PicATU500 (500Watt), ferngesteuerter Automatiktuner für symmetrische/unsymmetrische Antennen

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    • Musteraufbau 1. Die Gesamtansicht des Tuner-Prototyps mit seinem Display, Drehgeber und Einzeltaste. Damit kann der Tuner neben der Fernsteuerung auch noch bedient werden. Einige Funktionen können nur am Tuner ausgeführt werden. Dazu gehören auch Funktionen im SETUP.
    • Musteraufbau 1. Die Innenansicht. Der Hybridbalun (Kombination aus Balun und Mantelwellensperre) von DG0SA zu sehen. Die Gleichtaktunterdrückung ist hervorragend. Rechts das L-Glied mit seinen 255 binären Abstufungen. In der Mitte das C-Glied mit 2047 binären Schritten. An der Zwischenwand die Relaistreiber-Platine. Vorn links der SWR-Messkopf mit seiner Messeinrichtungen für Vorlauf / Rücklauf und Frequenz.
    • Von links nach recht PicATU500 Musteraufbau 2 (etwas kleiner), PicATU500 Musteraufbau 1 und SymTuner 750W mit Schrittmotor
    • PicATU500 Musteraufbau 2 (etwas kleiner) von innen bedrachtet. Mit einfacher Mantelwellensperre mit Teflon-DXW50. Die kleinen Kapazitäten der C-Platine sind mit doppelseitigen LP-Material realisiert. Die 1,6 pF sind parallele 2 Teflondrähte im Schrumpfschlauch.

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    Noch ein paar Bilder vom Innenleben des PicATU500

    • Noch einmal die Ansicht von oben.
    • Von hinten links die N-Buchse und rechts die Anschlüsse für die Antenne (Lecherleitung).
    • Der Richtkoppler geöffnet mit angeschlossenen Abschlusswiderstand für Messungen der Richtschärfe.
    • Der Richtkoppler mit Deckel. Ich habe nur die (HF heise) Kammer mit einem Deckel versehen.
    • Die Ansicht des L-Gliedes und C-Gliedes. Die Schaltbilder sind in der PDF zu finden.
    • Eine größere Ansicht des Hybrid-Baluns.

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    Bilder von der Fernbedienung

    • Ansicht im Gehäuse.
    • Von hinten auf die Rüchseite gesehen. Je nach Bedarf kann die CAT-Verbindung zum TRX hergestellt werden. Die DIN5 Buchse ist für die Fernsteuerleitung.
    • Innenansicht hinten. Die 4 Drähte der Fernsteuerung werden noch einmal mit einem Ringkern N30 abgeblockt.
    • Innenansicht vorn. Die LP ist übersichtlich. Die LCD-Hintergrundbeleuchtung habe ich mit einem Widerstand 4,7 Ohm direkt von 5V genommen. Das ging einfach besser. Das kommt aber ganz auf den Hersteller des Displays an!?
    • Blockschaltbild PicATU500. So bekommt man eine bessere Übersicht.
    • Übersicht der LC-Varianten. An Koax1 ist der SymBa800 angeschlossen, Koax2 soll den symmetrischen Antennenausgang darstellen.
    • Prinzip der Datenübertragung der Fernsteuerung. Durch den Widerstand R1,R3 150 Ohm fließt beim Pegel LOW etwa 33mA.

    Die Fernsteuerung erfolgt über 2 Adern-Paare. Meine Fernsteuerleitung läuft 30m parallel zum Koaxkabel. Selbst bei 500Watt Sendeleistung werden die Daten noch sicher übertragen.


    Die Fernsteuerung, ab Firmware 1.06, kann auch für den SymTuner 750W mit Schrittmotor (neu mit RS232 Stromschleife) verwendet werden. Die Erkennung des Tuner erfolgt automatisch. Welche HW erkannt wurde steht in Zeile 4 rechts.

    Siehe Bild, bitte anklicken.


    Einige Videos

    • Video, meine ersten Abstimmversuche an einer Kunstantenne. Für die Fernsteuerung habe ich Ersatzweise die Remote-BG des kleineren PicATU100/20 benutzt.
    • Video, FW1.06 Match deep auf dem 80m Band mit etwa 250mW an meiner Kunstantenne. SWR kleiner 1,2 Match erfolgreich beendet. Kunstantenne Zabs=580 Ohm, Z=260-520j
    • Video, FW1.06 Nachstimmen mit ReMatch auf dem 80m Band mit etwa 250mW an meiner Kunstantenne. Step L=1 und C=1, ReMatch beendet, SWR 1.07. Kunstantenne Zabs=580 Ohm, Z=260-520j


    Kurze Stichpunkte zu den technischen Daten:
    1. L Gesamtinduktivität etwa 32uH, 255 Abstufungen, kleinster Schritt 0,12uH.
    2. C Gesamtkapazittät etwa 3,2nF, 2047 Abstufungen, kleinster Schritt 1,6pF.
    3. 6 L/C Varianten, 4 L/C Varianten + nur L und nur C.
    4. Fernsteuerung über 2 Adernpaare per RS232 Signale über eine Stromschleife. Das ist ziehmlich störsicher.
    5. Der Speicherplatz der gefundenen Einstellungen ist von 1,5MHz bis 30MHz in 10kHz Segmente unterteilt und das 5 mal für 5 verschiedene Antennenkonfigurationen. Will ich also eine neue Antenne testen, brauche ich nur die Antennennummer ändern und die gefundennen alten Einstellungen der vorherigen Antenne bleiben erhalten. Diese 5 verschiedenen Speicherbereich habe ich Antennennummer 1 bis 5 genannt.
    6. Durch den Einsatz von logarithmischen Detektoren (AD8307) ist ein Tunen schon ab 0,5 Watt Sendeleistung möglich.
    7. Sobald der TRX sendet wird die Sendefrequenz gemessen und ist für diese Frequenz eine Einstellung gespeichert, wird diese verwendet. Vorrangig ist aber die Frequenzinformation über die Fernsteuerung. Mittlauf der Tunereinstellungen mit dem VFO des TRX. Der Tuner holt sich immer die passende Einstellung aus dem Speicher, je nach VFO Frequenz des TRX.


    L-Glied mit Luftspulen

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    • Im Bild das L-Glied nur mit Luftspulen meines Antennenkopplers mit Schrittmoter Antennentuner 750W für unsym./sym. Antennen. Alle Leiterplatten habe ich damals noch selbst gefertigt.
    • Ansicht von der anderen Seite. Diese Bilder sind Beispiele wie man die Luftspulen realisieren könnte.
    • Ansicht der Zusatzplatine mit 16uH, 8uH. Alle Spulen habe ich hier noch einlagig gewickelt und mit Heiskleber fixiert.
    • Die Ansicht der neuen Luftspulen. 16uH und 8uH sind 2 Spulen ineinander und in Reihe geschaltet.
    • Eine andere Ansicht der Luftspulen. Vorn liegen die 2 Bohrschablonen.
    • Alle 4 Induktivitäten passen nicht auf die Platine. Deshalb ist noch eine Zusatzplatine für die Induktivitäten 16uH und 8uH.

    Bei den meisten OM's läuft der PicATU500 ohne Beanstandung. Ein einziger OM hatte hatte Schwierigkeiten mit der Anpassung auf dem 80m-Band. Bei höherer Sendeleistung lief das SWR weg. Eine genaue Untersuchung hat ergeben, dass die Induktivitäten mit Ringkernen zu hoch belastet werden, wenn eine ungünstige Antennenimpedanz angepasst werden muss.

    Im vorliegenden Fall betrug die Antennenimpedanz Z = 4,3 - j330 (Ohm), auf 3,7MHz.


    Die Induktivität 8uH wurde zu sehr überlastet. Meine Empfehlung währe die 8uH auf 2 zusammen geklebten Ringekernen T130-2 zu wickeln. Aber noch besser ist es alle Induktivitäten mit Luftspulen herzustellen. Deshalb habe ich diese Platine entworfen, ohne Ringkerne. Der Einsatz dieser Platine brachte beim diesem OM den gewünschten Erfolg. Das SWR bleibt konstand, auch bei hoher Leistung.

    Ich habe eine Bohrschablone mit Eagle entworfen. Die FR4-Platinen ohne Kupferbeschichtung habe ich bei www.lerrox.de bestellt.

    dateien_l_glied_1_neu4.zip ZIP, alle Dateien: L-Platine mit den hohen Induktivitäten NEU nur mit Luftspulen (hoch geladen 26.12.22)


    Ich habe Platinen bestellt.

    PicATU500-Tuner

    PicATU500-Fernsteuerung

    Eventuelle Nachfragen bitte per E-Mail DL4JAL@t-online.de

    Die Dateien für den PicATU500

    picatu_500W_HW_erweitert.pdf Beschreibung der HW des Projektes.(hoch geladen 13.11.22)
    picatu500_Tuner_SW_1_12.pdf Beschreibung der SW des Tuners.(hoch geladen 29.05.22)
    picatu500_FernsteuerBG_SW_1_14.pdf Beschreibung der SW der Fernsteuerung.(hoch geladen 22.11.22)
    bedien.pdf Stücklisten (hoch geladen 10.02.22)
    c_platine_smd.pdf Stücklisten (hoch geladen 10.02.22)
    l_glied_1_neu2.pdf Stücklisten (hoch geladen 10.02.22)
    l_glied_2_neu2.pdf Stücklisten (hoch geladen 10.02.22)
    mc2.pdf Stücklisten (hoch geladen 10.02.22)
    mc_remote.pdf Stücklisten (hoch geladen 05.04.22)
    relaisdriver.pdf Stücklisten (hoch geladen 10.02.22)
    rs232adapter.pdf Stücklisten (hoch geladen 10.02.22)
    swr_ad8307_4.pdf Stücklisten (hoch geladen 10.02.22)

    mc2_v1_15_4520.hex HEX-Datei PicATU für PIC18F4620 oder PIC18F4520 (hoch geladen 07.11.22)
    mc2_v1_15_45k22.hex HEX-Datei PicATU für PIC18F46K22 oder PIC18F45K22 (hoch geladen 07.11.22)
    mc_v1_17_25k22.hex HEX-Datei Fernsteuerung für PIC18F26K22 oder PIC18F25K22 (hoch geladen 08.02.23)

    gerber_100622.zip Gerber-Dateien, in gerber.txt ist die Info der Platinen (hoch geladen 10.06.22)
    BDA 40004-A2 (W100) Das Gehäuse für die Fernsteuerung habe ich im Internet gekauft. Eventuell bei Amazon suchen.

    DG0SA_symba200.pdf Die Beschreibung des SymBa200 Baluns mit Koaxkabel von DG0SA (vom 10.04.22)
    DG0SA_symba800_V1.pdf Die Beschreibung des SymBa800 Baluns von DG0SA (vom 23.12.18)
    DG0SA_symba800_V2.pdf Eine neuere Beschreibung des SymBa800 Baluns von DG0SA (hoch geladen 01.05.21)

    PicATU500_Relaiskontrolle.ods Datei zum Kontrollieren welche Relais bei welchen Werten schalten (hoch geladen 02.10.22)
    PicATU500_Relaiskontrolle.xls Datei zum Kontrollieren welche Relais bei welchen Werten schalten (hoch geladen 02.10.22)

    picatu500.zip Die Quellen der Firmware. Die Quellen auspacken. make*.sh ausführbar machen (chmod a+x make.sh). gputils installieren. ./make*.sh kompiliert alles. Im File mc2.pic auf den verwendeten PIC umschalten (auskommentieren). Das Kompilieren funktioniert nur mit Linux. (07.11.2022)


    Schlusswort

    Eventuelle Nachfragen bitte per E-Mail DL4JAL@t-online.de