Nachdem die erste Version des Antennentuners (hier und hier) seit einem Jahr sehr zufriedenstellend läuft, sollte nun eine neue Version mit verbesserten Funktionen gebaut werden. Die erste Version ist ein gefräster Prototyp, der jeweils nur sechs Spulen und Kondensatoren schalten kann. Das ist ausreichend, denn eine ungenügende Anpassung bis zu einem Stehwellenverhältnis von 3 kann der eingebaute Tuner im IC-7300 gut kompensieren. Nun sollte eine mechanisch kompatible Leiterplatte entwickelt werden, die aufgrund ihrer professionellen Fertigung engere Leiterbahnführungen und somit letztlich auch jeweils acht Spulen und Kondensatoren schalten kann. Sie passt damit in das bereits am Antennenmast montierte alte Gehäuse.
Als Steuerung wird wieder das ATMEGA644PA-AU Board (bzw. die geringfügig überarbeitete Variante V1.1) und der dazu passende Relaistreiber in der Version 1.1 eingesetzt. Sie haben sich inzwischen beide gut bewährt und sie sind recht immun gegen HF-Störungen. Auf einem oder zwei Bändern gibt es bei maximaler Ausgangsleistung Kommunikationsfehler, die nach Abschalten der HF wieder verschwinden. Auch Maus und Tastatur am PC haben solche Aussetzer. Das könnten Direkteinstrahlungen von der nur wenige Meter entfernten Drahtantenne sein, es könnte auch an dem mangelhaften Mantelwellenfilter liegen.


Hier ist der Schaltplan des Tuners:
Und hier das gesamte KiCad V6.0 Projekt:
Die Induktivitäten und Kapazitäten verdoppeln sich mit jeder Schaltstufe (ungefähr), daher gibt der kleinste Wert jeweils die Schrittweite an. Für die Kondensatoren wurde eine Kaskade von 2,5 pF bis 330 pF gewählt, für die Spulen 80 nH bis 10,24 µH. Wegen der unvermeidlichen parasitären Kapazitäten und Induktivitäten, sind die niedrigsten einstellbaren Werte aber jeweils höher, als die Schrittweite. Die höchsten einstellbaren Impedanzen sind jeweils die Summe der Einzelelemente, zuzüglich der dann nicht mehr ins Gewicht fallenden parasitären Impedanzen.
Die Spulen wurden alle als kernlose Spulen gewickelt, diejenigen mit hohen Induktivitäten zweilagig. Dazu waren die hier gemachten Erfahrungen hilfreich. Kernlose Spulen haben gegenüber Spulen mit Ferritkern generell den Vorteil höherer Güte und höherer Belastbarkeit. Man muß sich um die magnetische Sättigung keine Gedanken machen. Anders als Ferritkernspulen haben kernlose Spulen aber den Nachteil, daß sie wegen der höheren Windungszahl und damit höheren parasitären Kapazitäten eine niedrigere Selbstresonanzfrequenz haben. Gerade bei den höheren Kurzwellenbändern sind daher die großen Spulen nicht mehr nutzbar, normalerweise aber auch nicht notwendig.
Der Tuner ist ganz simpel aufgebaut, nur als jeweils acht kaskadierte Spulen und Kondensatoren. Es gibt keinen Richtkoppler, mit dem ein automatischer Abgleich möglich wäre. Widerstands- und Kondensatorkaskade können unabhängig voneinander mit der Kommunikationssoftware am PC eingestellt werden. Ein während des Abgleichs mitlaufender VNWA zeigt sofort die resultierende Impedanz an. Liegt die möglichst nahe bei 50 Ohm, werden die Einstellungen für das jeweilige Band gespeichert und später im Funkbetrieb wieder gelesen und eingestellt. Damit ist es mit einem 20 m langen Antennendraht auf allen Kurzwellenbändern, inklusive der WARC Bänder und inklusive der 4 m und 6 m Bänder gelungen, das Stehwellenverhältnis auf unter 3, meistens sogar unter 1,5 zu bekommen. Die einzige Ausnahme ist das 160 m Band, für das ein 20 m langer Draht einfach zu kurz ist. Ein Stehwellenverhältnis von 3 oder weniger kann der eingebaute Antennentuner im IC-7300 kompensieren. Im sogenannten Emergency Mode gelingt sogar eine notdürftige Anpassung auf dem 160 m Band. Damit ist immerhin Betrieb mit der halben Maximalleistung möglich, also 50 Watt. Über den Wirkungsgrad dieser Antenne sollte man sich freilich keinen Illusionen hingeben.
Hier noch ein paar Fotos des fertig aufgebauten Tuners






Seit ein paar Tagen läuft der Tuner nun im Probebetrieb und zeigt bisher keine Auffälligkeiten.
Der Vollständigkeit halber hier noch der Quellcode für den ATMEGA644:
und der Quellcode für die Host-Kommunikationssoftware:
Für den ATMEGA verwende ich z.Zt. Microchip Studio V 7.0 und für die Host Software Visual Studio 2022. Beide Toolpakete sind kostenlos von den Websites der Anbieter (Microchip bzw. Microsoft) herunterzuladen.