Automatischer Antennentuner - ein Bastelprojekt in Coronazeiten
von Wolfgang DL4WO
Eigentlich hatte ich im Internet nach einer Schaltung für einen automatischen Antennenumschalter gesucht. Dabei bin ich in Github [1] auf die interessante Seite von N7DDC geraten, der seinen automatischen Antennentuner AT-100 in verschiedenen Versionen vorstellt.
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Mich interessierte dabei besonders die erweiterte Version ATU-100 7 × 7 ( Bild 1), von der es auch dort eine ausführliche Beschreibung gibt. Der Tuner war so attraktiv, dass ich mich entschied, einen Bausatz zu bestellen. Im Netz wird der Bausatz von mehreren Anbietern vertrieben, wobei die günstigsten aus Russland kommen. Da aber die Zollmodalitäten in der Europäischen Union einfacher sind, bestellte ich einen Bausatz aus Bulgarien [2]. |
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| Bild1: Automatischer Anennnetuner von N7DDC |
Nach meiner Bestellung bei Stanislav, LZ2STN erhielt ich per E-Mail eine Rückfrage, welches Display ich verwenden wolle. 2 ½ Wochen später traf ein Einschreibebrief mit Platine, Relais, Ferriten, Lackdraht, Transistoren, Widerständen 4x100 Ohm, sowie allen frequenzbestimmenden C's (1000V) und dem programmierten Prozessor PIC16F1938-I/SS ein. Alle noch fehlenden Bauelemente wie SMD-Widerstände, Abblock-C's, Dioden u.a. konnte ich für wenige Cents bei einem deutschen Internethändler erwerben.
Aleksandr, R0AEK, hat eine gute Bauanleitung für den ATU-100 5x5 veröffentlicht, die auch für den ATU-100 7x7 geeignet ist [3]. Sollte die Übersetzung aus dem Russischen schwer fallen – Google kann das.
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Die Platine wurde ursprünglich für SMA-Winkelbuchsen ausgelegt. In meiner Bastelkiste hatte ich aber nur BNC-Winkelbuchsen, die aber mit geänderten Bohrungen auch auf die Platine passten. Als nächstes wurde der Prozessor eingelötet. Das gelang ohne Kurzschlüsse! Nach der weiteren Bestückung des Prozessorumfeldes konnte endlich das Display angeschlossen werden. |
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Bild 2: Die Platine ist noch nicht fertig, aber der Prozessor funktioniert schon. |
Nun legte ich mit etwas Aufregung die Betriebsspannung an - der vorprogrammierte Prozessor und das LCD-Display funktionierten auf Anhieb (Bild2). | |
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Dann wurde das Tandem-Match auf den Doppellochkern gewickelt und eingelötet. Gerade noch rechtzeitig vor der Corona-Sperre der Klubstation konnte ich unseren neu erworbenen VNWA auslagern. Das Wickeln der L's war problemlos und die angegebenen Werte konnten gemessen werden. Auch die mitgelieferten Hochspannungs-C's hatten die richtigen Werte. Nun wurden die restlichen Bauelemente bestückt. |
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Bild3: Die Messergebnisse des Tandem-Matches sehen sehr gut aus. |
Dann kam der entscheidende Moment:
Antenne (City-Windom) anschließen, TRX (FT-897) anschließen und auf 80m und 10W stellen. Nach Anlegen der Betriebsspannung rasselte es los! Nach weniger als einer Sekunde war der Abstimmvorgang beendet. Danach wurde die maximale Leistung des Transceivers eingestellt (Bild4).
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Das Display zeigt Output, SWR, ERP und Wirkungsgrad des Tuners an. In Ruhestellung zeigt das Display die eingestellten L- und C-Werte an. Der Prozessor rechnet mit 1.2 dB Kabeldämpfung zur Antenne. Die Differenz der Leistung wird im Tuner „verbraten“. |
| Bild 4: Nach der ersten Abstimmung |
Hier der SWR-Verlauf der Antenne ohne Tuner:
Und hier die mit dem Tuner erreichte Anpassungsverbesserung und die angezeigten Kompensationselemente in KW-Bändern:
ATU-100 7x7 with FT-897 on City-Widom (FD4)
| QRG (Mhz) | SWR VNWA * |
SWR ATU | L |
C | |
| 1,840 | 8,18 | 1,24 | 67,7µH | 1100pF | |
| 3,573 |
2,06 |
1,06 |
1,45µH | 147pF | |
| 5,357 |
4,46 |
1,30 | 0,05µH | 897pF | |
| 7,074 |
1,49 |
1,13 |
0,67µH | 147pF | |
| 10,136 |
3,29 | 1,16 |
0,67µH | 267pF | |
| 14,074 |
1,08 |
1,00 | 0µH | 0pF | |
| 18,100 | 1,41 |
1,24 |
0µH | 0pF | |
| 21,074 |
2,47 |
1,27 |
0,27µH | 47pF | |
| 24,915 |
1,08 |
1,06 | 0µH | 0pF | |
| 28,074 |
1,28 |
1,24 | 0µH |
0pF |
* VNWA DG8SAQ ohne ATU
Fazit:
Der ATU-100 7x7 funktioniert sehr gut und schnell. Für den Preis und den Aufwand ein prima Gerät!
Die SWR-Werte können etwas differieren, je nachdem ob von“oben“ oder von „unten“ abgestimmt wird. Sie sind immer besser als 1.3 dB.
Auf 160m und längerer Sendezeit (bei FT8) werden die 4,4µH- und die 2,2µH-Drosseln etwas warm. Kein Wunder, sie müssen ja ca. 49% der Leistung in Wärme umsetzen.
Dank an David, N7DDC!
Viel Erfolg beim Nachbau!
73 und bleibt schön gesund
Wolfgang DL4WO
[1]Dfinitski/N7DDC-ATU-100-mini-and-extended-boards – GitHub