0510 | Automatický anténní L článek ATU-100 | N7DDC | 25.06.2019 |
Po čtyřech letech jsem se rozhodnul rekonstruovat automatický tuner ATU-100. Tuner už nemá displej, ani tlačítka. Nic z toho mi nepostrádám a na stole mi ubyla jedna bedna. Spartánské provedení ve verzi "bomben fest und idioten sicher".
Tuner AT-100 pracuje v automatickém režimu. Nastavuje se stiskem tlačítka TUNE na transceiveru. Tímto tlačítkem zaklíčují transceivery ICOM v módu CW výkonem 10W pro naladění automatického tuneru. Přizpůsobení antény vidím displeji transceiveru nebo na indikaci SWR. Tuner může být umístěn přímo u antény. To je vhodné například u prutové antény umístěné na střeše auta. V tuneru je i relé přepínání antén. Signalizace a ovládání anténního relé je ve skříňce indikátoru SWR (schema nahoře). Zvolenou anténu indikuje dvoubarevná LED (žlutá/modrá).
Napájení je z TRX ICOM, konektoru ACC, kde je na pinu 8 k dispozici napájení 13,8V/1A. Tuner se zapíná a vypíná společně s transceivrem. Tuner je zabudovaný ve skříňce Hammond HM1590BB.
Hotové tunery ATU-100 se vyskytují za poměrně nízké ceny na eBay. Jak mne Tomáš upozornil, je tam jedna zrada. Místo kondenzátorů „silver mica“ (500V) jsou osazené jenom běžné kondenzátory SMD na 50V. I když si objednáte ATU na deklarovaný výkon 100W, můžte dostat provedení jenom pro QRP. Je to jisté riziko.
Moje představa byla, že vyrobím dva tunery. Jeden pro portejbl a druhý bude na střeše u antény. Oba budou pracovat v automatickém režimu, pro ladění bude použitý výkon 10W (TRX Icom). LCD displej bude jenom na portejblovém provedení. Vzhledem ke zpoždění dodávek z Číny bude venkovní verze později.
Většinu součástek jsem koupil na eBay. Kondenzátory „silver mica“ některých hodnot má GES. Jsou tam podstatně levnější než na eBay. Problém byl v dodacích lhůtách. Na něktaré součástky jsem čekal i šest týdnů, na druhou stranu byl čas si pohrát s plechařinou.
Na sekundár VF trafa jsem navinul 10 závitů vodičem CuL0.5, na primár jsem použil střední žílu koaxiálu RG400. Těsně se do otvoru jádra vešla. Je třeba si dát pozor na správný smysl vinutí, Ten nejlépe zjistíte z fotografie na schematu
Trochu nezvykle působí použití konektorů SMA pro průchozí výkon 100W. Když si ale zadáte do vyhledávače „connector SMA power“, objeví se vám grafy jako např. [8]. Nakonec proč ne. Při výkonu 100W a impedanci 50Ω, se jedná pouze o proud 1,4A. Když se podíváte, tak například BNC má stejný střední kontakt jako konektor N.
Je použité dost SMD součástek. To mne nepřekvapilo. Jediný problém jsem měl s diodami BAT41, který vývod je katoda jsem musel zjišťovat pod mikroskopem. Diody mají pouzdro SOD323, to je rozměr 1,2x1,9 mm.
Standardní provedení
Tuner jsem postavil v základném provedení pro portejblový provoz. Ovládání tlačítky, dvouřádkový LCD displej, koaxiální konektory „N“, napájení 12VDC. Není co dodat, všechno podstatné je v popisu autora [2], [3] a v článku Tomáše OK1DXD [1].
Propojení ATU-100, řadič displeje
U řadiče displeje je zajímavá jedna věc, procesor má naprogramovanou adresu 4E. Můj převodník má adresu 3F. Skutečnou adresu mají tvořit poslední tři bity adresy ve dvojkové soustavě. Šestnáctkové číslo 4E má dvojkový formát 1001110. Adresa mého převodníku je 111111 (3F). Stejně ale spolu korespondují. Byl jsem spokojený, že všechno funguje a dál jsem to neřešil.
Napájení
Napájení tuneru je 10÷15V/0,3A. Optimální je napájení z konektoru ACC, nebo lépe z konektoru pro připojení automatického tuneru.
Ladění
U transceiverů Icom stiskneme tlačítko TUNER, TRX zaklíčuje a vysílá nemodulovanou nosnou výkonem 10W pro ladění tuneru v automatickém režimu.Co na závěr?
Je dobré si uvědomit, že vyhovuje jakákoli hodnota SWR, pokud je menší než 1:2. Na tomto předpokladu je založený i algoritmus nastavování automatických anténních členů. Pokud by měl jejich program vyhledávat skutečné optimum, trvalo by nastavování nepřiměřeně dlouho (nevylučuji, že se občas můžou i strefit). Hledají proto první inflexní bod který splňuje zadanou hodnotu SWR. Délka výpočtu se zřejmě zkracuje i použitím metody „Monte Carlo“. Navíc jsou indikátory SWR v transceiverech značně tolerantní. Přesvědčení, že automatický tuner najde vždy to nejlepší nastavení a to nám skutečně ukáže indikace na transceiveru, je proto značně naivní.
Ještě mne čeká stavba jednoho anténního členu. Zapojení bude stejné, ale bude ve venkovním provedení s krytím IP65 umístěný u antény.
Konektory. První problém bylo napájení. Na eBay jsem koupil napájecí konektory 12V - 5,5/2,1 s gumovou krytkou. Pro military styl nádhera. Už jsem ale neviděl, že nemají pružný střední kontakt. Takže občas napájení bylo, občas ne.
Další problém byl také v konektoru. Tentokrát na DPS, konektor se zámkem na připojení tlačítka TUNE k procesoru. Z něj jsem měl připojenou zem i pro ostatní tlačítka. Opět špatný kontakt. Spínání tlačítky občas nefungovalo. Odhaduji, tak na 50 dobrých sepnutí jednou nic. Malé napětí a proud v řádech uA. Chvilku trvalo než jsem závadu objevil, dráty jsem připájel přímo a je pokoj.
K tomu musím dodat, že jsem ATU-100 měl střídavě v mrazáku a troubě, ale svezlo se i asi 500 km v autě.
Přílohy, literatura, odkazy |
|||
[1] | Malý automatický ATU s PIC / OK1DXD / RA-9/2019 | [2] | ATU_100_mini_board / orig. popis + SW ke stažení / github.com |
[3] | Schema / ATU 100 mini / github.com | [4] | ATU 100 mini / popis CZ / (cjb) |
[5] | RF Connector MAX Power Vs Ferquency/https://www.reddit.com |