Nach den eher gemischten Erfahrungen mit dem Bau eines Schiebekondensators aus FR‑4 Leiterplattenmaterial, sollte ein Versuch zeigen, ob PTFE („Teflon“ ™) als Dielektrikum einen Vorteil bringt. Also habe ich mir zunächst ein paar 0,5 mm dünne Teflon-Platten (man könnte auch sagen 0,5 mm dicke Teflon-Folie) besorgt. Außerdem war dünnes Alublech alle, also habe ich auch gleich ein paar 0,5 mm dicke Alubleche bestellt. Beides ist nun da und um den Aufwand in Grenzen zu halten, habe ich zunächst mal einen Festkondensator zum Testen gebaut. Ein kleines LibreOffice Spreadsheet zeigt, daß zwei 30 mm x 30 mm große Platten zwischen drei anderen Platten mit einem PTFE Dielektrikum gut 100 pF ergeben sollte.
Die Aluplatten und das Dielektrikum waren schnell gefräst.
Die Aluplatten sind etwas verbogen, weil meine bevorzugte Fixiermethode mit doppelseitigem Klebeband bei 0,5 mm Blech an ihre Grenzen kommt. Man bekommt die fertig gefrästen Teile kaum ab, ohne sie zu verbiegen. Auch die PTFE-Scheiben sind gefräst und hinterher mit der Schere glattgeschnitten. Reguläre Teile wie diese Quadrate sollte man gleich mit der Schere zuschneiden, die Fräse bringt hier keinen Vorteil. Das nächste Foto zeigt den fertig montierten Kondensator mit SMA-Buchse für die Messung.
Nun die spannende Frage, wie isser denn nun, der selbstgebaute Kondensator? Hier ist das Meßergebnis:
Nun, das ist doch um Längen besser, als der FR‑4 Kondensator. Wie errechnet liegt die Kapazität bei gut 100 pF und die Güte liegt im gesamten Kurzwellenbereich bei mindestens 1000, z.T. weit über 10000. Man kann nun lange über die Meßgenauigkeit philosophieren, aber daß die Güte mindestens 20-mal so gut ist, wie die des FR‑4 Kondensators, scheint offensichtlich. Bei dieser Messung wurde übrigens anders als bei den FR-4-Messungen die Kurve der Güte rechnerisch geglättet. Das ändert aber nichts an den Ergebnissen.
Auch dieser Kondensator hat eine eingebaute Induktivität. Auf dem Foto oben des fertig aufgebauten Kondensators springt sie einem förmlich ins Auge: sie wird gebildet von der SMA-Buchse, den Lötfahnen und den Plattenanschlüssen. Die Spule hat eine Windung und einen Durchmesser von etwa 10 mm. Das ergibt etwa 20 nH Induktivität, die mit der Kapazität des Kondensators einen Serienschwingkreis bildet, der bei etwa 110 MHz resonant ist, also knapp oberhalb der oben gezeigten Messung.
Dieser Kondensator sollte mit einigen kV betrieben werden können, denn Teflon soll 18 kV/mm aushalten. Damit sollte es möglich sein, ihn problemlos in einer 1 kW Endstufe oder einem Antennentuner einzusetzen. Bei einer Güte von 1000 wird dann höchstens 1 W im Kondensator verbraten.
Für höhere Kapazitäten kann man die Platten vergrößern, mehr Platten stapeln oder ein dünneres Dielektrikum wählen. 0,25 mm Teflon-Folie ist auch erhältlich und reicht auch für einige kV Betriebsspannung. Verdoppelt man die Fläche der Platten und ihre Anzahl und halbiert die Dicke des Dielektrikums, sollte man problemlos auf einen 1 nF Kondensator kommen, der mehrere kV aushält und im gesamten Kurzwellenbereich verwendbar ist. Mehr braucht man selten. Warum also nicht solche Hochspannungskondensatoren selber bauen?