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Ein automatischer Tuner als Selbstbauprojekt

Anthony, F4GOH, hat uns Funkamateuren ja schon einmal ein schönes Bastelprojekt gezeigt, nämlich den VNArduino, einen VNA, der mithilfe eines Arduino Nano kontrolliert wird. Nun hat Anthony erneut „zugeschlagen“, und uns zum Jahreswechsel (sozusagen als verspätetes Weihnachtsgeschenk) mit einem neuen interessanten Selbstbauprojekt beschert: einem HF Automatic Tuner.

Auch dieser wird in bewährter Weise von einem Arduino gesteuert, und es werden soweit wie möglich Standard-Komponenten verbaut: neben dem Arduino Nano und einem gängigen LCD Display übliche 12V Relais-Boards, wie sie oft für Robotik-Projekte mit Mikrocontrollern verwendet werden. Diese Relais schalten dann die Kapazitäten und Induktivitäten, die direkt auf die Relaisplatinen gelötet werden.

Als „Eigenentwicklung“ bleibt eine kleine Platine mit einem Tandemkoppler, welcher mithilfe eines logarithmischen Verstärkers AD8307 das VSWR misst und damit dem Arduino zu erkennen gibt, ob die Anpassung besser oder schlechter geworden ist, und eine kleine Platine, auf die der Arduino zusammen mit ein paar weiteren Komponenten sitzt.

Die Fernsteuerung des Tuners ist möglich und erfolgt dann über eine serielle RS485-Schnittstelle (dazu benötigt man dann eine Steuereinheit, ebenfalls mit einem Arduino).

Die Kosten für die Bauteile sollten sich auf nicht mehr als etwa 70€ belaufen – sensationell niedrig für einen automatischen Tuner, der etwa 100W verkraften soll. Die nötigen Platinen werden bei Anthony ab Mitte Januar verfügbar sein.

Funkamateur seit 1967 (Lizenzprüfung ohne Morsen) bzw. 1968 (Morseprüfung). 1st QSO 20.7.1968. Nach vielen sehr interessanten Berufsjahren in IT und Informationssicherheit (in sehr internationalem Umfeld) nun im Ruhestand, wo mehr Zeit bleibt für die diversen Hobbies. Neben dem Amateurfunk sind das u.a. Photographie, Malen, Singen, Reisen, Camping & Wandern.

2 Kommentare zu “Ein automatischer Tuner als Selbstbauprojekt

  1. DanielWF, DL2AB

    Schönes Ding, ich mag Arduino-HAM-Projekte, da man sie auf die eigenen Bedürfnisse anpassen und einiges noch nachträglich automatisieren kann.
    Habe in den letzten Monaten auch zwei kleinere Arduino-Selbstbau-Projekte mit der Funkgruppe im Hackerspace Bremen durchgeführt. Vielleicht will das ja noch jemand nachbauen.

    Frequenzgenerator mit dem AD9850-DDS (ähnlich dem oben verwendeten AD9851, Quartzgenauigkeit kann kalibriert werden):
    https://wiki.hackerspace-bremen.de/projekte/arduino-ad9850-dds
    Nimmt man die Teile von eBay-China-Shops, liegt man bei ca. 20€.
    Das Signal ist mit 0,5-1V nicht gerade groß und die Impedanz ist nur 200 Ohm, aber man kann schon einiges damit anfangen. Zur Not muss man noch ’nen kleinen Verstärker dahinter setzen.

    Kurzwellen-SWR-Meter (bzw. ist es eigentlich nur eine Messbrücke mit Arduino-Beispielcode):
    https://wiki.hackerspace-bremen.de/projekte/swr-meter_kurzwelle
    Für die Messbrücke selbst sind es ca. 15€ f. SWR-Brücke + selbst geätzte Platine + Arduino mit I2C-Textdisplay = ca. 25€.
    Dieses PWR/SWR-Meter ist beliebig einsetzbar. Der Code ist simpel und lässt sich gut mit verhandenen Arduino-Projekten komibinieren.
    Beispiele:
    Eine 50W-Variante ist an meiner China-Selbstbau-PA zur SWR-Überwachung. Die wird später an den Arduino angebunden, der die Band- und Tiefpässe schaltet und gibt Leistung und SWR per Display und seriell aus. Das ganze wird eine gefilterte Endstufe für SDRs und Selbstbau-TRXe.
    Eine 100W-Variante ist bereits an meiner Magloop (Arduino-Motorsteuerung per Bluetooth), die nun auch Leistung und SWR seriell ausgibt. Der Code wird noch zum automatischen Tuning erweitert – dann erübrigt sich der manuelle Abgleich, der mich an der Antenne nervt. Das entspricht dann in der Funktion ungefähr dem Autotuner im Artikel, jedoch ohne eigene Signalquelle und geschaltete Induktivitäten.

    Unser SWR-Meter, bzw. sein Tandem/Stockton-Koppler wird auch Basis für unseren Analyser, den ich hier gerade in KiCad entwerfe. Der Workshop ist für Februar bei uns geplant.
    Der Analyser führt dann beide o.g. Projekte zusammen und wird um einen Impedanztrafo (für AD9850), AD8307-logOpAmp, Relaisumschaltung zwischen TRX und DDS sowie um eine grafische Ein-/Ausgabe per Touchdisplay ergänzt. Vielleicht lässt sich dieser Koppler mit dem AD8307 auch für den Autotuner von Anthony, F4GOH verwenden?
    Wenn das alles so funktioniert, wie ich mir das vorstelle, kommt bei unserem Workshop ein kleines Tischgerät dabei raus, dass im Sendebetrieb Leistung und SWR genau anzeigt (per linearer Messung über BAT43-Dioden), aber per Touchscreen-Befehl „mal eben schnell“ die Antenne durchmisst (per log. Messung über die AD8307). Anzeige-Elemente sollen ein gut lesbares Textdisplay wie auch ein ILI93xx-Touchdisplay sein.
    Gerade bei variablen Antennen (MagLoop oder umsteckbare Antenne) und Fielddays, wo man doch mal öfter die Antenne wechselt, wäre sowas sinnvoll.
    Kostenpunkt wäre dann ca. 50-60€, wobei die AD8307 nur aus China günstig zu gekommen sind. Nimmt man die teureren Quellen liegt man bei ca. 90€. Das ist für den Funktionsumfang aber immer noch weit billiger und besser als das, was man so von der Stange bekommt.
    Das lässt sich natürlich selbst auch um MagLoop oder Tuner-Steuerung erweitern.
    Spinnt man das um einige Erweiterungen weiter (DDS=VFO, zweiter DDS=BFO, NE602, SSB-Filter, Filter, PA usw.), kann man das sogar bis zu einem eigenen TRX treiben…

    Ziel sollte vor allem auch sein, einen günstigen Einstieg zu ermöglichen. Das macht Anthony, F4GOH mit seinen Projekten sehr gut.
    Bei unseren Lerngruppen habe ich es oft erlebt, dass viele nach der Zulassung gar keinen Einstieg in die Kurzwelle finden, weil die dafür benötigten Geräte schlicht überteuert sind. Andererseits sind die Selbstbauten für Kurzwelle wesentlich einfacher, als z.B. für UHF. Mein Ziel für unsere Lerngruppen in Bremen ist es irgendwann, allen Teilnehmern nach der Zulassung ein paar Workshops anzubieten, mit denen Sie für schmales Geld zumindest mit kleiner Leistung ernsthaft auf Kurzwelle einsteigen können. Da gibt es noch viel zu tun, aber wenn man sich mal so umschaut, gibt es da durchaus viele Möglichkeiten, vor allem Arduino-basiert.

  2. Für die AD8307 ( und ähnliche Typen ) gibt es auch eine Quelle in Europa (EU). Dabei ist der Preis m.E. extrem günstig Preis ( < Euro 2 pro Stück ) und es geht auch wesentlich schneller ( und ohne ggf. Zollprobleme ) als bei Lieferung aus China.
    Siehe: https://www.sv1afn.com/shop.html ( Rubrik: Analog Devices )
    Aus der gleichen Quelle gibt es für ca. Euro 15 aber auch ein schon fertig aufgebautes Board mit dem AD8307:
    https://www.sv1afn.com/ad8307pmh-1.html
    Siehe auch die anderen interessanten Projekte von SV1AFN:
    https://www.sv1afn.com/projects.html

    Klaus, DJ7OO

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