Egy rendhagyó QRO tuner születése (1. frissítés – január 21.)

2023. január 21. szombat

Adott egy leolvadt T2FD, egy végső házra váró 1,2 kilowattos fetes tuner, és egy hangolási probléma – mi mást is csinálnék, mint újraépítem az egész rendszert.

A TTFD antenna kétségtelen hátránya, hogy óriási teljesítményt melegít el a lezáró ellenálláson. Ezt persze csak ideig-óráig teszi, utána másik antenna vagy ellenállás után kell nézni. Maga az antenna egyébként elképesztően kényelmes használatot biztosít, 80 és 10 méter között hangolóra sincs szükség, mindenhol majdnem tökéletes állóhullámarányt mutat.

Miután ráhajlott a tartóra, az eredeti tervemben az szerepelt, hogy feltuningolom a 200 wattos gondtalan használatig, de erről végül letettem: egyrészt a borzasztó súly miatt, másrészt azért, mert egyre inkább szemponttá vált a végfok készre jelentése és használatba vétele. Az erősítőről most nem ejtenék szót, legyen elég annyi, hogy amolyan kézműves munka lesz igazán rendhagyó dobozolásban – helyesebben beépítésben vagy állványrendszerhez illesztésben -, de még nagyon sok dolgot kell ahhoz is gyártatni. Viszont tuner kell hozzá.

Az általános célú tunerek között az Alpha 4040 volt az egyedüli, ami legalább elektromosan megfelelőnek tűnt – igaz, abban a rollerben én nem nagyon bíznék 4 kilowattos üzem mellett -, de minden feltételnek az sem tett eleget a milliós ára mellett, így még mindig egy épített hangoló jelentette a legjobb megoldást. Amellett, hogy rendelkezésre áll egy tökéletes padlástér, van egy óriási előnyöm az univerzális tunerek megannyi kompromisszumával szemben, mégpedig az, hogy pontosan tudom, mihez akarom használni.

Egy középen táplált, szimmetrikus dipól, ami egészen pontosan 21 méter széles, vízszintesen van kihúzva és 12 méter magasan feszül: egész egyszerűen ez az a tér, amiben nyújtózkodhatok, és amihez végleges infrastruktúrát tudok biztosítani. A determinált adatok sora kiegészül egy 450 ohmos szimmetrikus tápvonallal az antenna-, és egy 50 ohmos Airborne-10 tápvonallal a rádió oldalán.

A koncepció szerint 4 kWPEP-re terveztem 2 kW-os folyamatos üzem mellett egy valódban szimmetrikus – kiegyenlített – hangolót, helyesebben rendszert. Ez az a teljesítmény, amit itthon sosem fogok kitolni az antennára, a folyamatos üzem korlátja pedig a rendelkezésemre álló berendezések számára nyújt több eshetőségre is biztonságos szintet. Meg eleve ez az a szint, ahol elfogadható kompromisszumokat lehet kötni számos téren. Majd azon a QTH-n, ahol 40 méter fölé tolhatom az antennát, építek egy kompromisszum nélküli hangolót, addig viszont nincs értelme.

Kitérnék rá, hogy elengedtem az RF föld kialakítását, teljesen földfüggetlen az állomás; lebegjen, ahol csak akar. A lényeg, hogy működik, megszűnt minden zavar, nem ráz és nem csíp semmi.

Bárhogy is, az már az elején kitűnik, hogy nem az 10 kW @1,8 MHz és 3,7 kW @28MHz elviselő tápvonal jelenti a szűk keresztmetszet, de még csak nem is a csatlakozók, hanem a balun illetve a kapacitás, valamint annak megoldása, hogy ne válthasson relé nagyteljesítményű üzemkor. Mert ha egyszer megcsillan a pogácsák között a power, akkor az a kapcsoló bizony nincs tovább.

A balunt a rendszer legalacsonyabb impedanciájú pontjába, a tuner bemenetére teszem, úgyis ott érzi jól magát, a nagy belső átmérővel feltekert koax magja pedig nem fog telítődni sem (HI). Ez még lehet, hogy módosul, meglátom, mennyire van hangulatom bajlódni a ferritekkel. A rádió eleve 50 ohmot lát, a szimmetrikus kimenete után pedig a többit elvégzi majd a hangoló, ami pedig ott kilép előbb vagy utóbb úgyis le lesz sugározva.

Az ötletelések felmésztettek néhány rotringhegyet és egy fél naplót, valamint egy Excel mellett töltött éjszakát is, de megszületett a nagy terv, amihez kicsit elbizonytalanító módon még csak hasonlóval sem találkoztam soha. Két tekercset egy monumentális panel hordoz, míg a szintén nyákon kialakított leágazásokat relékkel zárom rövidre. Ugyan hely van bőven, de a tekercs vége így sem lebeg. 5GN Jánossal átbeszéltük a félelmeimet, de nem találtunk kivetnivalót a tervben, egyedül az FR4 vagy kerámia panelből kialakított kapacitásokat vetettem el átégetett tapasztalata után – nem utolsó sorban megannyi relét megspórolva.

Ha már relé. A korábban oly népszerű G2R után most a valóban izmosabb HK14F terjed, ha kiloohmokkal és 150-300 wattal játszol nagy valószínűséggel ilyet találsz a hangolóban, konstruktőröknek érdemes megjegyezni a típust.

A nagyobb teljesítményű tunerek nagyobb tekercseinél – ahol ugye a feszültség a magasabb – már reed relékkel van megoldva a kapcsolás, ám az oda való cső bizony 25 ezer forint körül mozog  – oldalanként. A probléma ezzel ugyanis az, mint a nagy kocsik V motorjainak hengerfejeivel, hogy mindenből kettő kell bele, így az, hogy csak a reedek és relék félmillió forintot tegyenek ki kissé túlzás. A kritikus helyeken inkább két sorba kötött relével oldom meg, hogy ne működjön kapacitásként a morze. Arra persze kínosan ügyelni kell, hogy csak hangolóteljesítmény mellett kapcsoljon a relé, ezt majd még kitalálom.

Igen, tudom, hogy tengelyében elforgatott tekercsekkel vagy ferritekkel is meg lehetne oldani az induktivitást, és kapcsolgathatnék is a legkülönfélébb módon kötött (lent sorosan, fent inkább párhuzamosan – ugye, fesz- vagy árammaximum) kondikat, de a táblázatokon át számolgatott megannyi érv meggyőzött az alábbi kialakításról.

Memókat és papírfecniket pótló cikkemet egyébként folyamatában, naplóként fogom bővíteni, így élőben nézheted végig azt, ami lesz a végfok és a tuner párhuzamosan futó projektjéből; a diadalmenetet vagy épp a haláltusát (HI). Ezen percekben egy halom Eagle panelterv, Catia szerkezetrajz és egy telerajzolt határidőnapló és egy nagy kondenzátor van csak meg. Erre mindjárt visszatérek.

A tekercsről annyit, hogy mindkettő meglehetősen nagy jóságú, 14-15 μH induktivitás 5 milliméteres (16mm2 MCU vezeték6) tömör rézből. A szükséges anyaghossz 2×6 méter. A balun illetve a kapacitás között sodrott rézharisnya fut majd.

Apropó kapacitás. Találtam ugyan Ukrajnában (tnx HG9XT) egy kollégát, aki jó vákuumforgót szállítana, de végül ezt elvetettem, és a légforgó mellett maradtam. HA8DU gyártott is nekem egyet, gyönyörű darab lett, kimondottan örülök neki, hogy nem kell bedobozolni. A méretes tekercsekhez a 650pF kiválóan passzol a maga 27 centiméteres hosszával. Ez a kis ékszer a napokban jött meg, a légrés 2,5 milliméter, tengelye 6 milliméter.

forgókondenzátor hajtása bordásszíjjal

A forgatást áttételes – így nagy nyomatékú – DC motorral oldom meg, további áttétel mellett bordásszíjjal. És akkor itt jön a kedvenc részem: egy másfél kilós potméter 180 fokos elfordulása és ellenállásának változása korrelál a forgókondenzátor változóival. Szóval ugyanazzal a bordásszíjjal forgatott potméter ellenállását (nyilván ugyanakkora tárcsával, csak még nem jött meg) mérhetem, miközben az értéket pF-ként írom ki egy LCD kijelzőre! Megelőzve a kérdést azért nem léptetőmotorral oldom meg, mert így minden tekintetben egyszerűbb a dolgom (referenciaérték-vétel, erőátvitel, i/o darabszám, processzornélküli, valódi remote tuner). Megjegyzem, hogy a vákuumforgó helyzetét menetes tengellyel mozgatott csúszópotméterrel mértem volna.

Az ovális kivágásával feszességet is állító (?) potméter ugyanazon a lapon kap helyet, ahol a többi tengelyes forgó holmi, de a lábai már a vezérlés alaplapjába lesznek ültetve, mely egyébként más dimenzióban van az induktivitás paneljétől. Elmondva talán kicsit kusza, de szerintem igen impozáns látványt fog nyújtani.

A tekercs kapcsolását a sávoknak megfelelő reléállapotok oldják meg, így a kijelzőn csak a sávot látom majd, nem az értéket. Ez az egyik előnye, ha tudod, mit, mihez és miért illesztesz. Még azon gondolkodom, hogy a sávoknak megfelelő ellenállás beállítása legyen-e automatikus – ebben az esetben vissza kell kanyarodni a sztepperhez -, de tekintve, hogy néhány sávon belül is el kell kismértékben hangolni, ezzel valószínűleg nem bajlódom, úgysem vagyok nagy híve az automatizálásnak, elveszi a rádiózás hangulatát.

Jelenleg készül a sávváltás és a kapacitás forgatásának próbapenele is, hogy a vezérlő már kész sávbeállításokat tudjon kapcsolni, és csak a kondenzátort kelljen finomhangolásra használni. Ezt első körben jumperekkel, és egy MOM-OFF-MOM kapcsolóval fogom kipróbálni, a végső verzió majd nyomógombos, előlap mögé szerelt kijelzővel készül el.

Valószínűleg az fog történni, hogy a sávonkénti hozzávetőleges kapacitás értéket szintén kiteszem a kijelzőre, vagy a dizájn miatt feliratom az előlapra. A vezérlőszervek a moduláris torony részét képezik majd, de erről később, amikor ütemében elválik a végfok és a tuner projektje.

Hát, itt tartok jelenleg számos kérdés eldöntése előtt. Amint megjön néhány dolog bemutatom őket, valamint a címben és a borítóképen is jelzem.

 


*