\documentclass[11pt,a4paper]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[ngerman]{babel}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{geometry}
\usepackage{booktabs}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{hyperref}

\geometry{a4paper, top=25mm, left=25mm, right=25mm, bottom=25mm}

% Design-Elemente
\definecolor{navyblue}{rgb}{0.0, 0.0, 0.5}
\hypersetup{colorlinks=true, linkcolor=navyblue, urlcolor=navyblue}

\title{\textbf{Bauanleitung: Optimierte VLF-Senderspule (8,33 kHz)}\\\large für den Betrieb mit modifizierter Gegentaktendstufe}
\author{Amateurfunk-Projekt}
\date{\today}

\begin{document}

\maketitle

\tableofcontents
\pagebreak

\section{Technische Spezifikationen}
Diese Anleitung beschreibt den Bau einer optimierten Luftspule für einen VLF-Sender auf der Arbeitsfrequenz $f = 8,3333\text{ kHz}$. Die Spule ist elektrisch präzise auf ein System mit einem $1\,\mu\text{F}$ Serien-Resonanzkondensator abgestimmt.

\subsection{Mechanische Daten}
\begin{itemize}
    \item \textbf{Spulenkörper-Durchmesser:} $10\text{ cm}$ ($R = 5\text{ cm}$)
    \item \textbf{Windungszahl ($N$):} 70 Windungen
    \item \textbf{Drahtmaterial:} Kupferlackdraht (CuL) mit $\emptyset\ 0,63\text{ mm}$ (z. B. BLOCK CUL 100/0,63)
    \item \textbf{Erforderliche Drahtlänge:} ca. $22\text{ m}$ reines Wicklungsmaß (zzgl. Anschlussenden)
    \item \textbf{Wicklungslänge ($b$):} $87,5\text{ mm}$ (rund $8,8\text{ cm}$ mit leichter Steigung gewickelt)
\end{itemize}

\subsection{Elektrische Parameter (im Resonanzfall)}
\begin{table}[h!]
\centering
\caption{Berechnete Systemwerte mit Basisvorwiderstand $R_5 = 680\,\Omega$}
\begin{tabular}{ll}
\toprule
\textbf{Parameter} & \textbf{Wert} \\
\midrule
Induktivität ($L_{ziel}$) & $0,365\text{ mH}\ (365\,\mu\text{H})$ \\
Resonanzfrequenz ($f_{res}$) mit $1\,\mu\text{F}$ & $8,33\text{ kHz}$ \\
Gleichstromwiderstand ($R_{Cu}$) & ca. $1,38\,\Omega$ \\
Effektiver Sendestrom ($I_{eff}$) & ca. $780\text{ mA}$ \\
Verlustleistung pro Transistor (Tastbetrieb) & ca. $0,85\text{ W}$ \\
Magnetische Feldstärke ($H$) in $10\text{ m}$ Abstand & ca. $72,6\,\mu\text{A/m}\ (37,2\text{ dB}\mu\text{A/m})$ \\
\bottomrule
\end{tabular}
\end{table}

\section{Material- und Stückliste}
Für den Bau einer Spule (bzw. zweier Spulen im Gesamtprojekt) werden folgende Komponenten benötigt:
\begin{enumerate}
    \item \textbf{Kupferlackdraht:} 2x $100\text{ g}$ Rolle \textit{BLOCK CUL 100/0,63} (liefert $2 \times 28\text{ m}$, ausreichend für zwei Spulen inklusive Zuleitungsreserve).
    \item \textbf{Wickelkörper:} Formstabiles Kunststoffrohr (z. B. HT-Rohr DN100 aus dem Baumarkt, Außendurchmesser exakt $110\text{ mm}$, Berechnungen gelten für Innen- oder Außendurchmesser nahe $100\text{ mm}$).
    \item \textbf{Modifikation Platine:} 1x Metallschicht-Widerstand $680\,\Omega$ (Bauform 0207 oder SMD, ersetzt den ursprünglichen $1\text{ k}\Omega$ Widerstand $R_5$).
\end{enumerate}

\pagebreak

\section{Wickelanleitung (Schritt für Schritt)}

\subsection{Vorbereitung des Wickelkörpers}
Markiere auf dem Wickelkörper mit einem feinen Permanentmarker den Startpunkt sowie den Endpunkt im Abstand von exakt \textbf{87,5 mm}. Da 70 Windungen des $0,63\text{ mm}$ Drahtes (inkl. Lack ca. $0,65\text{ mm}$) stramm nebeneinander nur $45,5\text{ mm}$ einnehmen würden, wird die Spule mit einer leichten, gleichmäßigen Steigung gewickelt. Das bedeutet, zwischen den Windungen verbleibt jeweils eine kleine Lücke von ca. $0,6\text{ mm}$.

\subsection{Wickelvorgang}
\begin{enumerate}
    \item Fixiere den Drahtanfang am Startpunkt (z. B. durch zwei kleine Bohrungen im Kunststoffrohr fädeln oder mit Heißkleber/Isolierband sichern). Lass ca. $30\text{ cm}$ Draht für den Anschluss übrig.
    \item Wickle nun unter gleichmäßigem Zug exakt \textbf{70 Windungen} auf den Körper. Nutze die Markierungen, um die Windungen gleichmäßig auf die Gesamtlänge von $8,8\text{ cm}$ zu verteilen.
    \item Fixiere das Drahtende am Endpunkt ebenso sorgfältig und schneide den Draht mit ausreichender Zuleitungslänge ab.
\end{enumerate}

\subsection{Abstimmung und Feinjustage}
Der große Vorteil dieser Luftspule liegt in der Möglichkeit zur mechanischen Feinabstimmung:
\begin{itemize}
    \item \textbf{Strombegrenzung / Frequenzverschiebung:} Sollten die Endstufentransistoren $T_1$ (\textit{FZT692B}) und $T_2$ (\textit{FZT753}) im Betrieb zu heiß werden, kann die Spule künstlich auf $100\text{ mm}$ bis $110\text{ mm}$ \textbf{auseinandergezogen} werden. Dadurch sinkt die Induktivität, der Serienkreis verlässt die Resonanz leicht und der Strom sinkt sofort ab.
    \item \textbf{Resonanz-Maximum:} Das exakte Maximum wird erreicht, wenn die Spule präzise die Induktivität aufweist, die den Blindwiderstand des $1\,\mu\text{F}$ Kondensators aufhebt. Dies ist bei einer Wicklungslänge von rund $87,5\text{ mm}$ der Fall.
\end{itemize}

\section{Wichtige Betriebs- und Sicherheitshinweise}
\begin{quote}
\textbf{Achtung beim Dauerträger-Betrieb:} Die SMD-Transistoren im SOT223-Gehäuse führen bei $R_5 = 680\,\Omega$ im Dauerstrich-Betrieb (Dauerträger) erhebliche Verlustleistungen ab. Die Schaltung ist thermisch für den Tastbetrieb (Morsen / CW) optimiert, bei dem das effektive Tastverhältnis bei etwa 50\,\% liegt. Bei ersten Testläufen ist die Temperaturentwicklung der Transistoren manuell zu prüfen.
\end{quote}

\end{document}