<<

De constructie en afregeling van het aanpas circuit.
pa0nhc 20190111.
(C) The use, publication, copy and modification of all info on this site is only permitted for non-commercial purposes, and thereby explicitly mentioning my radio amateur call sign "PA0NHC", as the original writer / designer / photographer /publisher. (C)  


Fig.1

     Een 1/4 lambda loop met een transformator in het stroom maximum voeden, heeft de volgende voordelen :
-  De secundaire transformator wikkeling bevat weinig HF spanning.
-  Het laag impedante en gebalanceerde voedingpunt is ongevoelig voor parasitaire koppel capaciteit van de aanpas transformator.
-  De invloed van die koppelcapaciteit is nagenoeg afwezig.
-  Balanceren is niet nodig. 

     Nadelen :
-  Het raam moet aan de top in twee  gelijke delen worden gescheiden, en daar van twee lekweerstanden worden voorzien.
-  Het aanpas circuit moet bij de top van het raam worden gemonteerd.
-  Het onderhoud of de reparatie van het aanpas circuit is daardoor lastiger.


De eerste resultaten met deze gewijzigde antenne voeding zijn positief :
Sterkte rapporten zijn beter dan voorheen.
Afstem gebied : 3,0 MHz tot 9,95 MHz. (*)
De frequentie gebieden waar VSWR kleiner is dan 1:1,5 zijn :  3,0 tot 4,4 MHz en 5,3 tot 9,1 MHz.
Afgestemd op 7100 kHz, is de VSWR < 1:1.5 bandbreedte 52 kHz. 
(*)
Afgestemd op 3650 kHz, is de VSWR < 1:1.5 bandbreedte    8 kHz.
(*)
Afgestemd op 3650 kHz, is de -20dB bandbreedte van het raam ca. - 60 kHz en + 100 kHz (!). (*)   Zeer selectief !
Afgestemd op 3650 kHz, is er ca. 25dB (!) signaal sterkte verschil als het antenne relais wordt omgeschakeld tussen 80m en 40m. (*) 
Op 80m valt de maximale magnetische veldsterkte EXACT samen met de minimale VSWR.
(*)
Gewoon afstemmen op minimum VSWR (1 : 1.0) en gaan.

Het raam blijkt ook ongevoelig voor omgeving invloeden. Enige invloed van een direct naast het raam geplaatste huishoudtrap was niet aan de afstemming, nog aan de VSWR te merken !

In de op 3m onder het raam in de woning aanwezige ADSL modem, TV en radio was ook nu geen TVI en geen BCI waarneembaar.
REM: de apparatuur voldoet aan eigen storing ongevoeligheid eisen, en de externe bekabeling is voorzien van ferriet smoorspoelen.

Aanpas box voor montage bij de top van het raam.



Fig. 2.
Van links naar rechts :

Aansluit klemmen, mantelstromen smoorspoel ("CMC1"), transformator, afstem Cs (C40 en C80), relais, lek weerstanden.

De transformator :
Primair 9 windingen en secundair 3 windingen zijn beide gewikkeld met de twee aders van dik voedingsnoer 2x 2,5mm2 parallel.
De secundaire windingen zijn gewikkeld TUSSEN de primaire windingen in.
Alle windingen moeten zo strak mogelijk rond en tegen de kern liggen.
Links boven = primair-in.
Links onder = primair-massa.
Rechts boven = secundaire uitgang na 3 windingen.
Rechts onder = de secundaire aftakking na 1 winding.
Daar direct onder het begin van de secundaire wikkeling.
Zie ook de print hieronder.


Fig 3. De print. 


Fig.34
In het stroom maximum gevoed  raam met serie afgestemde trafo.


Fig.45
Aanpas circuit voor het stroom maximum van een 10m omtrek raam.

Condensatoren C40 en C80 brengen de uitgangen van het circuit
in serie resonantie op het midden van de gebruikte frequentie band.


De coax met common mode chokes "CNCH1" onder de trafo, en "CHCM2" onder de afstemC.

 Om common mode stromen in de cax afscherming te minimaliseren, is onder de afstem condensator een tweede common mode choke "CMCH2" over de coax  aangebracht. Dit voorkomt be´nvloeding van het straling diagram van het raam. 

Het afregelen en testen.

Fig.6. Duurtest van het aanpas circuit.

Test waardes met het raam via 2 x 20cm draad aangesloten op een test weerstand.
Test waardes van de serie resonantie bandbreedtes :
80m : VSWR < 1:1.5 B = 140 kHz, 
40m : VSWR < 1:1.5 B = 827 kHz.

Meet waardes met het raam via 2 x 20cm draad aangesloten op de raamstraler..
Definitieve aanpas bereiken :
VSWR < 1:1.5 van 3,0 MHz tot 4,4 MHz,
VSWR < 1:1.5 van 5,3 MHz tot 9,1 MHz.


Belangrijk :
De definitieve lengte van beide aansluitdraden aan de uitgang dient zo kort mogelijk te zijn.
Deze lengtes be´nvloeden de waarde van C40 en C80 sterk.

Vooral voor C80 zijn Mica 500V condensatoren toe te passen.
Dit voorkomt overmatige opwarming en verloop van de VSWR. 

 De waardes van C40 en C80 instellen.

Bepaal eerst de definitieve lengte van de aansluitdraden tussen de print en de aansluitpunten op het raam. 
     Let Op :
a. De lengte van deze aansluitdraden is van sterke invloed op de definitieve waardes van serie condensatoren C40 en C80.
b. Houd de aansluit draden met de loop zo kort mogelijk.
c. Soldeer tijdelijk voor C40 een folie of mica test condensator van 820 pF (en soldeer tijdelijk voor C80 folie of mica test condensatoren van 4n7). MEET de werkelijke condenstor waardes ervan, voordat u die soldeert ! U moet er de latere definitieve waarde mee berekenen. 

            Doe het volgende eerst voor C40 (40m), en herhaal dat daarna voor C80 (80m) :

          Zie fig.6.
De gemoemde RF belasting weerstanden moeten zelfinductie arme exemplaren zijn.

-  Sluit mbv. de voor de antenne te gebruiken aansluit draden voor 40m een 5,6 Ohm RF weerstand, of voor 80m een 0,6 Ohm RF weerstand aan.
-  Voer met de transceiver 5W HF vermogen toe (let op de toelaatbare belasting van de HF weerstand).
-  Varieer de test frequentie naar lager en hoger tov. het band midden.
-  Lees al doende de VSWR meter van de transceiver af.
Noteer bij welke twee frequenties de VSWR net van 1:1.0 naar 1:1.2 verspringt.
-  Bereken van die twee genoteerde frequenties de gemiddelde (dit is de resonantie frequentie van C40 (of C80) met trafo zelfinducties + aansluit draden).

Open deze reken applicatie : LC resonance calculator

-  Vul in :
     =  de in de test berekende resonantie frequentie en
     =  de gemeten waarde van C40 (of C80).
-  De uitkomst is de zelfinductie van trafo + aansluitdraden. NOTEER DIT.

-  Wis in de calculator 
     =  de condensator waarde en 
     =  de frequentie waarde.
-  Vul daarna de frequentie van het midden van de 40m of 80m band in.
Noteer de nieuwe door de calculator getoonde condensator waarde.

                   Herhaal bovenstaande voor de andere frequentieband.


Fig.7.
wit / rood : onderzijde,
geel / groen : bovenzijde.


Bestel 500V mica condensatoren, waarmee u in totaal de zojuist getoonde definitieve waarde samenstelt.
   TIP : Bestel ivm. de onderdelen toleranties, per waarde iets meer dan nodig is. 

-  Meet en noteer de waardes van alle condensatoren.
-  Combineer per frequentie band vijf stuks van zoveel mogelijk gelijke waardes, tot zo nauwkeurig mogelijk de
   gewenste totaal waarde bereikt is.

REM : In identieke condensatoren worden stromen en warmte ontwikkeling gelijk verdeeld. 

De ruimte op de print is krap, maar FKP condensatoren passen direct. Mica condensatoren zijn echter groter.
          Montage van mica C's : 
-  Plaats de Mica condensatoren onder een hoek van ca. 45 graden. zie Fig.67 ==>>
-  Plaats eerst drie mica condensatoren aan de onderzijde van de print. 
   Dit vergemakkelijkt het solderen aan de bovenzijde.
-  Plaats daarna de overige twee mica condensatoren aan de bovenzijde van de print. Soldeer ze aan de onderzijde.
Let er op dat de soldeer verbindingen goed door gevloeid zijn, zodat de banen aan de bovenzijde doorverbonden
   worden met de banen aan de onderzijde. Er lopen namelijk  flinke HF stromen.
-  Controleer weer de twee frequenties, waar de VSWR net van 1:1.0 naar 1:1.2 verspringt.
   Deze moeten ongeveer symmetrisch tov. het band midden liggen. 
   Op 80m iets te hoog in frequentie, of op 40m iets te laag, kan weinig kwaad. De aanpas bandbreedte is op beide banden voldoende ruim.

        Duur test met de print aangesloten op een 100W RF belasting weerstand.

-  Voer op 3650 kHz 5W vermogen toe.
-  Varieer de frequentie omlaag en omhoog.
-  Bepaal en noteer bij welke twee frequenties, de VSWR net van 1:1.0 naar 1:1.2 verspringt..

-  Voer daarna op 3650 kHz gedurende 10 minuten 100W draaggolf toe.
-  Meet na die 10 minuten mbv. een infrarood thermometer de temperaturen van de
   componenten op de print. Zie tabel hiernaast.
-  Controleer weer de twee frequenties, waar de VSWR net van 1:1.0 naar 1:1.2 verspringt..

Met gebruik van MICA condensatoren verlopen die frequenties slechts een weinig omlaag. 
FKP2 condensatoren worden warmer. Daarmee verlopen die frequenties omhoog.