Konfiguration
für den Bau eines Tuners stehen verschiedene Kombinationen aus L und C zur Verfügung. Alle führen zum Ziel, aber haben ihre Vor- und Nachteile. Hier unsere Überlegungen und die letztendliche Auswahl zum Bau des Autotuners.
A. Symmetrisch vs. Unsymmetrisch
KW-Antennen können symmetrisch (Dipol usw) oder unsymmetrisch (Vertikal usw.) sein.
Für eine unsymmetrische Vertikalantenne kann man irgendeinen der handelsüblichen Tuner benutzen.
Anders sieht es bei symmetrischen Dipolen Loops usw aus. Leider wird hier oft ein sehr ungünstiger Kompromiss eingegangen: Man nimmt einen unsymmetrischen Tuner und schließt an dessen Ausgang einen Balun an, wo dann die symmtrische Antenne angeschlossen ist. Viele kommerzielle Tuner haben dafür eingebaute Symmetrier-Trafos and entsprechende Ausgänge.
Auch wenn das sehr sehr oft gemacht wird ist es so ziemlich das schlimmste was man tun kann:
Alle Leitungen zwischen Antenne und Tuner führen (hohe) Blindströme. Das muss so sein, denn es ist das Prinzip der Antennenanpassung. Diese Blindströme unterliegen allen Verlusten welche zwischen Tuner und Antenne möglich sind. Schaltet man daher einen Symmetriertrafo zwischen Tuner und Antenne, so muss dieser sämtliche Blindströme übertragen und aushalten. Je schlechter die Antenne zum gewählten Band passt umso höher sind diese Verluste und die Belastung des Trafos. Der Wirkungsgrad der Antenne kann ins bodenlose sinken.
Das schlimmste ist es den im Transceiver eingebauten Antennentuner zu benutzen, dann 20m Koaxkabel, dann den Balun und daran die Antenne. Damit ist nicht nur der Wirkungsgrad schlecht, es sind auch Störungen vorprogrammiert, denn am Schirm des Koaxkabels laufen kräftige Mantelwellen.
Der richtige Anschluss ist daher:
Transceiver --- Koaxkabel --- Balun --- Symmetrischer-Tuner --- Antenne
wobei das Kabel zwischen Tuner und Antenne kurz und natürlich symmetrisch sein sollte (Hühnerleiter).
Die folgenden Bilder gelten für einen symmetrischen Tuner. Bei einem unsymmetrischen Tuner ersetzt man die untere Hälfte einfach durch Masseanschlüsse. Am Grundprinzip ändert sich dadurch nichts.
1. Serien-L, Parallel-C, Tiefpass
Vorteil: Tiefpasswirkung, hilft Oberwellen zu reduzieren
Nachteil: man benötigt zwei Spulen, was höheren Aufwand bedeutet. Die Abdeckung des Tuner-Bereichs ist nicht optimal, daher muss zwangsweise der Kondensator auch an der TRX Seite schaltbar sein.
2. Serien-C, Parallel-L, Hochpass
Vorteil: geringerer Aufwand als Schaltung-1, praxisgerechte Abdeckung des Tuning-Bereichs
Nachteil: keine Tiefpasswirkung.
3. PI-Konfiguration
Vorteil: volle Abdeckung des Tuner-Bereichs ohne Umschaltung
Nachteil: hoher Bauaufwand, schlechter Wirkungsgrad
das gleiche gilt für die PI Schaltung mit vertauschtem L und C
4. T-Konfiguration
Vorteil: volle Abdeckung des Tuner-Bereichs ohne Umschaltung
Nachteil: hoher Bauaufwand, schlechter Wirkungsgrad
das gleiche gilt für die T Schaltung mit vertauschtem L und C
Auswahl für unser Tuner-Projekt:
Nach Abwägung aller Vor- und Nachteile haben wir uns für Schaltung-2 (Serien-C und Parallel-L) entschieden. Die beiden Kondensatoren können mit viel höherer Güte gebaut werden als Spulen und auch mit weniger Aufwand. Den Nachteil der fehlenden Tiefpasswirkung kann man vergessen, da Transceiver sowieso ausreichend gute Filter haben und keiner zusätzlichen Hilfe bedürfen.
Ein wichtiger Vorteil (gegenüber der Serien-L, Parallel-C Schaltung) ist, dass der Tuningbereich die in der Funkpraxis üblichen Antennen gut abdeckt. Man kann den Parallel-C fast immer auf der Antennenseite belassen. Nur in Ausnahmefällen wird man ihn zur Transceiverseite schalten müssen, vor allem wenn die Antennen viel zu kurz, niederohmig sind und einen induktiven Anteil haben. Solche Antennen wird man sowieso meiden wenn es möglich ist. Falls es doch mal sein muss, schaltet man das C zur TRX Seite. Das hilft den Abstimmvorgang so schnell wie möglich durchführen zu können.