TERUG

Gepubliceerd in CQ-Friesland-noord mei 2005

Antenne Tuner voor alle HF banden (van 6 tot 160 m).

In de voorgaande nummers van CQ Friesland-noord heb ik diverse artikelen geschreven over mijn zoektocht naar de ultieme universele (antenne) tuner met een hoog rendement en voor een groot frequentie bereik. Een tuner die ook nog liefst de mogelijkheid heeft voor het aanpassen van langdraden, coaxkabel en openlijn. Het zal een ieder duidelijk zijn dat een dergelijke tuner niet eenvoudig te construeren is maar zoals een recht geaarde amateur betaamd, blijf je experimenteren.

In vele amateur bladen staan leuke ontwerpen en ook ik heb diverse tuners met elkaar vergelijken o.a. Z-match, T-tuner, Multimatch, S-Match van PAoFRI), PI-filter tuner en de L- tuner in diverse schakelingen.Ik ben echter blijven experimenteren met een PI-filter schakeling om deze als een soort Final-Matching Unit toe te passen voor een breedband –antenne zoals bijvoorbeeld een G5RV speCiaLL)

Pre-Matching en Final Unit (PMU en FMU ) van Mike Underhill.

In 1980 heeft Mike Underhill G3LHZ zijn idee gelanceerd om een multiband antenne in twee stappen aan te passen. De eerste stap is een breedband balun van 1: 4 ( de PMU) die tevens van 200 ohm symmetrische 50 ohm asymmetrische. Mike Underhill is niet de eerste de beste en werkte in die tijd als onderzoeker op het Research Lab van Philips in Engeland ook in de radio amateur wereld een gerespecteerd door zijn ontwerpen. Eigelijk best een slim idee om eerst de sterk fluctuerende impedantie van een antenne die met openlijn wordt gevoed te “temperen”met een breedbandbalun. Vervolgens wordt een antenne tuner gehanteerd die Underhill de Final Matching Unit (FMU) noemt. Ook PAoSE heeft melding van zijn publicaties gemaakt in Electron van Febr. 1982. Juist ja alweer 23 jaar geleden, en ik heb nadien niet veel over dit concept gelezen.

Concept voor aanpassen kortegolf antennes volgens Mike, G3LHZ (1980)

 

Dat dit ontwerp van de PMU en de FMU samen niet algemeen is toegepast zal vermoedelijk van doen hebben met de mechanische nadelen van het systeem en de gebruikte onderdelen. Underhill maakte gebruik van een vrij forse (11 cm diam.) coax balun van 1:4 samen met een PI-Filter schakeling die in 6 configuraties omschakelbaar zodanig is geconstrueerd dat deze elke impedantie tussen 50 en 1000 ohm kan aanpassen. Dat betekend dat een antenne (gevoed met coax) met een SWR van < 20 zonder problemen over een gebied van 1,5 tot 30 Mc kan worden aangepast.
    
Tuner (FMU) principe volgens Underhill met de Pre-matching unit. (balun)
Als je deze schakeling bekijkt kun je zien dat L-Netwerk in beide configuraties kan worden geschakeld (revers L). Deze tuner bevat een behoorlijk grote condensator van 2200 pF die dan ook nog geïsoleerd moet worden opgesteld. Daarnaast bevat de schakeling een rolspoel, en ja die liggen niet meer op straat tegenwoordig. (en zelden een goede op de radiomarkt). Een geschakelde spoel (spoel met aftakkingen) is dan het alternatief, en die moet dan rond de 26 windingen met een diameter van 5 cm wil die van 80 t/m 10 m in deze opstelling kunnen werken. Uit mijn experimenten bleek al snel dat het gebruik van een geschakelde spoel samen met de bedrading voor deze schakeling te veel capaciteit had waardoor de tuner niet meer goed werkte boven de 20 Mc.

Nu kun je wel een ander type tuner gebruiken, b.v. een Transmatch maar daarvan is bekend dat de verliezen groter zijn dan die van een L en PI-Netwerk. Uit deze experimenten is de “CLL” tuner voortgekomen.

zoektocht naar de ultieme universele tuner

De CLL tuner.

Is in feite een PI-Filter tuner geworden, een schakeling welke net als de L-netwerk schakeling relatief de laagste verliezen heeft. Een PI-filter tuner heeft bovendien nog het voordeel dat het als een low-pass filter fungeert en bijdraagt aan de harmonische onderdrukking. Om dat ik geen kleine rolspoel tot mijn beschikking had, heb ik na de nodige experimenten besloten om een spoel uit twee delen te maken om voldoende korte schakeldraden (waardoor weinig eigen capaciteit) te krijgen met als bijkomend voordeel een aanzienlijke ruimte besparing.

De condensator C1 van 1000 pF is er een uit een oude omroepdoos met kleine plaat afstand daar over deze C de spanning relatief laag is. De condensator C2 daarin moet een redelijk plaat afstand hebben (+/- 2mm) daar er aan de antenne ingang wel hoge spanningen kunnen voor komen. Condensator C2 is bij mij rond de 250 pF en heeft een geringe eigen capaciteit.

PA3CLL-Tuner

S1 is een 10 standen schakelaar (gewoon pertinax ). L1a bestaat uit een spoel van 13 Wdgn op een buis van 32mm diameter. Aftakkingen op 1,5 / 3,5 / 6,5 / 9,5 wdgn. van de transceiver kant. Draad is blank 1,5mm² koperdraad. De bewikkelde lengte is 60 mm. L1b staat hier mee in serie en heeft en 26 Wdgn op een T200 ringkern en heeft aftakkingen op 6,4,4,4, en 8 windingen. (vanaf L1a)

De T200 ringkern van Amidon (rood) is eerst bewikkeld met een laagje PVC tape, en daarna met koperlak draad van 1 mm. Lukt het net niet om de aanpassing 1 : 1 te krijgen, experimenteer dan met de aftakkingen. (Met de dig. L/C meter gemeten, indicatieve waarden, inductie L1a & b zijn: 0,4—0,7—1,3—2,0—2,9—3,4—4,2—5,3—6,4—9,8 uH)

De spoelen zijn met zo kort mogelijk verbindingdraden rondom de schakelaar S1 geplaatst. S2 is een bypass schakelaar voor C5 en meestal kortgesloten, maar op 80 en 160 m bleek deze C5 nodig om een langdraad antenne in aanpassing te krijgen. (C5 is zilvermica 1 kV). Met S3 schakel ik naar wens 1000 of 2000 pF bij, bleek nodig om op 160 en 80 M band mijn dipool goed aan te passen. De condensators C3 en C4 zijn zilvermica’s van ongeveer 500 V.

      

Na eerst deze schakeling op een plankje te hebben uitgetest, is deze vervolgens in een klein kastje van 7 cm hoog , 21 cm breed en 11 cm diep ingebouwd. (Zie Foto) Bij het uittesten met mijn G5RV-speCiaLL die ik via de Twinbalun blijf voeden, kreeg ik op alle banden de zaak 1: 1. Op 160m is het inschakelen van C4 nodig en op 80m C3. Het lukte zelf om op 50 Mc de antenne aan te passen. De tuner is geschikt tot ongeveer 100 Watt en past goed bij een kleine transceiver zoals de IC 706 en de TS50. Door de kleine afmetingen ook uitermate geschikt voor vakantie en QRP gebruik.

TERUG

          Tekeningen door Tom,PA2IP. (overzetting in Frontpage nog niet 100%)

VERON