Acoplador automatico N7DDC

Acoplador de antena ATU-100 de N7DDC

Acoplador automatico N7DDC

El proyecto desarrollado por David N7DDC, debido a su pequeño tamaño, bajo precio y simplicidad, se puede utilizar como un dispositivo independiente o integrado equipos existentes con una potencia de salida de hasta 100 vatios.

El dispositivo tiene 2 variedades, una placa de 5 × 5 y una placa de 7×7.

En uno, el número de inductores y capacidades es 5 en el otro 7. El tamaño es muy compacto, la versión de placa 5×5 es de 100×62 mm y la placa de 7×7 tiene un tamaño de 120×62 mm.

Características del sintonizador automático ATU-100 Mini 5×5

  • Funciona a frecuencias de 7-10 MHz
  • Rango de voltajes de suministro permitidos: 10-15 voltios CC
  • Consumo máximo de corriente: 300 mA
  • Rendimiento máximo de potencia operativa: 100 vatios
  • Potencia máxima medida posible: 150 vatios
  • Energía mínima requerida para comenzar a sintonizar: 1 Watt
  • Potencia medida mínima posible: 0,1 Watt
  • Paso de medición a una potencia de hasta 10 vatios: 0,1 vatios
  • Paso de medición para potencia superior a 10 W: 1 W
  • Precisión de medición de potencia: 10%
  • Inductancia máxima establecida: 4 μH
  • El paso mínimo para configurar la inductancia: 0.1 μH
  • Capacidad máxima instalada: 400 pF
  • El paso mínimo para configurar la capacitancia: 10 pF

Características del sintonizador automático ATU-100 Mini 7×7

  • Funciona a frecuencias 1.8-50MHz
  • Rango de voltajes de suministro permitidos: 10-15 voltios CC
  • Consumo máximo de corriente: 300 mA
  • Rendimiento máximo de potencia operativa: 100 vatios
  • Potencia máxima medida posible: 150 vatios
  • Energía mínima requerida para comenzar a sintonizar: 1 Watt
  • Potencia medida mínima posible: 0,1 Watt
  • Paso de medición a una potencia de hasta 10 vatios: 0,1 vatios
  • Paso de medición para potencia superior a 10 W: 1 W
  • Precisión de medición de potencia: 10%
  • Inductancia máxima establecida: 8,4 μH
  • El paso mínimo para configurar la inductancia: 0.05 μH
  • Capacidad máxima instalada: 1870 pF
  • Paso de capacitancia mínimo: 10 pF

Versión de placa 5×5

La placa contiene un microprocesador de control, cinco inductores, cinco capacitores de alto voltaje, relés para conmutarlos, transistores de control de relé y un circuito de medición de potencia de avance y retroceso del tipo “tándem-match”. Se utiliza el esquema de combinación habitual “en forma de L”. El sintonizador se puede utilizar como un ACS externo en un estuche separado, incluso de forma remota para sintonizar directamente en la antena.

Para iniciar el proceso de emparejamiento, basta con pulsar el botón conectado al conector correspondiente o cerrar la salida mediante un transistor, si es posible controlar el sintonizador desde el transceptor.

El algoritmo inteligente único utilizado en el dispositivo permite en la mayoría de los casos realizar el ajuste en 0,1 – 0,5 segundos y el tiempo máximo dedicado a encontrar la mejor combinación no supera los 2 segundos. Por lo tanto, no es necesario tomar medidas adicionales para acelerar el trabajo, lo que conduce a la máxima simplicidad y confiabilidad del dispositivo.

El dispositivo le permite conectar una pantalla estándar de dos líneas con un bus de control I2C al conector de programación del procesador, que muestra la información más importante (potencia de salida, VSWR y clasificaciones de capacitancia e inductancia establecidas durante el proceso de negociación).

Se proporciona una versión simplificada. Indicación LED de tres niveles del resultado de la adaptación de la antena (VSWR <1.1, VSWR <1.5 y VSWR> 1.5). Esto puede ser útil cuando se usa el sintonizador como parte de un amplificador casero o para controlar un sintonizador ubicado de forma remota.

Otra opción es conectar el LED, un LED rojo de dos colores con un ánodo común a los pines del conector para programar el procesador. Para que esta indicación funcione, es necesario en las celdas EEPRom 00 y 01 poner ceros, conectar el LED con el ánodo al pin VCC (+ 5v), el cátodo verde a través del resistor limitador de corriente al pin conector CLK, el cátodo LED rojo a través del resistor limitador de corriente al pin conector DAT. Así, el LED puede generar 3 colores de luz, verde, naranja y rojo dependiendo del VSWR en la línea, con el cual se completó el proceso de emparejamiento (tuning).

El sintonizador tiene 3 botones de control – además del botón principal “TUNE” (es lo mismo con una pulsación corta del botón RESET), ahora se han agregado dos botones más que se pueden traer al panel frontal, este es el botón “AUTO” (modo de sintonización automática del sintonizador) y “BYPASS” (Derivación).

El sintonizador recuerda los últimos ajustes y los restaura después del encendido.Cuando se aplica energía a la unidad con los tres botones Tune, Bypass y Auto presionados, se activa el modo de prueba rápida. En este modo, el dispositivo suministra energía a todos los relés, lo que le permite identificar rápidamente fallas asociadas con interruptores de transistores o deficiencias en la soldadura.

Cuando se aplica energía al dispositivo con los botones Bypass y Auto presionados, el dispositivo entra en modo de prueba. En este modo, puede manualmente, paso a paso, usando los botones Bypass y Auto para cambiar el valor de la capacitancia o inductancia. Una pulsación larga del botón Tune le permite seleccionar qué elementos se moverán en ese momento, y una pulsación corta cambia el punto de conexión del condensador. En este modo, es posible medir la potencia de entrada y VSWR en la línea. Todo el proceso va acompañado de indicaciones claras.

Es posible controlar el sintonizador usando el transceptor , cuando el transceptor no tiene un sintonizador estándar, pero el transceptor puede controlar el sintonizador conectado al conector en el panel trasero, para esto se implementa la señal Tx request RA7, para controlar el sintonizador desde el transceptor, la señal pasa a estado alto mientras se presiona el botón ajustes del sintonizador.

También se ha implementado la capacidad de sintonizar cualquier tipo de señal de salida del transceptor, ahora no es necesario suministrar una portadora continua desde el transceptor para la sintonización.

Puede “gritar” en el micrófono, soplar en él, dar una serie de puntos o rayas, o simplemente trabajar como de costumbre, el sintonizador esperará una señal adecuada y se ajustará a medida que llegue. Si no tiene la oportunidad de conectarse al transceptor, de modo que entregue el portador a pedido (hola a los propietarios de Yaesu), ahora esto no es un problema en absoluto. No es necesario que te conectes. Para que este modo funcione normalmente en SSB, debes aumentar el umbral de potencia mínima para sintonizar a 5 vatios.

Montaje del ATU-100

Todo comienza con una placa de circuito impreso, puede pedir que se fabrique en China o comprar una placa en Internet o el conjunto completo (ver donde comprar mas abajo)

Descargar Circuito ATU-100 7×7

Esquema_ATU-100 7×7.pdf

ATU-100 bobinado de los inductores

Inductores de sintonizador, núcleo Amidon, cable de 0,8 mm

material del núcleo Inductancia vueltas, longitud
2xT68-2 Rojo 2,2 uH 14, 400 mm
T68-2 Red 1 uH 13, 280 mm
T68-2 Red 0,45 uH 9, 200 mm
6,0 mm, aire 0,22 uH 7, 160 mm
6,0 mm, aire 0,11 uH 4, 110 mm

Comencemos enrollando los prismáticos T1, T2, tándem coincidente 1:10 BN43-1502
Amidon Wire PEV 0.8 o MGTF (con la misma sección), enrolle el primer devanado secundario igual a 10 vueltas, se considera una vuelta – un cable pasa a través del núcleo

Para los devanados primarios, prepararemos dos segmentos del núcleo central en la funda del cable RG58, prácticamente puede tomar cualquier cable trenzado con aislamiento de diámetro adecuado.

Ahora montamos el resultante Tandem Match en el tablero del sintonizador

Hacemos las bobinas L1, L2.

L1 con un rollo igual a ~ 0.1 uH (mH), es necesario enrollar 4 vueltas con un cable en aislamiento de barniz con una sección transversal de 0.8 mm en un mandril con un diámetro de 6 mm (tomé un taladro convencional como mandril).

De la misma manera, enrollamos la bobina L2 para una inductancia de ~ 0.22 uH. Para hacerlo, enrollamos 7 vueltas de alambre en aislamiento de barniz con una sección transversal de 0,8 mm en un mandril con un diámetro de 6 mm.

Para la fabricación de bobinas L3 y L4, necesitamos anillos del fabricante Amidon hechos de hierro en polvo T68-2 .

Para hacer la bobina L3, enrollamos 8 vueltas con el mismo cable (un trozo de 29 cm de largo), se considera una vuelta, ¡un paso del cable a través del núcleo!

Para hacer la bobina L4, enrollamos 13 vueltas con el mismo cable (un trozo de 31 cm de largo), se considera una vuelta: ¡un cable pasa por el núcleo!

Hacemos la bobina L5 de la misma manera que la bobina L4 solo en dos anillos T68-2 doblados juntos, enrolle 13 vueltas con el mismo cable . El valor de la inductancia / vueltas para una bobina determinada se puede calcular seleccionando el en la en calculadora línea. El anillo T68-1 número de vueltas también se muestra en el diagrama .

Programación del controlador

La programación del microcontrolador se lleva a cabo utilizando el ejemplo del programador del controlador PIC (pickit-2 pickit-3) o el más simple programador JDM , el picpgm a programa través del puerto com.

Vamos a analizar el ejemplo del programador Pickit-3  y el software PICkit- 3 v3.10 . Abrir el archivo de firmware en el programa, entonces usted necesita para corregir algunos parámetros en la EEPROM.

Echemos un vistazo a los principales parámetros para programar las celdas de memoria EEPRom:
Celda 00, el valor 4E es la dirección del bus I2C de la pantalla utilizada, en mi versión es un indicador de dos líneas 1602 en el controlador HD44780.El valor 78 es la dirección para la pantalla OLED.
Celda 01 valor 01: el tipo de pantalla utilizada, el autor ha establecido cinco opciones:
01 – 1602;
02 – OLED 128 * 32;
03 – Imagen OLED 128 * 32 girada 180 grados;
04 – OLED 128 * 64;
05 – Imagen OLED 128 * 64 girada 180 grados.
Celda 02 valor 01 – activación del modo automático, el sintonizador automático se ajustará automáticamente cuando SWR> 1.3.
celda 03 Valor 15 : retardo de tiempo, en milisegundos, para la activación del relé y durante el período de ajuste de voltaje en el detector de RF del medidor de ROE.
celda 04 Valor 13 : el umbral inferior del valor de ROE, cuando el valor de ROE es mayor que el umbral especificado, el sintonizador activa la sintonización automática.
celda 05 Valor de 05: el umbral más bajo del valor de potencia en vatios en el que el sintonizador comienza a sintonizar en modo manual o automático.
celda 06 Valor de 00: el umbral superior del valor de potencia en vatios, al que el sintonizador sintonizará en modo manual o automático. Si la potencia suministrada al sintonizador es mayor, no se realizará la sintonización. 00 es el predeterminado, es decir sin limites.
Celdas 07/08 valor 01/02: líneas de desplazamiento hacia abajo e izquierda cuando se utilizan pantallas OLED. En mi caso, no se utilizan.
celda 09 Valor 00 : el umbral superior del valor de SWR, si el valor de SWR es mayor que el umbral especificado, el sintonizador no comenzará a sintonizar.
Celdas 10-19 : indicamos los valores de las inductancias instaladas en los circuitos correspondientes:
L1 – 0,1 uH
L2 – 0,22 uH
L3 – 0,45 uH
L4 – 1,00 uH
L5 – 2.2 uH
Celdas 20-29 – indicamos los valores de las capacidades instaladas en los circuitos correspondientes, en mi caso:
C1 – 10 pf
C2 – 22 pf
C3 – 47 pf
C4 – 100 pf
C5 – 220 pf

Las celdas 10-19 y 20-29 no afectan el funcionamiento del sintonizador, ya que son puramente informativas, es decir, el sintonizador simplemente no muestra correctamente los datos de la inductancia y capacitancia utilizadas en la pantalla. Estas acciones se pueden leer en el Manual .

Caja para el ATU-100

Para completar el diseño, se puede poner en una caja G761 con unas dimensiones de 95x158x47 mm.

Si alguien tiene una impresora 3D, puede presentar el caso usted mismo o preguntarle a un amigo (a su discreción).
Modelo de caja para impresora 3D

Feliz montaje y uso. !!!

Es posible modificar el sintonizador 5×5 para rangos de baja frecuencia. Esto se hace aumentando la descarga de los valores de capacitancia e inductancia en dos pasos más altos, mientras que el resto de la estructura permanece sin cambios. El algoritmo responsable de ajustar la ROE no importa qué valores de reactividad opera, pero la indicación de los valores correctos de capacitancia e inductancia se verá afectada. deberá corregirse manualmente en EEPRom, cómo editar también se describirá en el manual.

Donde Comprar

ATU-100 ensamblado, sintonizador de antena automático ATU-100mini de 1,8-50MHz por N7DDC 7×7 + 0,91 pulgadas OLED ATU-100, Kits DIY de sintonizador de antena automático de ATU-100mini de 1,8-50MHz por N7DDC 7×7 + OLED, Firmware programable/SMD/Chip soldado
error: Content is protected !!