Простой малогабаритный автотюнер от N7DDC

[rolin]

Предлагаемое устройство, благодаря своим небольшим габаритам, низкой цене и простоте может быть встроено в существующие конструкции с выходной мощностью до 100 Ватт.
Размеры платы всего 100х62 мм. На плате установлены микропроцессор управления, пять индуктивностей, пять высоковольтных конденсаторов, реле для их переключения, транзисторы управления реле и схема измерения прямой и обратной мощности типа "тандем-матч". Используется обычная "Г-образная" схема согласования.

Для старта процесса согласования достаточно нажать на кнопку, подключенную к соответствующему разъему или замкнуть вывод с помощью транзистора, если есть возможность управлять тюнером из трансивера. Уникальный умный алгоритм, используемый в устройстве позволяет в большинстве случаев произвести настройку за 0.1 - 0.5 секунд а максимальное время, потраченное на поиск наилучшей комбинации не превышает 2-х секунд. Таким образом, нет необходимости в каких-то дополнительных мерах для ускорения работы, что обуславливает предельную простоту и надежность устройства.


Автотюнер можно использовать и как внешнее устройство в отдельном корпусе, в том числе удаленно для настройки непосредственно у антенны.

Вложение 296024 Вложение 296025

Устройство позволяет подключать к разъему для программирования процессора стандартный двухстрочный дисплей с шиной управления I2C , на котором отображается наиболее важная информация. Это может быть полезным при использовании тюнера в составе самодельного усилителя или для контроля тюнера, расположенного удаленно.

Характеристи ки устройства:

Диапазон допустимых питающих напряжений: 10 - 15 Вольт постоянного тока
Максимальный ток потребления : 300 мА
Максимальная рабочая проходная мощность: 100 Ватт
Максимально возможная измеренная мощность: 150 Ватт
Минимальная мощность, необходимая для начала настройки: 1 Ватт
Минимально возможная измеренная мощность: 0.1 Ватт
Шаг измерения при мощности до 10 Ватт: 0.1 Ватт
Шаг измерения при мощности выше 10 Ватт : 1 Ватт
Точность измерения мощности : 10%
Максимальная установленная индуктивность: 4мкГн
Минимальный шаг установки индуктивности: 0.1мкГн
Максимальная установленная емкость: 400пФ
Минимальный шаг установки емкости: 10пФ

Видео демонстрация работы тюнера от автора:


Для самостоятельной сборки доступны исходники печатной платы, схема, перечень компонентов, прошивки процессора.

Изменения на 10.01.2019.
Актуальные на данный момент данные для повторения тюнера:
Вариант 5х5 - прошивка Вложение 304466, описание Вложение 304470
Вариант 7x7 - прошивка Вложение 304468, описание Вложение 304471, прошивка 2.6 для 7х7.
Схема Вложение 304469
Самая свежая информация и прошивки по 5х5, 7х7 и схеме - по ссылкам.

Схема тюнера 7х7 тут https://easyeda.com/rolin791/atu-100-7x7

Комментарий модератора

1. UN7RX:
2. Учитывая что тема безусловно вызовет живой интерес, категорически предупреждаю любителей пофлудить, в том числе "псевдо по теме" - тема будет чиститься от таких товарищей и их флуда жестко и без колебаний. Всех предупреждаю - авторские ветки на CQHAM будут модерироваться предельно жестко. Если вам что-то не нравится, вы в них просто не заходите, а за наезды на авторов будут баны вплоть до пожизненных. Никаких шуток!

Для упертых, считайте это правилом темы:

Ну этом предлагаю закончить "высоконаучные теоретические" изыскания, иначе может сложиться впечатление, что некоторые товарищи знают каким должен быть "настоящий правильный" тюнер но нам его почему-то не показывают.

[rolin]

Провел все выходные за изысканием нормально работающего алгоритма для большого 7х7 тюнера. Перепробовал много разных вариантов, но безуспешно. Зато пришло понимание как это все работает и почему такие проблемы. Оказывается, тот алгоритм, что сейчас используется в маленьком 5х5 тюнере самый лучший из быстрых. Но он работает безошибочно только на коротких дистанциях, то есть именно в маленьком тюнере 5х5 элементов. При попытке длинного пробега (на НЧ диапазонах) часто возникают одинаковые результаты измерений, что вызывает ошибочный останов перебора.

Алгоритм, что сейчас применен в тюнере 7х7 с предварительной настройкой L и C крупным шагом имеет другие серьезные недостатки. Так, если перебирать одновременно L и C, нагрузка, где требуется установить только L или только C настроена не будет. И наоборот, если перебирать L и С по очереди, нагрузка, требующая больших L и С одновременно настроена не будет, так как КСВ при изменении одного из компонентов практически не меняется.

Теперь у меня есть много идей как это все побороть.

[ua9d]

Вопрос!
Можно ли использовать плату тюнера 7х7 по схеме тюнера 5х5 -установив реле, индуктивности и емкости для первых пяти разрядов ну и соответственно прошивку от5х5 ? А когда решится вопрос с алгоритмом допаять недостающие детали и перепрошить на 7х7!

[RA9YON]

rolin, а если сделать алгоритм, при котором тюнер пробует включать вообще все возможные варианты, а потом включает в работу лучший результат. Но если в процессы достигается результат лучше 1.1 то тюнер сразу останавливается.
Или это слишком долгий процесс?

[rolin]

Можно ли использовать плату тюнера 7х7 по схеме тюнера 5х5 -установив реле, индуктивности и емкости для первых пяти разрядов ну и соответственно прошивку от5х5 ? А когда решится вопрос с алгоритмом допаять недостающие детали и перепрошить на 7х7!

Нет !
7х7 и сейчас работает, просто не так хорошо как хотелось бы.

Или это слишком долгий процесс?

Долгий. К тому же не всегда удается именно в 1 настроить физически. Что делать тюнеру, если настроить можно только до 1.3 ? Перебрать все варианты до конца и выбрать наилучший ?

[RA9YON]

rolin, да, это я имел ввиду.
Но если в процессе будет достигнут КСВ, например до 1.1 то остановить процес перебора всех вариантов, и оставить достигнутый результат. Хотя может это необязательно...

[rolin]

RA9YON, перебрать все варианты можно будет за 5 с небольшим минут, если каждая итерация происходит за 10 мс.
Не думаю, что вы согласитесь столько ждать

[ua9d]

Нет !
7х7 и сейчас работает, просто не так хорошо как хотелось бы.

Почему? Сильно изменилась принципиальная схема тюнеров , изменилась нумерация выводов контроллера коммутирующих реле .
Если изменилась принципиальная схема 7х7 то не смогли бы Вы выкроить немного времени и выложить принципиальную схему тюнера 7х7?
А идея единой платы 5х5 и 7х7 была бы очень заманчивой для экспериментаторов - элементная база одна и самый дорогостоящий элемент плата единая. "лепишь" 5х5 а если возникла необходимость "апгрейтишь" до 7х7 и "перепрошиваешь" . По такому принципу построен АА (antenna analyzer EU1KY) . Я повторил его конструкцию очень доволен. И сейчас с минимальными затратами добавляю (нужные мне) дополнительные "хотелки" перепрошиваю и продолжаю эксплуатировать!

Добавлено через 5 минут(ы):

RA9YON, перебрать все варианты можно будет за 5 с небольшим минут, если каждая итерация происходит за 10 мс.
Не думаю, что вы согласитесь столько ждать

а эта идея сгодилась бы для тюнера на бистабильных реле! Новые антенны радиолюбитель устанавливает не очень часто!

[rolin]

Почему?

Я же написал детально проблемы алгоритмов пару постов назад.

А идея единой платы 5х5 и 7х7 была бы очень заманчивой для экспериментаторов

Идея не очень. Держать заведомо более крупную плату с нераспаянными несколькими реле и катушками ? Ну не знаю, это для ленивых, что ли ?

[RN6LW]

Я думаю не нужно смешивать 5х5 и 7х7. Каждый хорош для своих целей и потребностей. Иначе потом возникнут не понятки по прошивкам.

[UT5QBC]

rolin, очень понравился как собран ваш тюнер, решил повторить только пошел своим путем, заменил контроллер на более для меня доступный stm32f100. Это так сказать уже клон на ваше творение .
Так как это первый опыт тюнеростроении вопросы по вашему тюнеру.
Вы пишите что работать тюнер начинает с 1ватт, но по экспериментам у меня "честное" ксв начинает показывать с 3х ватт, меньше 3 ватт начинает врать в лучшую сторону , прогонял на эталонных нагрузках 100,200,400,800 ом.
В начале меня это поставило в ступор, начал искать ошибку у себя, перематывал 3 раза трансформатор (не помогло), успокоился когда у друга совсем на другом тюнере оказалась ситуация точно такой, в качестве "датчика" ксв тоже тандем матч. Я думаю ситуация у вас точно такая же...
Собственно вопрос, меня интересует работа на малых мощностях, что можно сделать что бы ксв метр показывал реальные значения, соответственно проводил правильно настройку под антенну.