gleicher Induktivitaet im Vergleich zu Spinnennetz- oder Honigwabenspulen gleiche Gueten zu erreichen. Ich selbst gebe Spinnennetzspulen den Vorzug vor Honigwaben- und Zylinderspulen.

• Spinnennetzspulen lassen sich leichter bauen als Honigwabenspulen. Hohe Guete wegen geringer Eigenkapazitaet und Verwendungsmoeglichkeit von HF-Litze. Der notwendige Spulenkern erzeugt nur minimale Verluste. Diese Effekte koennen insgesamt guenstiger sein , als die Vorteile der Honigwabenspule. Ich verwende immer 13 Schlitze fuer den Spulenkoerper. Warum? Weil die Windungen so stabiler liegen, als bei nur 9 oder 11 Schlitzen. Der Abstand zwischen den Windungen ist auch einfacher zu justieren.

• Honigwabenspulen haben den Vorteil, dass der Spulen-Aufbaukern nach der Montage entfernt werden kann (wenn Volldraht verwendet wurde). Diese Spulen werden dann zu "Luftspulen"mit geringer Eigenkapazitaet. Honigwabenspulen mit HF-Litze sind mechanisch instabil nach Entfernung des Aufbau- Spulenkerns. Volldraht ist unguenstiger, als HF-Litze.

• Zylinderspulen sollten einen relativ grossen Durchmesser haben und mit Windungsabstand gewickelt sein. Fuer Mittelwelle ist HF-Litze gut geeignet. Der Spulenkoerper sollte moeglischst wenig HF-daempfendes Material aufweisen.
  Gut geeignet ist eine Zylinder-Korbspule. Hiermit kann eine kapazitaetsarme und verlustarme Hochleisungs-Spule gebaut werden. Hinweise zum Prinzip: 1 = Holzspulenkoerper-Seitenteile. 2 = Holzstaebe. 3 = Spulendraht. 4 = Kerben in Holzstaeben (damit die auf Abstand gewickelten Draehte nicht verrutschen). Das Holz nicht lackieren oder impraegnieren oder isolieren. Moeglichst duennes Holz verwenden. Der Abstand von Windung zu Windung soll 1 Drahtdurchmesser haben.

Sie werden in Internet-Foren und WEB-Seiten und Publikationen andere Meinungen finden, aber auch die Bestaetigung meiner Beurteilung antreffen.

Ich selbst habe Spulengueten der oben genannten Spulen gemessen. Diese Messungen stuetzen meine Meinung.