PAØFRI's TravelS-Match^©

EEN EENVOUDIGE SYMMETRISCHE VAKANTIE TUNER
For Eng version click on flag

 24 jun 2012 met PAØGDW's 25 W tuner.

INLEIDING

Dit artikel gaat over een uitgekleed 100 W tuner systeem dat vooral bestemd is om een vakantie antenne aan te passen. Ongeveer veertig jaar lang (sinds 1972) ben ik al experimenterend op zoek geweest naar een eenvoudige symmetrische antennetuner. Er werden eigen ontwerpen en allerlei andere systemen met maximaal twee spoelen en twee condensatoren in de praktijk getest. Voorafgaande aan deze vakantie tuner ontstonden geleidelijk een FRI-Match en de inmiddels bekende S-Match antenne tuner. Lees zo nodig de desbetreffende artikelen op mijn homepagina. Een combinatie van de twee genoemde antenne tuners is het resultaat waar zolang naar gestreefd werd.

TravelS-Match^©

TravelS-Match is als type aanduiding voor de tuner gekozen, omdat volgens Google's zoekmachine andere namen die in aanmerking kwamen al voor iets anders bleken te bestaan.

UNIVERSEEL SYSTEEM

Wat er zoal mogelijk is.

Afhankelijk van het type antenne kan een openlijn parallel over spoel (L) of over condensator (C1) aangesloten worden. Eerlijkheidshalve moet ik zeggen dat de laatste methode hier zelden nodig gebleken is. Het is ook mogelijk om een aan het uiteinde gevoede antenne in resonantie te brengen. Daardoor wordt het een (beperkt) universeel systeem!

Links (fig.1) ziet men dat een bestaande Z-match eventueel omgebouwd kan worden tot het beoogde type. Het rechtse ontwerp (fig.4) is niet getest, maar zal ook wel werken. Een nadeel is dat dan twee aparte condensatoren via een isolerende overbrenging aan elkaar gekoppeld moeten worden.

AFSTEMBEREIK (10 BANDEN?)

Het ontwerp is eigenlijk bedoeld voor 10 tot en met 80 meter inclusief de WARC banden. Het afstembereik is afhankelijk van het antennesysteem, minimum en maximum capaciteit van de beide tweevoudige variabele condensatoren en de wijze waarmee de windingen over de ringkernen verdeeld zijn. Daarom zal bij het nabouwen niet altijd een gelijkwaardig resultaat verkregen worden, maar het voldoet meestal voor een vakantie antenne zoals een G5RV of iets dergelijks.

Boven verwachting kan ik mijn huidige 2 × 17 m antenne («fig) ook op 160 m in resonantie brengen. Wel met wat minder vermogen vanwege de plaatafstand van de gemonteerde twee 2 × 470 pF condensatoren. Bij de 40m band was het beste resultaat met de openlijn parallel over condensator (C1). Met deze antenne was het ook mogelijk om de 50 MHz band af te stemmen. Mijn vaste tegenstation op 16 km afstand merkte weinig verschil met de verticale antenne die ik gewoonlijk voor die band gebruik. Zowaar een paar onverwachte bonuspunten, maar bij u kan het een en ander anders uitpakken!

Vindt men aanvankelijk geen resonantie dan moet een andere stand van de condensatoren ingesteld worden. Vooral op 20 en 40 m kan het kritisch zijn. Vaak is het een kwestie van maar een paar graden en een vertraging voor beide regelorganen is sterk aan te bevelen. Het is mogelijk dat er twee resonantiepunten gevonden worden, kies dan voor de stand met de meeste antennestroom. Stem altijd af op zo mogelijk SWR = 1, want dat bevordert de symmetrie van het antennesysteem.

VARIABELE TWEEVOUDIGE CONDENSATOR

Mijn methode om 2 × 470 pF condensatoren (ex AM radio) van massa te isoleren.

Er worden tweevoudige variabele condensatoren van 2 × 470 pF toegepast. Zij moeten geïsoleerd opgesteld worden. Bij één exemplaar zijn de secties parallel geschakeld (fig.2) om het bereik te vergroten. Men kan ze ook in serie schakelen (fig.3) om de werkspanning te vergroten.

De («fig) plaatafstand van de huidige kleinere modellen (2 × ±330 pF) uit draagbare transistor radio's is aan de krappe kant. Over het algemeen zijn ze in deze toepassing (10 - 80 m) geschikt, maar het kan nodig zijn om extra capaciteiten parallel te schakelen of het aantal windingen van spoel L te vergroten volgens de formule in het volgende onderwerp.

Minder problemen heeft men met de grotere afgebeelde types zoals gebruikelijk was in oude AM radio's. De plaatafstand is ruimer dan dat van de kleinere types. Een ruime (prijzige) keus van de grotere tweevoudige varco's heeft www.elektrodump.nl.

25 W QRP ATU

PAØGDW heeft mij als eerste bericht dat het ontwerp door hem gemaakt is. Hij had twee 2 × 450 pF kleine duo variabele condensatoren en verder alle componenten plus een gebruikt ABS kastje in voorraad. Het bouwen was daardoor geen beletsel en dient voor een toekomstige Elecraft KX3 12 W QRP tansceiver. De ATU werd meteen getest op een 2 × 20 m dipool met 13 m open lijn. Het werkte uitstekend van 20 tot en met 160 m, alleen door de kleine plaatafstand vond er vonkoverslag plaats bij 30 W zendvermogen. Het is dus feitelijk een 25 W QRP TravelS-Match geworden.

SPOEL

Om de tuner als reisbagage klein te houden wordt geen luchtspoel maar een T200-2 ringkern toegepast. Er zijn totaal 25 windingen met een tap op 10 windingen. Op de foto ziet u meer aftakkingen omdat de ringkern tijdelijk uit een FRI-match gehaald is. De zelfinductie moet 8 à 10 µH zijn. Voor het bepalen van de aftakking gebruik ik mijn eigen formule:

Tap = 2n ÷ 5 [tap = 2 × het totaal aantal windingen (n) gedeeld door 5].

Naar believen kan men toch kiezen voor een luchtgewonden spoel. Als voorbeeld zijn de afmetingen van twee exemplaren afgebeeld die gemonteerd zijn in een paar FRI-match tuners.

BALUN

Na het verschijnen van mijn S-Match publicatie zijn er diverse commentaren op internet verschenen over het type ringkern en het aanbrengen van de wikkelingen. Er wordt geschreven dat een ferriet ringkern voor de balun of transformator beter is. Vooralsnog heb ik niet de beschikking gehad over een geschikte ferriet kern die bij meer vermogen niet heet werd. Daarom houd ik mij aan mijn oorspronkelijke en beproefde ontwerp met een roodkleurige T200-2 poederijzer ringkern van Amidon-Micrometals. Een stapsgewijze methode om het geheel van draad te voorzien ziet u hierboven.

DRAAD

Bij voorkeur wind ik de spoelen met Teflon geïsoleerd draad. De isolatie van decennia geleden getest installatiedraad werd warm bij plaatsing in een magnetron. Een teken dat het niet geschikt was voor HF. De huidige soort heeft die onbruikbare eigenschap kennelijk niet. Bij 100 W zendvermogen kan zwart 1.5 mm² installatiedraad in dit ontwerp gebruikt worden. Men kan ook (fig») een RG-58 of RG-59 kabel strippen zodat alleen de binnenader met isolatie overblijft.

T200-2B RINGKERN

 Als men een T200-2 ringkern voor deze tuner onder de maat vindt, kan voor de spoel («fig) het dubbeldikke type T200-2B ingezet worden.

Het aantal benodigde windingen is in het schema (fig») verwerkt. 

EXPERIMENT MET ÉÉN RINGKERN

Beide systemen voldeden niet aan de verwachting!

Om de tuner nog meer te vereenvoudigen werd geëxperimenteerd met één ringkern. Voor voldoende zelfinductie en tevens meer ruimte voor de windingen, koos ik voor het grotere en dikkere type T300-2D. De kern werd voorzien van 32 windingen en 12 koppel windingen of 2 × 6 koppel windingen. Op de grote spoel kwamen aftakkingen op 6, 14 en 26 windingen.

Helaas voldeed het experiment niet aan de verwachting en werd het onderzoek niet voortgezet, omdat het oorspronkelijke idee veel beter werkte.