TIPS VOOR EEN T-MATCH TUNER
Eng version click on flag  

 24-sep-2022

INLEIDING

Velen gebruiken een T netwerk (C-L-C Tee, T match, TM), bestaande uit twee variabele condensatoren en één spoel, als antennetuner om een antennesysteem aan te passen. Een TM is in staat om bijna alles af te stemmen van 50 Ohm naar een hogere of lagere impedantie. Het rendement is jammer genoeg betrekkelijk laag omdat de twee variabele condensatoren vaak niet groter zijn dan 220 pF. Beter zou zijn twee maal 470 pF of nog meer, maar dat maakt de tuner veel duurder en groter.

Een TM is eigenlijk ontstaan uit een bekende antennetuner uit de zestiger jaren: De Ultimate Transmatch (fig»). Al spoedig kwam men erachter dat C3 weggelaten kon worden en zo werd een T-match populair. In Engeland werd later een ander type aanbevolen: de SPC (serie-parallel capacitance) tuner. Dat ontwerp zorgde voor een groter bereik en betere onderdrukking van harmonischen. Naar mijn idee een verkeerde benadering want ongewenste producten moeten eerder in de zenderketen onderdrukt worden zodat een tuner alleen als impedantie transformator hoeft te werken. Daarbij komt nog dat het rendement van een SPC lager is dan van een TM.

VERBETER HET RENDEMENT

Zowel een Transmatch als een SPC tuner kunnen met voordeel (fig») omgebouwd worden tot een TM. Het rendement is beter en het afstembereik wordt groter door de vergrote capaciteit C2 + C3. Een keer heb ik voor een bevriende zendamateur een Yaesu Transmatch voor 10 tot en met 80 m veranderd in een TM. Daarna was het zelfs mogelijk om, zij het in beperkte mate, afstemming te vinden in de 160 m band. Het vergrote bereik was ook op de andere banden te merken. Bij voorbeeld de 40 m band kon afgestemd worden met de bandschakelaar in de 20 m stand.

Een T-match is waarschijnlijk het meest gebruikte netwerk bij radiozendamateurs, omdat het vooral commercieel gezien het goedkoopst te produceren is. Pi filters en andere type tuners hebben grotere en duurdere capaciteiten nodig om hetzelfde bereik aan te kunnen.

Bij het in resonantie brengen van dit type tuner zult u vast gemerkt hebben, dat bijna altijd één van de twee condensatoren een grotere capaciteit heeft dan de andere. Het beste rendement wordt bereikt als de ene op maximum staat en dat daarna met de tweede en de rolspoel het geheel opnieuw in afstemming gebracht wordt. 

Het rendement van uw T-match is nog meer te verbeteren door de capaciteit van de variabele condensatoren te vergroten met een vaste schakelbare capaciteit. Deze condensator (C3) moet net zo groot zijn als de maximum capaciteit van C2 en C3. Dat is 220 pf in de meeste commerciële antenne tuners.

In bij voorbeeld een MFJ tuner, ook een T-match, wordt C3 = 200 pF. Overigens kan men de 1 ÷ 4 balun aan de uitgang van het apparaat beter vervangen door een externe coaxbalun.

Kiest men voor een nog grotere waarde van C3 dan moeten ook de twee variabele condensatoren een grotere maximum capaciteit hebben en dat vergt weer teveel ombouwen.

Om het aanzicht van een frontplaat niet te beschadigen, kan men aan de achterkant van de tuner een schakelaar aanbrengen om condensator C3 parallel aan C1 of C2 te schakelen.

Gebruik bij voorkeur condensatoren van het afgebeelde type.

BEREIK VERGROTEN

Met een maximum van 220 pF is het vaak niet mogelijk om de 160 m band in afstemming te krijgen. Door het inschakelen van bij voorbeeld 100 pF («fig) wordt het bereik vergroot en gaat het lijken op een SPC tuner met als nadeel een lager rendement zoals eerder vermeld werd. Een betere methode is het in serie schakelen van een extra zelfinductie. Om niet teveel plaats in te nemen kan dat een spoel zijn die gewikkeld wordt op en T200-2 ringkern. Met ongeveer 28 windingen verkrijgt men een zelfinductie van 10 µH.

VEREENVOUDIGDE T-MATCH

Al eerder werd betoogd dat bij een optimale aanpassing één van de twee condensatoren op maximum staat. Dat kan men in een tuner met rolspoel uitbuiten door een variabele condensator te vervangen door een dubbelpolige schakelaar met een vaste capaciteit («fig) die maximaal 2 × C mag zijn. Zo spaart u een dure variabele condensator uit. Voor de hogere frequenties vormt de vaste condensator vrijwel een kortsluiting zodat de tuner dan gaat lijken op een (fig») LC kring. Dat bevordert nog verder het rendement van het systeem. Op de foto kunt u zien hoe in mijn eigenbouw T-match een variabele condensator werd verwijderd en vervangen door een vaste keramische schijfcondensator en schakelaar. 

KLEINERE COMPONENTEN

Kleine componenten met een grote capaciteit werken beter dan men denkt. Het rendement neemt toe en met bij voorbeeld 470 pF of 1000 pF voor C1 en C2 is minder zelfinductie nodig, waardoor de spanning over de spoel lager is. Dat is tevens een lagere spanning over de condensatoren zodat types met een kleinere afstand tussen de platen ook te gebruiken zijn. Dit proefmodel (3 × 330 pF fig») was zelfs in staat om met 800 W via een 1 : 4 coaxbalun mijn antenne met openlijn te sturen zonder dat er vonkoverslag tussen de platen plaats vond. Met een zendvermogen van 100 W zult u bij veel antennesystemen zonder problemen deze kleine tuner kunnen gebruiken.

De spoel was op een T200-2 ringkern gewikkeld en de taps, om de 1, 2 of 3 windingen, werden gesoldeerd aan een keramische 22 standen schakelaar. Omdat er twee segmenten waren, werden de contacten parallel geschakeld. Met een dergelijke tuner werkte ik al omstreeks 1970. Een redacteur beweerde toen in Electron dat met kortgesloten windingen op een ringkern het systeem niet zou kunnen werken, waarvan acte.

In een van mijn eerdere tuners werd van een passende (fig») regelbare weerstand het mechanisme verwijderd en gebruikt om van de ringkernspoel een regelbaar systeem te maken.

 KOPPELEN AAN LINTLIJN

Dit proefmodel werd regelmatig gebruikt om een W3DZZ met ongeveer 10 m openlijn aan te passen met een 1 ÷ 4 of 1 ÷ 2.25 balun. Dat komt omdat bij mij met 100 W de combinatie goed werkt voor 3.5 – 30 MHz. Dat kan met uw antennesysteem anders uitpakken, maar het loont de moeite om dit ter plekke uit te proberen of zoiets te reserveren voor een antennesysteem tijdens een vakantiereis.

Een beter rendement door meer capaciteit bleek uit een test op 80 m met beide tuners beurtelings gekoppeld aan hetzelfde antennesysteem. De rechter combinatie leverde aan de antenne 15% meer antennestroom af. Dat is ongeveer 130 % meer vermogen.

Bij het gebruik van een symmetrische antenne ondervindt men de minste problemen als direct achter de ATU een kernloze coax 1 : 1 balun geplaatst wordt. Zie ook https://pa0fri.home.xs4all.nl/Ant/Balun/balun.htm

 AFSTEMMEN VAN EEN T NETWERK

Veel wordt er geschreven over het correct afstemmen van een T netwerk. Iedereen doet het weer anders maar zelden wordt er iets gezegd over het beste rendement. Ga als volgt te werk:

(1) Zet beide regelbare condensatoren in een middenstand en zoek met de spoel resonantie door een zo laag mogelijke SWR tussen zender en tuner te vinden.

(2) Als dat niet meteen goed lukt draai dan stapsgewijs aan de condensatoren en eventueel de spoel zodat uiteindelijk een redelijke SWR bereikt wordt. Meestal heeft dan één van de condensatoren een grotere capaciteit dan de andere.

(3) Draai nu de grootste capaciteit op maximum en regel uitsluitend met de andere condensator en rolspoel af op een zo laag mogelijke SWR.

(4) Als het met die twee niet lukt draai dan de andere condensator iets uit en probeer opnieuw.

(5) Herhaal desnoods een paar keer punt 4.

Over het algemeen zal het met een rolspoel lukken om afstemming te krijgen met één van de condensatoren op maximum. Dan heeft de tuner zijn optimale rendement bereikt. Met een spoel met taps lukt dat niet altijd en dan zal met punt 4 gezocht moeten worden naar SWR =1.