Un analizzatore di antenne a bassa potenza e ATU Tuning Aid – ‘Tenna Dipper

“The ‘Tenna Dipper”

Un analizzatore di antenne a bassa potenza e ATU Tuning Aid

dal sito web di STEVEN WEBER KD1JV ver. base  

Articolo di Domenico Grella IZ8XTV e Antonio Flammia IU8CRI

Utilizzando solo pochi mW di potenza di uscita, questo circuito viene utilizzato per trovare la frequenza di risonanza di 50 ohm delle antenne o può essere utilizzato per regolare un’unità di sintonizzazione dell’antenna per una corrispondenza di 50 ohm, senza generare QRM. L’unità è alimentata da una batteria da 9 volt e un frequenzimetro è necessario per sapere su quale frequenza si sintonizza l’oscillatore.

L’indicatore di corrispondenza di uscita è un LED. Il LED è spento quando il ponte è in equilibrio e diventa più luminoso quando il ponte è sbilanciato. Pertanto, quando si usa per regolare un ATU (accordatore) per una corrispondenza di 50 ohm, si regola l’ATU finché il LED non si spegne. Questo circuito può essere costruito su un piccolo circuito stampato e utilizza poca energia, quindi è pratico da portare fuori dalla stazione radio.

Il  ‘Tenna dipper,  consiste in un oscillatore a tensione, di ampia gamma, un ponte resistivo da 50 ohm e un circuito sensibile di guasti. Di seguito è mostrato il circuito costruito su una scheda 5X5 cm, che è abbastanza piccola da stare in una lattina di Altoids (scatola di latta di caramelle), insieme a una batteria da 9V.

La sezione dell’oscillatore R / C di un chip PLL / VCO 74HC4046 viene utilizzata come sorgente di frequenza. L’oscillatore è sintonizzato dalla tensione sul pin 9. Un banco di quattro resistori trimmer viene utilizzato per selezionare le “bande” di sintonizzazione mediante l’uso di DIP switches che possono sostituire i blocchi di cortocircuito. Questi trimmer possono essere utilizzati per preimpostare la frequenza per centrarla in una delle quattro bande HF. Il controllo sintonia fine viene utilizzato per tagliare la frequenza. Se nessuno dei ponticelli è collegato, è possibile utilizzare la melodia fine per accordare l’oscillatore su tutto il campo, anche se con un potenziometro a singolo giro, sarà difficile la sintonia.

Con il valore RK 22K, il campo di sintonizzazione stabile dell’oscillatore è compreso tra 2,5 e 22 MHz. Per estendere il range di accordatura stabile, un secondo resistore, R11 viene messo in parallelo con R3 e rende il range di accordatura stabile da 7 a 40 MHz.

Ecco le gamme di accordatura dei trimmer. La gamma del controllo di sintonia fine varia a seconda del trimmer selezionato, ma generalmente è un MHz o due.

trimmer W / O R11 ponticello con ponticello R11
V2 Da 2,5 a 4,8 MHz Da 7 a 13 MHz
V3 Da 5,0 a 8,5 MHz Da 13 a 21 MHz
V4 Da 8,6 a 12,3 MHz Da 21 a 27 MHz
V5 Da 12,5 a 22 MHz Da 27 a 40 MHz

Il limite superiore di frequenza dell’oscillatore dipende da chi ha fabbricato il chip. Un chip realizzato da Phillips o Harris, dovrebbe essere in grado di arrivare fino a 40 MHz. Quelli prodotti da Fairchild andranno bene fino a circa 20-21 MHz. I chip della Harris (CD74HC4046AE) sono disponibili presso i fornitori Digi-Key e Mouser. Il valore di R9 potrebbe essere modificato a secondo del chip utilizzato.

L’uscita del VCO pilota direttamente il ponte attraverso un filtro passa-basso VHF e quindi un resistore da 51 ohm. Il pilotaggio diretto del ponte dal VCO garantisce un livello di guida costante, che è difficile da ottenere utilizzando un amplificatore a banda larga senza complicate compensazioni di frequenza.

A causa del basso livello di unità in dotazione al bridge, un trasformatore step-up è collegato attraverso l’uscita del ponte per fornire un guadagno passivo. L’uscita del trasformatore è ulteriormente amplificata da un amplificatore a transistor Darlington costituito da Q1 e Q2. R9, un resistore da 1 Meg ohm fornisce una piccola tensione di polarizzazione, ma non abbastanza per accendere l’amplificatore. In questo modo, il LED si spegne se non c’è alcun segnale in ingresso, ma lo mantiene sensibile ai piccoli segnali in ingresso dal ponte.

Non è necessario che il raddrizzamento DC del segnale RF venga amplificato dall’array darlington. Il LED fornisce un’efficace indicazione visiva della corrente che scorre nel collettore. Maggiore è il segnale di ingresso, più luminoso è il LED. Ciò elimina la “zona morta” prodotta da un raddrizzatore a diodi che rende impossibile trovare il valore esatto del ponte invalicabile. È anche possibile mettere un misuratore su R10, se lo si desidera.

Per sapere a quale frequenza è sintonizzato l’oscillatore, è necessario collegarlo ad un frequenzimetro. Potrebbe essere necessario usarlo solo una volta per impostare i trimmer per ogni banda radio che si desidera utilizzare. Quindi dovresti usare il controllo fine e individuare la frequenza con il tuo ricevitore. Se stai regolando o cercando la frequenza di risonanza di un’antenna, avrai bisogno di un frequenzimetro collegato per trovare la frequenza.

Funzionamento:

Per trovare la frequenza di risonanza di un’antenna, basta collegare il cavo dell’antenna a J1 e regolare la frequenza fino a quando il led si spegne. Se non è possibile far spegnere completamente il LED, è presente un componente reattivo all’impedenza vista dal ponte.

Per regolare un ATU, collegare il ponte all’ingresso dell’ATU e impostare la frequenza su cui si desidera operare. Ora regola l’ATU per far spegnere il LED.

Sebbene l’oscillatore non sia realmente stabile, questa unità è anche utile come generatore di segnali generici.

Layout del circuito stampato:

Diversi colleghi radioamatori mi hanno recentemente richiesto ( a STEVEN WEBER KD1JV) il layout del circuito stampato (PCB), quindi eccolo qui in formato pdf e con rapporto 1:1 TDIPPER

Schema elettrico del ‘Tenna Dipper

Il posizionamento delle parti è mostrato nello schema seguente. I numeri di parte non corrispondono a quelli usati nello schema, ma penso che questo si capisca.

 Questa scheda utilizza un DIP switch a quattro poli per selezionare i trimmer di banda invece dei piedini dei jumper, che è più facile da usare. Si noti che vi è un punto in cui jumer viene indicato, indicato dalla linea nera. Questo collega l’alimentazione ai resistori di sintonizzazione in modo che il piano di massa non sia interrotto.

Realizzazione del circuito stampato

Realizzare il piccolo circuito stampato (PCB o printed circuit board) non è poi così difficile. Occorre solo un po’ di pratica e manualità. I materiali da usare sono facilmente reperibili nei negozi specializzati o su internet e per quanto riguarda le attrezzature è necessario solo un mini trapano e l’autocostruzione di un bromografo.

Proverò qui di seguito ad illustrare brevemente come eseguo tale tipo di realizzazione senza avere a disposizione un laboratorio né tanta esperienza.

L’immagine  di sopra è il circuito stampato (PCB) che andremo a realizzare quindi la stampa del layout della scheda  con la stampa diretta su pellicola.  Per ottenerla consiglio di usare una stampante Laser, quindi dei fogli lucidi per laser e di impostare la stampante per la massima risoluzione. Ottenuta la stampa sul lucido si passa alla fase di trasferimento del disegno sulla basetta di vetronite ramata.

La basetta di vetronite ramata si può acquistare nei negozi di componenti elettronici o via internet. Uso quelle presensibilizzate davvero molto pratiche che esistono nella versione monofaccia o doppia faccia ramata.

Il meccanismo di trasferimento del disegno sulla faccia ramata viene sostanzialmente eseguito in tre fasi :

1) Esposizione della basetta su cui è stato sovrapposto il foglio lucido del disegno alla luce intensa di una lampada al kripton per 15 min con il bromografo. 2) Passaggio della basetta in un bagno di una soluzione al 7 per mille di soda caustica (NaOH) per qualche minuto fino a far apparire  distintamente la traccia del circuito sulla basetta di un colore verde scuro.3) Immersione della basetta nel percloruro ferrico che allontanerà tutto il rame che non appartiene alla traccia del circuito 10/20 minuti dipende dalla temperatura dell’ambiente e del percloruro. Con un batuffolo di cotone inumidito di acetone allontanare la patina verde dalla traccia del rame.

Si passerà alla foratura delle piazzole con un minitrapano e con una punta di grandezza appropriata. Mano ferma , un po’ di pratica e pazienza e la foratura è conclusa .

Un saldatore, dello stagno e qualche verifica completano il lavoro.

73  de IZ8XTV e da IU8CRI

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