Obwohl man hier und dort den Eindruck bekommt das es ohne einen 1:9 Balun nicht möglich sein kann die HF an eine Antenne zu bekommen, beschreibe ich einen anderen Weg.

Nachdem ich über Jahre hinweg für die Anpassung einer Zweidrahtleitung immer symmetrische L-Glieder benutzt habe, wollte ich einmal etwas anderes ausprobieren.

Inspiriert von einer Beschreibung aus der Hand von DL3LH (http://www.ham-on-air.de/) untersuchte ich eine andere und etwas einfachere Form der Symmetrierung mit Antennenanpassung.

In beiden Schaltungen wird ein L-Glied zur Anpassung an die Zweidrahtleitung benutzt. Ein L-Glied hat den Vorteil, dass es sehr variabel ist, eindeutig in der Abstimmung ist, wenige Bauteile bedarf und eine hohe Effizienz besitzt. Gerade die eindeutige Abstimmung sorgt dafür, das nur eine bestimmte Kombination aus 'L' und 'C' für ein gutes SWR bei gleichzeitiger verlustarmer Leistungsübertragung vorhanden sein kann. Das ist bei Tunern in T- oder PI-Konfiguration niemals der Fall. Das ist wirklich eine Tatsache!

Jeweils am 50 Ohm-Eingang befindet sich ein Balun. Dieser Balun (Current-, Strom-, Guanellabalun oder Mantelwellendrossel) hat die Aufgabe den unsymmetrischen Eingang zu symmetrieren. An dieser Position, innerhalb der Schaltung, "sieht" der Balun an seinem Eingang und auch Ausgang nur die 50 Ohm. Dadurch kann er sich auf seine Aufgabe des Symmetrierens konzentrieren und braucht sich nicht um andere Dinge wie z.B. eine Transformation oder Kompensation zu kümmern:) Dadurch kann hier mit geringsten Verlusten symmetriert werden. Die nachfolgende Schaltung hat "nur" noch die Aufgabe die anstehenden Impedanzen zu transformieren.

In beiden Schaltungen kann nur eine "Aufwärtstransformation" stattfinden. Wird das "C" vor den Spulen platziert, kann auch herunter (kleiner 50 Ohm) transformiert werden. Sollen beide Schaltungen die gleiche Impedanz an der angeschlossenen Zweidrahtleitung anpassen, so muss das "L1" aus Bild 2 die doppelte Induktivität von "L1A" aus Bild 1 aufweisen.

Versuchsaufbau, Bild 3

Mit diesem einfachen Brettaufbau habe die Schaltung nach Bild 2 aufgebaut und die Symmetrie überprüft. Dazu installierte ich zwei identische Ringkernstromwandler mit HF-Gleichrichtung und Instrumenten in die Zweidrahtleitung. Für eine einfache Überprüfung der Symmetrie können auch 2 gleiche Glühlämpchen (6V, 0,1A) in Serie zur Zweidrahtleitung geschaltet werden. Nach erfolgten Test sind diese natürlich wieder zu entfernen! Der durchgeführte Symmetrietest ergab gegenüber meinen vollsymmetrischen Anpassgerät kaum eine schlechtere Symmetrierung. Die Abweichung lag unter 2%! Das machte Mut weiter zu bauen.

Endgültige Schaltung, Bild 4

Für die Abwärtstransformation ist C3-1 ... C3-6 zuständig. Dabei ist C2 weggeschaltet und C1 bei seinem Minimum. Wird nur wenig Induktivität der Spule benötigt, so kann die Spule zusätzlich über einen Schalter kurzgeschlossen werden. So vermeidet man Nebenresonanzen einer relativ großen Rollspule. Alle Bauteile sind isoliert vom Chassis zu installieren. Es ist also kein Bauteil mit dem Gehäuse elektrisch zu verbinden!

Frontansicht des neuen symmetrischen Anpassgerätes, Bild 5

Rückansicht des geöffneten Gerätes, Bild 6

Dieses und das nachfolgende Bild ist auf unserem Fieldday 2011 entstanden. Auch die koaxiale Eingangsbuchse ist vom Gehäuse isoliert, kann aber über eine Brücke mit dem Gehäuse verbunden werden. Das könnte für andere Antennen, siehe weiter unten, von Bedeutung sein. Ein 2x 18m (kurzer) Dipol mit einer 14m langen 450 Ohm Zweidrahtleitung, konnte auf dem Fieldday von 160m bis 6m! angepasst werden und ging gegenüber Vergleichsantennen hervorragend. Theorie und Praxis passten überein.

Innenansicht, Bild 7

Oben ist der Eingangsbalun aus Teflonkoaxkabel zu erkennen. In der Mitte die Russenrollspule aus Flachkupferband. Die letzten Windungen der Rollspule wurden von mir aufgespreizt um eine höhere Güte bei einer kleineren Induktivität zu erhalten. Unten sieht man das C1, mit ca. 400 pF und einer Spannungsfestigkeit von um 3kV. Hinter der Frontplatte befinden sich die Kondensatoren für C3, geschaltet mit Teflon isolierten Schaltern. Die Verbindungen wurden aus 3mm-Kupferohr hergestellt. Besser sind hier sicherlich 10mm breite Kupferblechstreifen angebracht. Leider z.Z. nicht vorhanden.

Dieser aufgebaute Koppler funktioniert fast genauso gut (oder schlecht?) wie mein "richtig" symmetrischer Koppler:) Die Arbeit hat sich also wieder gelohnt!

Ich werde immer wieder gefragt: Was kann den solch ein Koppler an Leistung verarbeiten? Könnte auch mein 2x 8m langer Dipol auf 160m damit anpassen werden? Das kann pauschal nicht beantwortet werden! Es können einige Watt genügen um einen Spannungsüberschlag im Drehkondensator zu erzeugen. Oder Kontakte können durch hohen HF-Strom einfach abbrennen. Auf der anderen Seite rührt sich nichts wenn man mehrere KW durchbläst. Das ist immer abhängig von den anstehenden Impedanzen die ein Koppler verarbeiten soll. Also immer abhängig von der Kombination aus Betriebsfrequenz, Antenne, Speiseleitung und Bauteile innerhalb eines Anpassgerätes. Gedankenlos, irgendetwas in die Luft zu hängen und dabei der Meinung zu sein der Koppler wird es schon richten, kann nach hinten losgehen.

Es kann auch grundsätzlich, jedes unsymmetrische kommerzielle Anpassgerät, in einen symmetrischen Koppler umgebaut werden. Fast alle Bauteile sind z.B. in einem T-Tuner mit 1:4 Ausgangstrafo schon vorhanden. Selbst ein unsymmetrischer, automatischer Tuner kann modifiziert werden.

Beispiel von "R&S", unsymmetrisches Anpassgerät an einen KW-Dipol

Es muss geprüft werden ob die vorhandenen Bauteile wie Kondensatoren, Spulen (es müssen nicht immer Rollspulen eingesetzt werden!), Schalter und evtl. Relais ihren neuen Aufgaben gewachsen sind. Selbst bei einer Sendeleistung von 100 Watt können schnell mehrere KV an HF-Spannung und einige Ampere an HF-Strom zusammenkommen. Für die Überprüfung bieten sich Simulationsprogramme wie z.B. "4NEC2" für die Antennenparameter und "TLA" für die Zweidrahtleitung und Kopplerbauteile an. Ich kann diese beiden Programme (Freeware, hierzu bitte "googeln") nur jedem Empfehlen der seine Antennenkonfiguration einmal überprüfen möchte. Auch nach einem erfolgten Umbau eines vorhandenen unsymmetrischen Tuner zu einem symmetrischen Anpassgerät braucht man sich keinen neuen Tuner für seine evtl. noch vorhandenen anderen, mit Koaxialkabel gespeisten, Antennen zuzulegen. Ohne Nachteil kann an einem symmetrischen Tuner (so wie der hier beschriebene) über einen Adapter (Bananenbuchsen -> Koaxbuchse) oder Schalter ein Koaxialkabel zur Anpassung angeschlossen werden. Eine evtl. vorhandene Mantelwellendrossel in der koaxialen Zuleitung könnte dann auch noch entfallen. Es lassen sich damit auch allerlei andere Antennen wie z.B. Grounplane oder L-Antenne mit Radialen vernünftig anpassen. Das haben wir (H02) erfolgreich auf unseren letzten Fieldday überprüfen können. Und das auch noch ohne einen 1:9 Balun!

Ich möchte nicht näher über die Angaben einiger kommerzieller Hersteller von Anpassgeräten eingehen. Nur so viel: Dieser Mist der dort an den Mann gebracht werden soll spottet mitunter jeder Beschreibung.

Wenn es in einem Manual schon so los geht: "Understanding Power Ratings" Unlike amateur radio service amplifiers (commonly rated in RF power output delivered to 50 ohm resistive loads), tuners have no standard power rating method. Power level descriptions (i.e. "3 kW Tuner") used for tuners often carry over from the time when amplifiers were rated by peak power input...Typical "1500 watt tuners" safely handle only 400-600 watts CW, and 600-900 watts PEP SSB.

Was gibt es da nicht zu verstehen? Was soll dieser Blödsinn? Woher wollen die wissen mit welchem Wirkungsgrad meine Eigenbau-PA funktioniert? Sofern man Glück hat könnte ein 1500 Watt-Tuner noch ein Träger mit 500 Watt anpassen? Jetzt verstehe ich aber auch die Leistungsangaben von "Zaziki-PAs" aus Südeuropa! Eine Leistungsangabe bei Anpassgeräten ohne Nennung der Anpassungsimpedanzen ist zudem schlichtweg physikalischer Unfug! Das grenzt an Betrug und kann daher für die Rückgabe eines abgerauchten Gerätes eine brauchbare Argumentation sein. Es gibt aber auch Ausnahmen z.B. die Geräte von Palstar. Allerdings kann leicht für weniger Geld auch etwas "Richtiges" Eigenes gebaut werden. Sicher, es kostet ein wenig Zeit und Mühe um sich einzuarbeiten und im Anschluss sich auf Bauteilejagd zu begeben. Aber was daraus hervorgeht sind vorzüglich arbeitende Geräte deren Schrauben man beim Vornamen nennen kann. Dabei wird nebenher auch noch die eigene Antenne und Speiseleitung überprüft und optimiert.

Man sollte immer bestrebt sein die mühsam erzeugte HF so verlustarm wie nur möglich an die Antenne zu bekommen. Dazu kann ich wieder auf die Seiten von "ham-on-air" verweisen. Mir ist aber auch noch kein verlustärmeres System als eines aus Antenne und Zweidrahtleitung bestehendes bekannt. Nicht für Mehrbandbetrieb und erst recht nicht wenn mit irgendeinem Tunergemurkse eine Kombination aus Zweidrahtleitung und Koaxialkabel angepasst werden soll. Dabei ist eine symmetrische Antenne auch oft noch störungsärmer als eine asymmetrische Antenne...