Fjärrstyrd ATU för stegmatare

S

SM7CBS

Well-Known Member
Hejsan alla!
Eftersom marknadstrycket uppenbarligen är för lågt så har inte de stora ATU-fabrikanterna börjat erbjuda marknaden ATU särskilt avsedda för för stegmatare.

Ett alternativ kan ju då vara att modifiera/komplettera en befintlig obalanserad ATU så den kan användas. Det kan man göra genom att sätta ett kraftfullt CM-filter på ingången av ATU:n. Även på strömmatarkabeln. ATU:n blir då isolerad från jord.
Men ATU:n i sig är ju väldigt osymmetriskt uppbyggd. Plåtlådan är ena branschen som i sin tur omsluter den andra branschen.

Hur stor roll spelar detta? Är det någon som studerat frågan...kanske har tankegångar att delge oss andra.
Skulle det räcka med att byta ut plåtlådan mot en plastlåda? Eller rättare sagt...hur långt räcker en sådan åtgärd?
Jag bifogar en rätt lång artikel i frågan på eham.
A 'Balanced' Remote Autotuner.

Tore SM7CBS
 
Ja, det är just det! Det kostar skjortan!
En vanlig LDG för 125 watt borde inte vara dyrare som "balans"-variant än koaxvariant.
Det flesta tillverkare tror sig ha löst problemet med att sätta en 1:4-balun på utgången men det är ju synnerligen "oren" lösning.
Återstår att "modda" koaxvarianten för stegmatare. Går det? Räcker det att byta plåtlådan mot en plastdito och sätta en CM-balun på ingången?
DD7LY (july 17 2006) ungefär mitt på sidan i bifogad länk skrivit träffande i frågan.

Tore SM7CBS
 
Last edited:
SM7CBS said:
Ja, det är just det! Det kostar skjortan!
En vanlig LDG för 125 watt borde inte vara dyrare som "balans"-variant än koaxvariant.

Tore SM7CBS
Click to expand...

Lite dyrare får vi nog räkna med att det kostar.

En vanlig LDG tuner är ju konfigurerad som en "L"-match.
Om vi vill bygga upp den som en dubbel L-match så måste vi ha....

Dubbelt antal L.
Dubbelt antal C.
och dubbelt antal reläer.

men inte blir det så mycket dyrare.

/Micke
 
Hej!

Jag har funderat (utan nå'n direkt framgång) lite på hur man skulle kunna få till ett antennsystem för mina "något begränsade arealer".

Lyckligtvis har jag två professionella ATU:er som skulle kunna användas.
Skanti TP-8400 (designad för 400 W) samt en "enormt stor" Rockwell Collins HF-8040 ( 1kW), båda är ju givetvis tänkta att användas till vertikaler eller longwire. Skanti har ett informationsblad där de visserligen har exempel på applikationer där deras ATU matar en symmetrisk antenn, de nämner att strålningsdiagrammet blir lite förändrat på grund av strålning från koaxen.
Placeringen av ATU är i det fallet vid antennens matningspunkt.

Hur illa är det att ansluta en balun vid ATU'ns utgång för att mata en stege?
Gör mig mer vetande!

Som parantes, Skanti ATU'n har ett hölje av plast medan Collins ATU'n är en seriöst tung pryl med metallhölje.
 
Pratar vi hyfsat låga effekter och bara ett band så skulle jag undersöka möjligheten att använda en helt isolerad balbal-transformator på utgången, mittjorda sekundären för att vinna god balans och DC-jordning av antennen.
En T200-2 och 1.5mm lackad Cu-tråd kanske räcker?
 
Micke!
Din kommentar gav ju indirekt svar på min undran. Även om man skulle ta bort plåtsvepet och bygga L-kretsen så balanserat som möjligt så är ju kretsen i sig osymmetrisk och därmed omöjlig få i balans. Det är ju därför vi bygger dubbla L-matchare!? He!
Men man kan ju ändå undra över hur mycket ett commonmodefilter i ingången på ett sådant enkelt L-flter skulle göra.

SM6IOD. Jag misstänker att båda dina avstämmare är typiska L-filter, eller T-filter och därför hamnar de i samma fråga som jag ställer och som Micke delvis svarat på.
Vi får vänta på experterna. AQW? AOM? m fl.
 
Tore,
Jag har en CG-3000 L-match i plastlåda och en LDG Z11 i metallåda.

Min CG-3000 har jag alltid kört med choke på TX-sidan för att minimera CM-strömmar.
Nyligen fick jag för mig att även prova Z11:an med choke på TX-sidan. Tidigare körde jag med 1:1 alt 4:1 balun på antennsidan beroende på val av antenn och impedansområde.
Med choke på TX-sidan kunde ATU´n tuna alla antennerna så nu sitter choken kvar på TX-sidan.

men hur mycket effekt jag "bränner" i min choke vet jag inte.

/Micke
 
Micke!
Du kör ju på just det sätt jag undrar över och som beskrivs i länken från e-ham.
Uppenbarligen är Du nöjd.
Märker Du någon skillnad i t ex störnivå mellan dina 2 ATU? (plåt- och plasthölje).

Vad säger läsekretsen om nedanstående?
Låt oss göra ett tankeexperiment.
En choke av upprullad koax kan man ju trimma så den får max impedans vid viss frekvens och då blir den ett riktigt högohmigt CM-filter för just det bandet. För att kolla hur bra den funkar måste man mäta om det finns kvar några CM-strömmar.
Det skulle man kunna göra genom att sätta en en "pick-up"-transformator runt koaxen på TX-sidan av choken eller omkring en jordledning från samma punkt. Då kan man "trimma" choken så att ingen CM-ström längre flyter och då har man också "tvingat fram" balans i ATU:n trots dess "obalanserade utseende" både elektriskt och fysiskt?

Är det rätt tänkt eller har jag missat någonting?

Är det så att då ingen CM-ström flyter automatiskt betyder att stegen inte strålar?
Antagligen kan strömmar flyta andra vägar än bara genom CM-filtret? Och därmed håller inte resonemanget? Men man borde kunna åstadkomma en avsevärd balansförbättring?

Om vi tänker oss att vi ersätter ATU:n med en riktig balanserad tuner med en t ex dubbel L-match med linkingång och avstämmer den på vanligt sätt och dessutom trimmar till min. CM-ström (optimalt LC borde sammanfalla med minimum CM-ström?)...har jag då eliminerat/reducerat strålningen från stegen?

Kan man säga att båda ATU-lösningarna är likvärdiga dvs hur långt kan vi dra slutsatser om balansen genom att kontrollera CM-strömmarna?

Allt tyder på att instrumenteringen på våra avstämmare för balanserad matning borde kompletteras med ett CM-instrument?
Synpunkter?

Tore SM7CBS
 
Last edited:
SM7CBS said:
Micke!
Du kör ju på just det sätt jag undrar över och som beskrivs i länken från e-ham.
Uppenbarligen är Du nöjd.
Märker Du någon skillnad i t ex störnivå mellan dina 2 ATU? (plåt- och plasthölje).
Click to expand...

Jag har inte haft möjlighet att utvärdera detta med avseende på störninvå.
De båda ATUerna ombesörjer olika antenner så jag kan inte göra någon direkt jämförelse.

Frågeställningen är väldigt intressant så jag ska fundera ut ett praktiskt prov.

/Micke
 
Detta är intressant! Trevligt om "Gamhunderne" vaknede till liv.
Missförstå mig rätt.

/Gamhunden som er halvvaken
 
SM7CBS said:
Micke!
Du kör ju på just det sätt jag undrar över och som beskrivs i länken från e-ham.
Uppenbarligen är Du nöjd.
Märker Du någon skillnad i t ex störnivå mellan dina 2 ATU? (plåt- och plasthölje).

Vad säger läsekretsen om nedanstående?
Låt oss göra ett tankeexperiment.
En choke av upprullad koax kan man ju trimma så den får max impedans vid viss frekvens och då blir den ett riktigt högohmigt CM-filter för just det bandet. För att kolla hur bra den funkar måste man mäta om det finns kvar några CM-strömmar.
Det skulle man kunna göra genom att sätta en en "pick-up"-transformator runt koaxen på TX-sidan av choken eller omkring en jordledning från samma punkt. Då kan man "trimma" choken så att ingen CM-ström längre flyter och då har man också "tvingat fram" balans i ATU:n trots dess "obalanserade utseende" både elektriskt och fysiskt?

Är det rätt tänkt eller har jag missat någonting?

Är det så att då ingen CM-ström flyter automatiskt betyder att stegen inte strålar?
Antagligen kan strömmar flyta andra vägar än bara genom CM-filtret? Och därmed håller inte resonemanget? Men man borde kunna åstadkomma en avsevärd balansförbättring?

Om vi tänker oss att vi ersätter ATU:n med en riktig balanserad tuner med en t ex dubbel L-match med linkingång och avstämmer den på vanligt sätt och dessutom trimmar till min. CM-ström (optimalt LC borde sammanfalla med minimum CM-ström?)...har jag då eliminerat/reducerat strålningen från stegen?

Kan man säga att båda ATU-lösningarna är likvärdiga dvs hur långt kan vi dra slutsatser om balansen genom att kontrollera CM-strömmarna?

Allt tyder på att instrumenteringen på våra avstämmare för balanserad matning borde kompletteras med ett CM-instrument?
Synpunkter?

Tore SM7CBS
Click to expand...

Om CM-impedansen vore oändlig (= en ideal strömbalun) skulle det vara egalt hur matchningsnätet ser ut. Oavsett om det är ett enkelt eller dubbelt L/T/pi-nät eller något annat skulle strömmarna i matarledarnas båda branscher bli exakt lika stora och motriktade. I detta fall har strömmarna ingen annan väg att flyta än genom matarledningen. Detta är villkoret för att minmera strålningen från matarledningen.

Realiserbara strömbaluner har dock en begränsad CM-impedans, och då blir det viktigt att göra nätet sådant att beloppen av impedanserna mot jord vid båda branscherna av balunens utgång är så låga och lika som möjligt. Detta kan man bara göra genom att utföra själva nätet i två möjligast lika halvor, eller som en dubbelt L/T/pi-filter.

Den linkkopplade anpassaren har fördelen att dess CM-impedans kan göras extremt hög genom att utföra den med Faraday-skärm mellan linken och resonanskretsen så att kopplingen blir rent induktiv. Med en "flytande", eller noga balanserat utförd resonanskrets kommer CM-impedansen att begränsas endast av strökapacitanserna.

Genom uttagen på resonanskretsen fnns ytterligare en frihetsgrad när det gäller att få till balansvillkoret i kretsen.


73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Karl-Arne!
Tusen tack för bekräftelsen! Nu kan jag släppa iväg ytterligare några "poletter" att trilla på plats!
Avslutningsvis kan jag rekommendera alla att botanisera på hemsidan hos VK1OD.net.
Han har många intressanta artiklar för oss amatörer och just i detta området artikeln: "Balanced ATU´s and common mode current". Bl a finns där 3 olika byggbeskrivningar för att bygga ett instrument för att mäta CM(CommonMode)-strömmar.
Trevlig helg!
Tore SM7CBS
 
AOM, CBS de APQ

Den här beskrivning har jag haft liggande i WordPad i nästan en månad. Hade tänkt att avsluta tråden "S-match" med denna artikel men nu passar den bra här!


Här kommer ett schema på en linkkopplad antennanpassningsenhet med balanserad utgång.
Genom att man "kranar" 3 kondensatorer och även har möjlighet att variera induktansen har man stora möjligheter att anpassa "besvärliga" laster.
Detta kan upplevas som tidsödande av många användare.
Allt beror ju också på hur ofta man skiftar till ett nytt frekvensband.

Skulle vara kul att få läsekretsens åsikt om denna typ av tuner.


Här några "fakta-stolpar".

1. C1 är placerad på den "varma" sidan av linken L3. Fördelen är att hela linken ligger på jord -(chassie) potential. Nackdelen är att C1 måste "lyftas" från jord (chassie). Linken är dessutom försedd med en faradayskärm. Detta tror jag garanterar att inga common-mode strömmar uppträder på den koaxialkabel som matar enheten.

2. L1 och L2. Måste givetvis lindas åt samma håll. Schemat visar att de två spolarnas induktanser kan varieras genom att två (helst gangade) omkopplare, SW1 och SW2, kortsluter varv på spolarna. Man kan också tänka sig att L1 och L2 utgörs av utbytbara plug-in spolar.

3. Schemat visar C2 och C3 som två splitstatorkondensatorer. Det är tänkbart att man kan eliminera lokala störningar som feedern plockar upp genom att jorda en av rotorerna på C1 eller C2 eller bägge. C1 och C2 kan givetvis också utgöras av ”enkla” kondensatorer med isolerade axlar till rattarna.

73
Bengt SM6APQ
 

Attachments

  • skanna0004.jpg
    skanna0004.jpg
    92,7 KB · Views: 183
Last edited:
Hejsan Bengt och alla andra!
Tackar Bengt! Ja det är ju en gammal välkänd klassiker. Det riktigt fina tekniska detaljen i linkopplaren är ju såvitt jag förstår själva linkingången.
Jag vill minnas Du byggt en sådan Bengt? Hur många varv på linken för 80-10 meter? Och man måste väl ha rätt stor konding?
Resten av kretsen kan ju beskrivas som 2 parallella pi-filter.

Om man ersätter C2 med en bygling så har man 2 parallella L-filter. En förenkling...en "kran" och en kondensator mindre. Avstämningsomfånget minskar men det kan kompenseras genom att använda krokodilklämmor (jag använder kraftiga miniklämmor från Biltema) i stället för omkopplare och elektriskt kunna flytta C3 mellan nuvarande plats och C2:ans plats (jag gör det med miniklämmor även här).

Med L-matchen så blir det ju återigen att söka det optimala förhållandet mellan L och C som vi talat om i andra trådar. Och den påverkas ju i sin tur av inställningen på linken dvs den påverkar reaktansen i utgående LC-kretsen. Rätt?
Så någon form av outputindikator behövs uppenbarligen.

Linken är värd en speciell fundering och då särskilt utifrån kopplingsgrad. I Bengts schema ovan så är väl bara att ordna så hög koppling som möjligt. Då har men de lägsta förlusterna?

Nu tänker jag högt så nu får Ni alla hjälpa mig.

I gamla tiders linkkopplare hade man ställbar link dvs man kunde variera kopplingsgraden.
Varför? Var det komponentbrist? Man saknade kondensatorn C1? Eller använde man både variabel link och C1? Varför? Kondensatorn kan väl också ses som en anordning för att reglera kopplingsgraden? Antagligen använde man både link och kondensator för att nå utökat inställningsområde på kopplingsgraden? Är det rätt tänkt?

Jag tror Du Karl-Arne har förklarat det med att man förr i tiden dämpade övertonerna från sändaren med hjälp av variabel link dvs man behövde hög CM-impedans?

Det betyder ju att man genom att koppla löst fick hög CM-impedans med branta flanker.
Det betyder i sin tur att man får högt Q och därmed högre förluster? Q = X/R. Bättre dämpning? Tänker jag rätt?
Det är väl samma princip som gäller då man använder en griddippa för att ta fram resonansfrekvensen på en LC-krets. Genom att ha lös koppling till spolen lastas inte kretsen och man får noggrannare avläsning? Man får en svagare signal tack vare lös koppling och högt Q dvs branta flanker? Att förlusterna ökar spelar ju ingen roll i detta sammanhang. Tänker jag rätt?

I dagens sändare är utsignalen väl filtrerad så man borde kunna ha högsta kopplingsgrad som Bengt ritat i schemat ovan.

Enda skälet att ha variabel link är väl i så fall "jaga" högsta CM-impedans för lyssningens skull? Eller rättare sagt...öka CM-impedansen för att öka/bättra på balansen på stegen och därmed reducera störningsrisken vid sändning och omvänt vid lyssning reducera risken att oönskade/störande signaler tar sig in via stegen (som en tjuv?!).

God Natt
Tore SM7CBS
 
Last edited:
SM7CBS skrev:
"I gamla tiders linkkopplare hade man ställbar link dvs man kunde variera kopplingsgraden.
Varför? Var det komponentbrist? Man saknade kondensatorn C1? Eller använde man både variabel link och C1? Varför? Kondensatorn kan väl också ses som en anordning för att reglera kopplingsgraden? Antagligen använde man både link och kondensator för att nå utökat inställningsområde på kopplingsgraden? Är det rätt tänkt?

Jag tror Du Karl-Arne har förklarat det med att man förr i tiden dämpade övertonerna från sändaren med hjälp av variabel link dvs man behövde hög CM-impedans?"

Jag tror att man med linkkoppling får en ytterligare, virtuell skulle man kunna säga, komponent i nätet. Mutual inductance, som väl närmast kan översättas med ömsesidig induktans, och som varierar med kopplingsgraden.

På så sätt kan transformationsförhållandet varieras utan att förändra antal varv på linken eller den krets den kopplar till! Så anledningen var nog inte komponentbrist, utan snarare ett fiffigt sätt att dra fördel av växelströmsläran!

Sedan följer att vid lös koppling mellan två kretsar, lastas dessa mindre och Q-värdet för kretsarna ökar. Den avstämda utgångskretsen i t ex ett slutsteg får då en spetsigare resonanskurva med brantare flanker och övertonsdämpningen blir följaktligen större! Man skulle kunna säga att med linkkoppling, i det sammanhanget, varierar övertonsdämpningen med kopplingsgraden och därmed transformationsförhållandet.

SM7CBS skrev:
"Det betyder ju att man genom att koppla löst fick hög CM-impedans med branta flanker.
Det betyder i sin tur att man får högt Q och därmed högre förluster? Q = X/R. Bättre dämpning? Tänker jag rätt?
Det är väl samma princip som gäller då man använder en griddippa för att ta fram resonansfrekvensen på en LC-krets. Genom att ha lös koppling till spolen lastas inte kretsen och man får noggrannare avläsning? Man får en svagare signal tack vare lös koppling och högt Q dvs branta flanker? Att förlusterna ökar spelar ju ingen roll i detta sammanhang. Tänker jag rätt?"

Jag kan inte se något direkt samband mellan common-mode impedans och Q-värde. Nu kanske det inte heller var vad du menade Tore, utan du konstaterar att lös koppling helt enkelt ger liten kretspåverkan = högt Q-värde (=brantare flanker) och högre CM-impedans.

Din analogi med griddippan håller jag med om, så när som på sista raden om att förlusterna ökar, vilket väl inte kan anses vara generellt för löst kopplad link.

SM7CBS skrev:
"Linken är värd en speciell fundering och då särskilt utifrån kopplingsgrad. I Bengts schema ovan så är väl bara att ordna så hög koppling som möjligt. Då har men de lägsta förlusterna?"

I konsekvens med resonemanget om linkkopplingens arbetssätt ovan, nej. Du har det högsta möjliga transformationsförhållandet, eller blir det lägsta möjliga? Nej, högsta tror jag.

73 de morgonpigge BDZ (vi lever i olika tids-zoner Tore!) :)
 
Last edited:
Ja, det är klart att det är som Du och VK1OD skriver. I skrivande stund såg jag inte det trots att jag känner till hur en variometer fungerar!! Det är ju precis den förmåga till olika "mutual" induktans (kopplingsgrad) den använder sig av!
Det är väl denna ömsesidiga induktans som påverkar transformeringen och som vi på svenska kallar kopplingsgrad?
Man kan ju tänka sig att att förmågan till energiöverföring minskar vid lägre kopplingsgrader men å andra sidan är det ju så att då man ställt in hela avstämmaren färdigt så har man den lägsta förlusten rakt genom hela avstämmaren inklusive linken, som ju då står i det läget som ger optimal transformering (bästa kopplingsgrad)?

Ja, det är som Du Lasse antar jag menar. Dvs lös koppling ger liten påverkan, högt q-värde, branta flanker och högre CM-impedans.

Om det ovan är sant så leder ju högt Q-värde till högre CM-impedans...det Du längre upp i texten inte ser något samband med?

Om vi tar ett mottagarfilter, vi sätter in ett smalare cw-flter (högre Q) i mottagaren, så brukar ju signalen bli svagare, kurvans topp sjunker och ibland kompenserar man det med ett förstärkarsteg. Alltså förluster som måste kompenseras? Är det ett tankefel?

Fast å andra sidan...John Schröder skriver i sin bok "Bygg och Lär Radioteknik 1" från 1971 sid 128..."att höga Q-värden är detsamma som att hålla nere förlusterna".

Hur f-n ska jag kunna få fatt i Q-värdet?
En bra metafor, tack! Men kom inte med svänghjulet! Eller pendeln!

Hälsningar
Tore
 
SM7CBS said:
Ja, det är som Du Lasse antar jag menar. Dvs lös koppling ger liten påverkan, högt q-värde, branta flanker och högre CM-impedans.

Om det ovan är sant så leder ju högt Q-värde till högre CM-impedans...det Du längre upp i texten inte ser något samband med?

Om vi tar ett mottagarfilter, vi sätter in ett smalare cw-flter (högre Q) i mottagaren, så brukar ju signalen bli svagare, kurvans topp sjunker och ibland kompenserar man det med ett förstärkarsteg. Alltså förluster som måste kompenseras? Är det ett tankefel?

Fast å andra sidan...John Schröder skriver i sin bok "Bygg och Lär Radioteknik 1" från 1971 sid 128..."att höga Q-värden är detsamma som att hålla nere förlusterna".

Hur f-n ska jag kunna få fatt i Q-värdet?
En bra metafor, tack! Men kom inte med svänghjulet! Eller pendeln!

Hälsningar
Tore
Click to expand...

:) Nä, ska inte dra till med svänghjulet - även om jag gillar när det svänger, vare sig det handlar om musik eller annat...!

Jag skrev att jag inte ser ett direkt samband mellan Q-värde och CM-impedans. Just i det här fallet finns den kopplingen(!) vi båda beskrivit.

När det gäller mottagarfiltret, så beror inte dämpningen på att Q-värdet är högt, utan på att man för att få ett mycket smalt filter med högt Q-värde, oftast tvingas kaskadkoppla flera steg för att uppnå detta. I varje länk finns då en förlust, som tillsammans bildar en total förlust för hela filtret. Detta gäller för passiva filter. Med aktiva filter eller filter med DSP-teknik, kommer man runt detta.

Men visst kan förklaringsmodellerna tyckas motsägelsefulla ibland, det håller jag med om. Q-värde = godhetstal enl Schröder och andra källor och ändå förhåller det sig ju så att om en tankkrets har för högt Q-värde, ökar förlusterna på grund av stora cirkulerande strömmar i kretsen, då resistansen i kretsen blir utslagsgivande! Knepigt, eller hur?! ;) (även utan metaforer...)

73/Lasse
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top