Sintonizador automático ATU-100

 

En general en una estación fija la utilización de un sintonizador de antenas se percibe como una fuente de pérdidas, casi como una mala práctica. Y esa era la visión con la que muy en mis comienzos mis mentores se encargaron de formarme. Uno tiene que tomarse el trabajo de ajustar antenas y acoplamientos de la estación fija para que las antenas carguen sin necesidad de sintonizadores. Después de todo la mayor parte de los equipos tienen salida de 50 Ohms y las antenas mas usuales adaptan a 50 Ohms, cualquier diferencia es algo que se debe poder trabajar. El criterio general es cierto, y siempre hay que invertir esfuerzo en depurar los sistemas irradiantes y de acoplamiento para evitar pérdidas, todo lo posible.

El tema es que no siempre es posible. Por un lado por las consideraciones prácticas de espacio. Es muy difícil tener una antena para cada banda, y es natural que una antena multibanda ajuste mejor en alguna banda que en otras. Mi principal antena de HF (una Walmar 3340) ajusta casi perfecta en 40, 20 y 10 metros, pero es una peste en 15 metros. Algo similar ocurre con el dipolo rígido de la misma marca. Entonces hace mucho que tengo sintonizador, porque si bien es cierto que introduce algunas pérdidas, mas degradación produce la diferencia de adaptación de impedancias que ocurría sin el. Con el tiempo he utilizado dos excelentes sintonizadores manuales, el MFJ-941C y mas recientemente el MFJ-945E. El principal equipo de la estación, un Yaesu FT-2000, tiene sintonizador automático incorporado, y el Xiegu X5105 para portátil también. Pero el Yaesu FT-817 y el mcHF no tienen sintonizador y me es útil disponer de uno para sintonizar las antenas de hilo o el dipolo rígido con ellos. 

Sin embargo el sintonizador automático es muy cómodo, y en particular con antenas portátiles es necesario porque o no presentan una impedancia de carga de 50 Ohms (como en el caso de las antenas random o EFHW) o la impedancia de carga es tan dependiente de lo que rodea a la antena que es imposible asegurar su valor real. 

Toda ésta larga introducción viene a cuento del proyecto de sintonizador automático portatil ATU-100 cuyo kit adquirí y armé recientemente como compañero del transceiver QCX+, el que con la antena dipolo rígido parece necesitarlo (no así con la antena yagui).

El circuito se basa en el diseño de David (N7DDC),  la descripción técnica muestra (link) un diseño relativamente sencillo. Básicamente es la combinación de tres subsistemas, un banco L-C de distintos valores fijos que se puede combinar con una matriz de relays, un sensor de ROE y un microprocesador que es capaz de sensando uno ajustar el otro. El microprocesador es un relativamente vetusto PIC 16F1938, realmente no se necesita mas pues no se hace un procesamiento de señales sofisticados. Se miden señales que son prácticamente niveles de continua y se comanda a muy baja velocidad la conmutación entre componentes. 

El sintonizador está disponible en portales chinos en varios formatos. Como componentes sueltos, como placa armada y como unidad completamente ensamblada.

En mi caso opté por la versión kit, cuyo armado termina resultando simple pero tedioso, muchos componentes y bobinas, pero de densidad baja y gran facilidad de armado. La programación del PIC no es complicada.

Durante el armado conecté las tensiones del display OLED al revés (no todos van en el mismo orden, los conecté sin revisar y, bueno) por lo que tuve que reemplazarlo.

Una vez armada la placa y probado con una carga fantasma armé una caja con la impresora 3D, para lo cual siempre The Thingiverse siempre aporta alguna cosa útil (link), la unidad armada puede verse en las fotos.

Una vez en funcionamiento anda en forma muy simple, al transmitir una portadora continua simplemente ajusta a mínimo SWR, y reproduce el ajuste cada vez que detecta una variación. Es muy práctico y muy util. La potencia máxima de 100W es mas que adecuada para su propósito principal, operar los equipos móviles con antenas de distinto tipo.

Ahora solo falta que pase la pandemia y podamos nuevamente volver a disfrutar de la oportunidad de poder usar la estación portátil.