PicATU500 HW Version 2.0 (500Watt), ferngesteuerter Automatiktuner für symmetrische/unsymmetrische Antennen
Inzwischen wurden einige PicATU500 erfolgreich nachgebaut.
In der Hardware Version 2.0 habe ich folgende Veränderungen vorgenommen:
- Das L-Glied wird mit Luftspulen aufgebaut. Bei besonders schwierigen Antennenverhältnissen ist das viel besser. Das SWR bleibt viel stabiler.
- Dann habe ich alle ICs aus dem Tuner-Raum verbannt. Im Tuner ist eine Platine mit der Funktion der HF-Abblockung. Durch die Aluminium-Trennwand wird auf einen Steckverbinder 2x17 Pins die Verbindung zur Steuerplatine hergestellt.
- Die Fernsteuerung mit der RS232-Stromschleife funktioniert so gut, dass ich am Tuner die LCD-Anzeige, Drehgeber und Taste weggelassen habe.
- Alle SETUP-Funktionen werden von der Fernbedienung aus durchgeführt.
- Das C-Glied habe ich verändert. Der kleinste Abstimmschritt wurde halbiert. Von 1,6pF auf 0,8pF pro Step. Die maximale Kapazität halbiert sich auch von 3,2nF auf 1,6nF.
- Das L-Glied ist jetzt nicht mehr auf 2 Platinen sondern auf einer gemeinsamen Platine. Das wurde möglich durch meinen Umstieg von Eagle auf Kicad 7.0. Meine gekaufte Eagle-Version erlaubte nur Euro-Karten-Größe der Entwürfe.
(Für größere Darstellung auf das Bild klicken.)
Beschreibung der Bilder von links nach rechts.
- Links das neue L-Glied mit den Luftspulen. Rechts das C-Glied mit der erhöhten Auflösung. Zusätzlich habe ich LEDs pro Relais vorgesehen. So kann man die Funktion der Relais besser verfolgen.
- Blick auf das C-Glied, Richtkoppler und die Kombination Mantelwellensperre und Symmetrie-Übertrager.
- Zu sehen ist die HF-Sperre. Es soll ja keine HF auf die Steuerplatine gelangen.
- Vorn wird die Steuerplatine aufgesteckt und fest geschraubt. So ist alles gut von eventueller HF abgeschirmt.
- Das Fernsteuerteil mit dem ICSP-Programmer für die SW-Entwicklung. Die FW wurde an die neue Tuner-HW 2.0 angepasst.
- Das geöffnete Steuerteil des Tuners. Im externen Eeprom sind alle gefundenen Anpassungen gespeichert. Aller 10kHz von 1,5MHz bis 30MHz ist ein Speicherplatz vorgesehen und das 5 mal. Diese 5 Speicherbereiche habe ich den Namen Antenne 1 bis 5 gegeben.
- Zu sehen ist der Steckverbinder 2x17 für die Ansteuerung der Relais. Die beiden Kabel, die unten zu sehen sind, kommen vom Richtkoppler der Messplatine. Zur HF-Sperre habe ich kleine Ringkerne Material N30 verwendet.
- Noch ein Foto von der Unterseite der Steuerplatine. Zu sehen ist der Steckverbinder 2x17. Rechts ist Buchse für die Stromversorgung 12V und die Buchse fü die Fernsteuerleitung. Beide Anschlüsse sind auch mit Ringkernen N30 abgeblockt.
Kurze Stichpunkte zu den technischen Daten:
- L Gesamtinduktivität etwa 32uH, 255 Abstufungen, kleinster Schritt 0,12uH.
- C Gesamtkapazittät etwa 1,6nF, 2047 Abstufungen, kleinster Schritt 0,8pF.
- 6 L/C Varianten, 4 L/C Varianten + nur L und nur C.
- Fernsteuerung über 2 Adernpaare per RS232 Signale über eine Stromschleife. Das ist ziehmlich störsicher.
- 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.
- Durch den Einsatz von logarithmischen Detektoren (AD8307) im Richtkoppler, ist ein Tunen schon ab 0,5 Watt Sendeleistung möglich.
- 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. Anschließend kann man mit einer Nachstimmfunktion das SWR wieder optimieren.
Umbau Muster PicATU500v1 zu PicATU500v2
Ich habe mein erstes Mustergerä mit Display auseinander genommen, alles mit Luftspulen ausgestattet und auf PicATU500v2 umgebaut. Den SymBa habe ich ersetzt und mit nur einem großen Ringkern eine Mantelwellensperre aufgebaut. Das reicht völlig aus. Die Maße des Alugehäuses sind 31x20x12cm. Für das Steuerteil kommen noch 3cm hinzu. Es folgen Bilder des PicATU500v2 Muster 2.
Die Dateien der einzelnen Leiterplatten des PicATU500 HW 2.0
c_platine_smd3_12_10_2023.zip Platine vom C-Glied (hoch geladen 12.10.2023)
l_glied_zusatz_12_10_2023.zip L-Glied Zusatzplatine, Luftspulen 8uH und 16uH (hoch geladen 12.10.2023)
l_platine_gesamt_12_10_2023.zip L-Glied Platine mit den 4 Relais für die LC-Varianten (hoch geladen 12.10.2023)
mc2_2_02.zip Platine vom Steuerrechner mit PIC18F25K22 (hoch geladen 15.06.2024)
mkmess_12_10_2023.zip Messplatine im Richtkoppler mit 2x AD8307 und Aufbereitung für Frequenzmessung (hoch geladen 12.10.2023)
hfsperre_2_00_12_10_2023.zip Platine mit HF-Sperre für die Relais-Ansteuerung (hoch geladen 12.10.2023)
Die Dateien der einzelnen Leiterplatten der Fernbedienung, abwärts kompatibel
bedienteil_12_10_2023.zip kleine Platine Drehgeber und Einzeltaste (hoch geladen 12.10.2023)
mcremote_3_12_10_2023.zip MC-Platine, LCD-Display Microkontroller (hoch geladen 12.10.2023)
rs232modul_12_10_2023.zip kleines RS232-Modul mit MAX232 (hoch geladen 12.10.2023)
usb_modul_12_10_2023.zip kleines USB-Modul mit FT232RL (hoch geladen 12.10.2023)
Alle Platinen sind mit Kicad 7.0 entworfen. In der ZIP-Dateie befinden sich alle Dateien die zum Aufbau nötig sind.
Inhalt der ZIP:
bom
Im Verzeichnis ist die PDF mit dem Schaltplan. Die Datei ibom.html kann mit jedem Internetbrowser geöffnet werden. Ganz oben sind Buttons mit den man die Ansichten ändern kann. Mit dem ganz linken Button kan man separate Listen und Bilder für die Bestückung erzeugen.
production
Im Verzeichnis befindet sich die GERBER-Datei für die Produktion der Leiterplatte bei der Firma JLCPCB.
sonstige Dateien
Wer Kicad 7.0 hat kann natürlich auch direkt die Leiterplatte und das Schaltbild in Kicad anschauen.
PDF und HEX Dateien des PicATU500 HW 2.0
picatu_500W_HW_v2_00_erweitert.pdf PDF Beschreibung und Schaltbilder (hoch geladen 22.01.24)
FernsteuerBG_SW_2_xx_picatu500v2.pdf PDF Beschreibung der Software V2.0 (hoch geladen 18.03.24)
mc_v2_01_25k22.hex HEX-Datei für den PIC18F25K22 im Tuner (hoch geladen 22.05.23)
mcrm_v2_07_26k22.hex HEX-Datei für den PIC18F26K22 in der Fernbedienung (hoch geladen 20.09.24)
PicATU500_HW_2_xx_diverses.zip Diverse Dateien, Spulendaten, Remotebefehle, Spulen-Bohrschablone usw... (hoch geladen 12.10.2023)