Donnerstag, 23. April 2015

Die Grenzen des CG-3000



Gestern hat mir Sonja von der Post den neusten "Funkamateur" gebracht. Wie immer eine spannende Lektüre. Besonders hat es mir der Artikel über "Spulen für Antennenkoppler" von DJ3TZ angetan. Ich hatte Rollspulen schon immer im Verdacht und habe sie gemieden. Kontakte sind bei HF ein kritischer Punkt. Auch habe ich immer wieder darüber gerätselt, ob es bei einer Rollspule oder einer mit Abgriffen besser sei, den unbenutzten Teil offen zu lassen oder kurzzuschließen. Nun warte ich mit Spannung auf den zweiten Teil dieses Artikels im nächsten Heft.

Wie ihr wisst, bevorzuge ich automatische Tuner, bzw. Koppler direkt am Speisepunkt der Antenne - zumindest bei unsymmetrischen. Im Portabelbetrieb gibt es nichts Einfacheres, als einen Draht in den nächsten Baum zu hängen, daran einen Autokoppler anzuschließen und einen Draht als Gegengewicht auf die Erde zu legen. Mit keinem anderen Konzept ist man so rasch und auf mehreren Bändern QRV.

Doch auch ein Autokoppler, wie z.B. der beliebte und preiswerte CG-3000, passt nicht immer jeden Draht an. Manchmal verweigert das Teil seinen Dienst.

Woran liegt das?

Der CG-3000 hat, wie alle Autokoppler, eine begrenztes Repertoire. Er ist als Pi-Koppler ausgelegt, das heißt als Tiefpass zur Impedanzanpassung. Er kann dabei maximal 32 uH in Serie schalten und auf der Sendeseite maximal 6300 pF und auf der Antennenseite maximal 755 pF parallel schalten. Mehr geht nicht. Wenn er diese Werte überschreiten müsste, um die Antenne abzustimmen, steht er am Hag.

Was kann ich nun mit diesen Werten anfangen? Muss ich jetzt komplizierte Formeln benutzen oder ein Ingschenör-Studium machen?

Nein. Es geht auch ohne Formeln. Köpfchen reicht.
Wer Antennen mit dem kostenlosen Analyseprogramm MMANA-GAL oder einem anderen Antennen-Programm analysiert, erhält nicht nur ein hübsches Strahlungsdiagramm, eine SWR-Kurve und einen Antennengewinn, der mehr oder weniger stimmt (je nachdem, wie gut das Programm die Bodenbeschaffenheit in die Analyse einbezieht) , sondern auch die Impedanz bei einer bestimmten Frequenz. Und zwar etwa so:

Z = 120 - j750 Ohm

Einige OM erinnern sich vielleicht noch an den Stoff der Lizenzprüfung. Nein, nicht die, welche bei Contesten immer bescheißen - die müssten eigentlich die Prüfung wiederholen:

Der erste Wert ist der Realteil, der Wirkwiderstand. Der zweite Wert ist der Blindwiderstand, darum das j davor, das uns zeigt, dass wir es mit einer komplexen Zahl zu tun haben. Steht ein Minus davor ist dieser, auch Imaginärteil genannte, Wert kapazitiv, im anderen Fall ist er induktiv.

Aber was kann ich jetzt damit anfangen?

Nun geht es ganz einfach und schnell: Ich suche mir auf dem Internet dieses Programm von DG0SA und gebe dort meine Impedanz und die Frequenz ein. Das Programm errechnet mir dann den Tiefpass, den ich benötige, um mein 50 Ohm Koax an die Antenne anzupassen.

Machen wir mal die Probe aufs Exempel: Wir geben Z = 120 -j750 Ohm, bei einer Frequenz von 3.6 MHz ein.

Resultat gerundet: 21.6 uH und 32 pF auf der Antennenseite des Tiefpasses.
Wir haben Glück, der CG-3000 schafft diese Werte. Einer Anpassung im 80m Band steht nichts im Wege.

Hätten wir aber die gleiche Impedanz im 160 m Band, bei 1.8 MHz, würden wir 63 uH und 64 pF brauchen. Der CG-3000 kann aber nur maximal 32 uH in Serie schalten und er steht wie der Esel am Berg.

So kann ich bereits vor dem Urlaub meinen Draht auf die passende Länge zuschneiden und bin vor unangenehmen Überraschungen gefeit.

Bild: Zacharias der eiserne Astronom