ANTENNA CURRENT METER/ANTENNESTROOM METER
Click on flag for Eng version

  20-okt-2022

INLEIDING

Bij mijn experimenten en testen met antennetuners op HF gebruikte ik altijd één thermokoppelmeter als indicatie voor de stroom in de voedingslijn. Het was niet bedoeld voor het exact meten van de stroom, maar om na te gaan of een tuner meer of minder output leverde. Dat was enigszins omslachtig omdat het instrument telkens in de ene draad en dan weer in de andere draad aangebracht moest worden. Het plan bestond al jaren om het met een inmiddels "klassieke" wijze te doen: met twee ringkernen en twee meters. De laatste zijn minstens een decennium eerder voor dat doel op een vlooienmarkt gekocht.

RINGKERN

Bij de gepubliceerde ontwerpen met ferriet of poederijzer ringkernen valt het mij op dat er weinig aandacht besteed wordt aan de breedbandigheid van het toegepaste systeem.

Een ringkern om een draad werkt als smoorspoel voor HF stroom door de draad. Het zal duidelijk zijn dat de zelfinductie zo laag mogelijk gehouden moet worden door bij voorbeeld een poederijzer ringkern toe te passen.

Om het een ander beter te onderzoeken werden proeven gedaan (fig») met rode (mix.2) en gele (mix.6) typen van Amidon of Micrometals.

Het bleek dat de gele kernen teveel demping gaven op de 160m-band. Het beste resultaat was met het rode type en een belasting van 50 Ω, zie het beeld (fig») van de spectrumanalysator. De streep is vrijwel recht van 1.8 tot 30 MHz, met een lichte afval op 160 m. De -4.3 dBm verhouding heeft betrekking op de rasterlijn die er net boven staat en niet op de afval van 160 m!

De keuze viel op een T80-2 met de 25 windingen. Het is geschikt voor groter vermogen, er kan gemakkelijker draad aangebracht worden en het past goed over een stuk RG213 coaxkabel waarvan alléén de binnengeleider met isolatie gebruikt wordt om door de ringkern te voeren.

SCHAKELING

De schakeling («fig) is in twee gedeelten gesplitst om onafhankelijk te zijn van het meetpunt en de opstelling van de meters. De 1 nF condensators dienen als reservoir voor het gelijkgerichte signaal. Een grote capaciteit op dit punt betekent een behoorlijke HF kortsluiting voor de diodes en daardoor mogelijk een te grote diodestroom, vandaar de opgegeven waarde. De 1kΩ en 10 nF dienen als smoorspoel en ontkoppeling van het meetsysteem en tevens als beveiliging tegen kortsluiting van de verbinding met de meters.

Omdat hier 0.6 mm draad in voorraad was, werden daarmee 25 windingen aangebracht.

In plaats van een schakelaar met twee dekken is een dubbele tandem potmeter ook mogelijk. Er is voor het eerste gekozen, omdat dergelijke potmeters zelden precies aan elkaar gelijk zijn.

Voor de toegepaste meters is met mijn antennesysteem (fig») en met 100 W een serieweerstand van 47 kΩ voldoende en met 1 kW een weerstand van 150 kΩ.

Men ziet wel dat de afscherming van coaxkabel («fig) gebruikt wordt om capacitieve koppeling tussen spoel en draad van het lijnsysteem te verkleinen. Naar mijn mening vergroot dat juist de capaciteit. Is de afscherming verwijderd en als wij aannemen dat de gewikkelde ringkern ongeveer 1 cm dik is, dan zal het geschoven over de "kale" RG213, hoogstens een capaciteit van 1 pF hebben ten opzichte van de binnengeleider. Immers 1 cm RG213 heeft een capaciteit van ongeveer 1 pF. In de schakeling is er maximaal 5 pF tussen doorgaande draad en de rest van de schakeling. Misschien had ik de componenten wat verder van het meetsysteem moeten monteren.

DIODES

Werkt men met QRP vermogen, dan kan het systeem meetgevoeliger worden met germanium diodes of schottky types zoals BAT85 in plaats van de getoonde 1N4148.

EEN MOGELIJKE CONSTRUCTIE

Bij het experimenteren start ik altijd eerst met een hooibergschakeling. U kent dat wel een wirwar van draden en componenten, dat geleidelijk tijdens het proces ontstaat door monteren of demonteren. Als het project werkt, wordt een nettere proefschakeling gebouwd om alles nog eens te testen. Daarna volgt het uiteindelijk bouwsel. Meestal gaat het bij mij niet verder dan de proefschakeling, omdat het in de praktijk voldoet, goed genoeg is of iets anders mijn belangstelling trekt.

De inhoud van de linkse kunststof box werd in een later stadium in de rechter metalen behuizing gemonteerd.

De proefschakeling die u hier ziet is gebouwd in een kunststof horlogebox met openklapbaar deksel. De componenten zijn zelfdragend gemonteerd aan het chassisdeel van een stereo microfoonstekker. De weerstanden zijn 56 Ω in plaats van 50 Ω. Ik had ze liggen en zij worden gewoonlijk door mij in parasietstoppers van HF versterkers aangebracht. De doorvoer van de ringkernen is gemaakt van RG213 waarvan de isolatie en afscherming verwijderd werd. De bruine stukjes zijn van Teflon (uit een defecte koffiezetter) om de ringkernen op hun plaats te houden.

Op de foto is het niet goed te zien, maar de componenten van beide meetsystemen zijn vrijwel symmetrisch gemonteerd.

SYSTEEM BALANCEREN/IN EVENWICHT BRENGEN

Het was mischien al opgevallen dat beide ringkernen afwijkend van elkaar gemonteerd zijn. Vooral op de hogere HF banden kan het verschuiven ervan meer of minder stroom opleveren dan op de andere draad. Het afregelen kan als volgt:
Een draad wordt buitenom de meetkop geleid en met voldoende stuurvermogen op een hoger HF band, meet men op meter A de stroom. Bij voorbeeld 20 µA. Vervolgens wordt de draad via de andere in en uitgang geleid. Nu leest men op meter B de antennestroom. Is dat anders dan 20 µA, dan kan door verschuiven van de ringkern het op die waarde ingesteld worden. 

R9FF

R9FF mailde mij dat hij ook zo'n systeem gebouwd heeft. Gezien de tekst op zijn product, is dat kennelijk naar aanleiding van een andere Nederlandse publicatie gemaakt. Zoals ik al eerder opmerkte, wordt het zo langzamerhand een klassieke schakeling.

PA3ESY

PA3ESY heeft ook een mooie uitvoering van een stroommeter gemaakt. Bezoek zijn website voor meer details..