Werte von länger benutzten ATU ZM-4 gesucht - Problemlösung

  • Hallo miteinander,


    hier ein Statusbericht. Die Schalter sind gegen solche eines anderen Herstellers gewechselt. Die Kontaktwiderstände, gemessen mit dem Ohmmeter, sind im grünen Bereich.

    Ich hatte die Durchgangsdämpfung des ZM-4 mittels VNWA vor und nach dem Schalterwechsel ermittelt und will die Daten liefern.

    Vorab zur Messung: Quelle und Last hatten beide 50 Ohm. Auf andere Lasten können die Dämpfungswerte nicht einfach übertragen werden. Zum Vergleich vorher/ nachher taugen sie aber. Ich habe mich auf die Bänder 80m, 40m, 20m und 15m konzentriert. Diese Bänder nutze ich bei SOTA (80m wenig). Der Abgleich erfolgte auf minimales s11 (geringe Reflexion am Eingang des ATU). Das SWR lag deutlich unter 1,05:1.


    Mit den alten Schaltern erreichte ich Dämpfungswerte zwischen 0,7 dB und 5,3 dB, meist 2...3 dB.

    Nach dem Betätigen der Schalter "unsymm./symm." und "Imp." (hin und her) änderten sich die Werte. Es musste jeweils neu abgeglichen werden. Auf 80m musste mit dem vorderseitigen Schalter "Res." C zugeschaltet werden. Leichtes Wackeln am Schalter verstimmte sofort den Abgleich erheblich.


    Mit den neuen Schaltern erreichte ich, abhängig vom Band, Dämpfungswerte zwischen 0,5 dB und 0,8 dB. Die Werte sind auch nach dem Betätigen der Schalter ohne neuen Abgleich reproduzierbar.


    Für Lastwiderstände ungleich 50 Ohm lässt sich folgendes sagen:

    Die Wirkleistung an der ausgangsseitigen Wicklung des ATU teilt sich in eine Verlustleistung an den Übergangswiderständen der rückseitigen Schalter und eine Nutzleistung am Wirkwiderstand der Antenne auf. (Der Wirkungsgrad der Antenne wird hier nicht weiter betrachtet.) Durch den jeweiligen Abgleich des ATU wird eine maximale und annähernd gleiche Leistung an die Serienschaltung aus R-Verlust und R-Last abgegeben. Die Nutzleistung ergibt sich aus (R-Last / (R-Last + R-Verlust)). Ist der Wirkwiderstand der Antenne sehr klein, z. B. bei elektrisch kurzen Antennen, fällt der Verlust sehr ins Gewicht.

    - Ergänzung: Durch eine Speiseleitung wird die Anschlussimpedanz der eigentlichen Antenne natürlich transformiert. Entscheidend ist die Eingangsimpedanz am ATU-seitigen Ende. So kann auch eine Antenne mit einem relativ hohen Wirkwiderstand mit einem sehr kleinen Wert am Eingang der Speiseleitung erscheinen. -
    3 dB Dämpfung bei obiger Messanordnung treten z. B. genau dann auf, wenn der Verlustwiderstand der Schalter 50 Ohm beträgt.


    Mehr Informationen nach den ersten Praxiseinsätzen.


    73 von Ludwig, DH8WN

  • Hallo Michael,


    ich hatte bei einigen der üblichen Quellen gesucht und war dann beim C hängengeblieben. No-name-Produkte habe ich ausgeklammert. Weiterhin mussten die Teile kompatibel zum ZM-4 sein. Ich habe nach Schaltern gesucht, deren Kontakte rückseitig mit Epoxidharz abgedichtet sind. Ob eine solche fehlende Abdichtung etwas mit dem aufgetretenen Problem zu tun hatte, kann ich nicht beurteilen. Eine Abdichtung schließt halt eine potentielle Problemquelle aus. Außerdem bin ich davon ausgegangen, dass ein Hersteller, wenn er den Aufwand der Abdichtung treibt, er hoffentlich auch bei den anderen Bestandteilen auf eine gewisse Qualität achtet. Vielleicht war bei den ursprünglichen Schaltern das Kontaktmaterial nicht gut genug?

    Welche Schalter mit Epoxi versehen sind, war beim C so nicht erkennbar. (Eine Anfrage als Privatkunde würde übrigens abgewiesen :thumbdown:.) Erst die Datenblätter der Hersteller brachten eine gewisse Aufklärung. Hier nun die Gewinner ...


    TRU COMPONENTS TC-TA102A1 Kippschalter 250 V/AC 3 A 1 x Ein/Ein rastend

    TRU COMPONENTS TC-TA202A1 Kippschalter 250 V/AC 3 A 2 x Ein/Ein rastend

    TRU COMPONENTS TC-TA203A1 Kippschalter 250 V/AC 3 A 2 x Ein/Aus/Ein rastend/0/rastend


    ACHTUNG! Das ist keine Kaufempfehlung! Ich habe noch keine Erkenntnisse zur Langzeitstabilität und kann nicht sagen, ob diese Schalter nicht auch Probleme bereiten werden.


    73 von Ludwig DH8WN

  • Hallo,


    habe ebenfalls nach guten Kippschaltern für eine qrp-portabel-outdoor-eigenbau-ATU gesucht. Werde diese hier bestellen, weil sie wasserdicht (IP67, "geschützt gegen zeitweises eintauchen") sind und auch sonst einen guten Eindruck machen: Reichelt, z.B. RND 210-00450.


    73 Axel DF1ET

  • Ob eine solche fehlende Abdichtung etwas mit dem aufgetretenen Problem zu tun hatte, kann ich nicht beurteilen.

    Moin Ludwig,


    wird auch schwierig werden, denn immerhin ist die Vorderseite noch offen. Also das Gelenk, wo der Kipphebel gelagert ist. Solange das nicht wie bei komerzielleren Anwendungen der Fall ist, ist der Unterschied Abdichtung hinten oder nicht für diese spezielle Anwendung vermutlich nicht entscheidend. Trägt zur Stabilität bei etc. sind natürlich positive Aspekte. Vielleicht (!) sind deren Kontaktbeschichtungen auch besser.

    Das ist keine Kaufempfehlung!

    Ja, das ist oky, das habe (ich zumindest) auch nicht als solche wahrgenommen. Aber als Hinweis für weitere Suchen, wenn mich das Problem mal trifft. Habe zwar kein reines ZM4, aber diverse kleine Anpasskästchen mit ebensolchen Schaltern.

  • Statusbericht und Anmerkung:

    Moin Ludwig,


    wird auch schwierig werden, denn immerhin ist die Vorderseite noch offen. Also das Gelenk, wo der Kipphebel gelagert ist. Solange das nicht wie bei komerzielleren Anwendungen der Fall ist, ist der Unterschied Abdichtung hinten oder nicht für diese spezielle Anwendung vermutlich nicht entscheidend.

    Mit viel Verspätung noch diese Anmerkung:

    Michael, für den Betrieb passt Deine Anmerkung genau. Ich hatte in diesem konkreten Fall die hintere Abdichtung weniger als Schutz beim Einsatz gesehen sondern mehr als Schutz beim Löten. Dabei kann bei fehlender Abdichtung etwas Flussmittel in das Innere der Schalter gelangen. Vielleicht kann das zu höheren Übergangswiderständen führen? Diese Möglichkeit wollte ich ausschließen.


    Jetzt zum Status meines ZM-4:

    In den letzten Wochen war das Gerät auf 8 Gipfeln in den Alpen im Einsatz. Die Abstimmung war immer sehr stabil. Ich habe keinerlei Instabilitäten feststellen können. Wackeln an den Schaltern verursachte keine Änderungen. Nach einem Hin- und Herschalten erhielt ich immer die gleichen Werte.

    Beim Messen der Schalter für die Impedanz und für symmetrisch / unsymmetrisch (von außen leicht messbar) mit dem Ohmmeter erhielt ich immer Werte "0,1" ... "0,2" Ohm. (Das wird auch bei direkten Verbinden der Messpitzen angezeigt.).


    Die früheren Probleme sind also bisher nicht wieder aufgetaucht.


    73 von Ludwig