(zoals de afgelopen weken uitgezonden)

Hele serie lezen: klik hier.

Deel 5 van onze serie over antennes gaat over antennetuners.

Ik stipte dit onderwerp eerder in deze serie ook al aan, maar we gaan er nu nog wat verder op in.

Mensen worstelen wel eens met de gedachte aan zo’n ding. Puristen onder de amateurs, en daar zijn er best een aantal van roepen wel dat je helemaal geen tuner moet gebruiken.

Tsja, sommigen zweren het gebruik van ‘zo’n ding’ helemaal af, terwijl anderen de tuner een tamelijk ideale toepassingen vinden. De waarheid ligt, zoals dat meestal het geval is, ergens in het midden.

Antennetuners zijn er in diverse varianten: volautomatisch, of zelfgemaakt, met een rolspoel en een variabele condensator uit een oude radio, of voor hoog of juist laag vermogen. Bij oudere tuners werd soms wel een gloeilamp gebruikt om op maximale antennestroom af te stemmen, of vroeger bij professionele apparaten een neonlamp of een thermokoppel. Tegenwoordig wordt daarvoor meestal een SWR-meter met richtkoppelement gebruikt.

De automatisch afstemmende exemplaren hebben als voordeel dat ze razendsnel werken, omdat ze eerdere instellingen onthouden, en de keer erop dus niet het wiel opnieuw hoeven uit te vinden. Veel van de automatische tuners hebben echter een beperkter impedantiebereik waarover ze nog werken. Sommige merken, zoals bijvoorbeeld MFJ verkopen range-extenders waarmee je het bereik van een automatische tuner een stukje kunt verschuiven, voor als zo’n tuner er dus niet bij kan.

Met de hand afgestemde tuners zijn overigens niet heel ingewikkeld om zelf te maken, zeker wanneer je al een SWR-meter hebt, en het zijn vaak uiterst dankbare projecten om te doen. Maar goed, terug naar de tuner zelf.

Als je een goed afgestemde antenne op de juiste frequentie gebruikt (dat betekent vaak dus slechts een gedeelte van een band, zeker op 10 meter en op de lagere HF-banden), dan heb je niet per se een antennetuner nodig. Maar het is desondanks wel handig om er eentje te hebben voor het geval in een bepaald deel van de band de SWR dus al te ver zou oplopen.

Voor alle HF-banden kun je door middel van een tuner vrij willekeurige draden als antenne gebruiken, waar je toch nog hele goede en leuke verbindingen mee kunt maken. Leuk voor een tijdelijke opstelling zoals bijvoorbeeld op vakantie.

Overigens is ook zoiets concreets als een draad niet nodig, de auteur van dit artikel heeft al eens een paar verbindingen met laag vermogen op 20 meter gemaakt met zijn beddespiraal als antenne (met het polyester matras er nog op). OK, het rapport was meestal geen S9, maar er waren wel degelijk verbindingen mogelijk.

Laten we nog eens kijken wat een tuner precies doet. Door bij een handmatige tuner net zolang aan de tuner te draaien totdat de staandegolfmeter de minimale uitslag geeft (de best mogelijke SWR) gebeuren er twee dingen.

Een antenne heeft gewoonlijk niet helemaal de goede impedantie. Impedantie is zoals we weten eigenlijk gewoon een weerstand. Die weerstand is voor hoogfrequent echter niet op alle frequenties gelijk. Een antenne die op 7 MHz 700 ohm is, kan op 10 MHz wel 5000 ohm zijn.

Het eerste wat een goed afgestemde tuner doet, is de impedantie van de antenne zodanig veranderen dat de aangesloten zender de juiste impedantie te zien krijgt. Deze zender ‘denkt’ dus dat de antenne 50 ohm is, terwijl dat achter de tuner niet het geval is.

Eigenlijk is dit hetzelfde effect als een transformator in een versterker doet, of een 1:9 balun bij bepaalde antennetypen.

Behalve dat een antenne de verkeerde impedantie heeft, zal hij vaak ook te lang of te kort zijn. Dat is een klein beetje als hij zonder tuner al goed werkt, en is een boel bij antennes die zonder tuner niet gebruikt kunnen worden.

Is een antenne te lang, dan gedraagt hij zich als een spoel, dus is hij inductief. Is een antenne te kort, dan gedraagt deze zich capacitief, dus als een condensator. Deze afwijking wordt reactantie genoemd. De capacitieve of inductieve reactantie dus.

Dat een te korte antenne zich als capaciteit gedraagt kun je bijvoorbeeld aan mobielantennes voor 27 MHz heel goed zien. Zo’n antenne is een stuk korter dan een kwartgolf en er wordt daar dus een spoel gebruikt om het teveel aan capaciteit in zo’n antenne te compenseren.

Het tweede wat een goed afgestemde tuner dus doet is deze reactantie wegstemmen. Wanneer een antenne te kort is, zal een tuner zich net als de verlengspoel uit zo’n 27 MHz-antenne vooral als spoel gaan gedragen: is een antenne te lang dan gedraagt de tuner zich als een condensator.

Beide effecten spelen zich tegelijkertijd af, dus zowel het wegstemmen van een verkeerde reactantie, waardoor de antenne (tezamen met de tuner) in resonantie komt, als het aanpassen naar de juiste impedantie.

(zoals de afgelopen weken uitgezonden)

Hele serie lezen: klik hier.

Er zijn bij ontvangen eigenlijk maar een paar dingen belangrijk. Of je een signaal hoort, hangt af van of het signaal sterker is dan de aanwezige ruis, dat wil zeggen in een gunstig geval, of sterker is dan de aanwezige achtergrondstoring.

Kun je die dingen beïnvloeden? Ja, en nee.

Allereerst wil ik wijzen op een nogal onzinnige parameter bij aanprijzingen van kortegolfontvangers en zendontvangers.

Op VHF en hoger ligt dat anders, maar een gevoelige ontvanger is iets wat je op de kortegolf nodig hebt bij een slechte antenne. Als je mobiel of draagbaar werkt, dan werk je met een matige antenne meestal, en dan heb je wat aan gevoeligheid. Als de uitstraling van je auto of de omgeving dat daar tenminste niet verpest.

Op de meeste banden heb je meer aan een goed gedrag van je ontvanger bij sterke signalen, maar hoe gevoeliger je ontvanger is, hoe slechter hij tegen sterke signalen kan. Dat geldt voor een slechte ontvanger maar ook voor een heel goede. Zet er voldoende voorversterkers voor, en hij gaat al op tilt van een QRP-signaal.

Toch zie je fabrikanten telkens weer opscheppen over hoe gevoelig hun HF-apparatuur is, ook al is dat een apparaat voor thuis, waar je meestal op zijn minst een heel redelijke antenne hebt. Gelukkig kun je de meeste ontvangers dan ook weer ongevoeliger maken door een verzwakker in te schakelen of door de eerste versterkertrap uit te schakelen.

Niet al teveel op letten bij aankoop dus.

Goed, het gaat er dus om of je kunt beïnvloeden of een signaal al dan niet boven de ruis of achtergrondstoring uit te horen is.

Een eenvoudig te begrijpen manier om het signaal boven de ruis uit te tillen,  is door aan de zendkant het gebruikte vermogen te vergroten. Zit het signaal 5 dB onder de ruis, en vermenigvuldig je het vermogen met 10, d.w.z. er komt 10 dB bij, dan zit het signaal ineens 5 dB boven de ruis.

Je ontvanger gevoeliger maken werkt niet. Als het een goede ontvanger is tenminste. Want als je de ruis die uit de antenne komt hoort, en dat is zoals het moet, dan is je ontvanger al gevoelig genoeg.

Aan de ontvangstkant kun je een betere antenne gebruiken. Eentje dus die door, zoals we de vorige keer behandeld hebben, een betere bundeling van het signaal meer microvolts op de ontvanger geeft. Daardoor wordt het signaal sterker.

Tenzij er natuurlijk sprake is van achtergrondstoring die uit dezelfde richting als het gewenste signaal komt.

[pauze]

Behalve versterking (of beter gezegd antennewinst) kun je je antenne ook hoger plaatsen, of als die er is op een betere plek dan waar hij staat, zodat bijvoorbeeld op 70 cm die betonnen flat dicht in de buurt niet meer in de weg staat.

Voor de zendende kant kun je overigens hetzelfde doen, dus een antenne gebruiken met een beter richteffect, en de antenne op een hogere, betere plaats zetten. Zo’n verandering werkt overigens ook als de zendkant op ontvangst gaat, en dat voordeel heeft een hoger zendvermogen zoals we eerder ook al vaststelden niet.

Behalve dat we iets aan de antenne doen, kunnen we zonder een betere voorversterker te gebruiken ook al iets aan de signaalsterkte doen. Bijvoorbeeld de bandbreedte van de ontvanger verkleinen. Dat moet natuurlijk wel kunnen, want je wilt wel dat het hele ontvangstsignaal in het filter past. Want alles wat er niet in past gaat verloren en daar wordt het signaal zeker niet harder van.

Veel moderne FM-transceivers hebben twee filters. Daarmee kun je goed dit effect uitproberen. Zet je zo’n modern apparaat op ´narrow´, dan gaat hij in veel gevallen aan de zendkant veel te zacht moduleren. Maar als er ook een smaller filter in zit, dan neemt wel de gevoeligheid met bijna een S-punt toe als het apparaat op smal staat. Een repeater als PI2NOS moduleert zodanig dat die meestal nog wel in het smalle filter past ook.

Een mooie instelling zou dan ook zijn dat je de zender op ´wide´ zou kunnen zetten en tegelijkertijd de ontvanger op narrow. Met de meeste apparaten gaat dit niet. Het kan wel als je een zendontvanger hebt met twee ontvangers erin. Dan zet je de ene ontvanger op narrow, en de andere op wide. Het exemplaar op wide daar zet je het volume van dicht, en die gebruik je om te zenden. Let op want vaak heeft bij dit soort apparaten maar één van de twee ontvangers ook een narrow filter. Dat is bijvoorbeeld bij de FT-8800 en FT-8900 van Yaesu het geval.

Terug naar de antennekwestie. Er is namelijk nóg een manier waarop je soms het signaal van een ontvangen station kunt verbeteren. Als de oorzaak van het slechte signaal een stoorbron is, dan kun je je antenne bijvoorbeeld neerzetten op een plek waar je minder storing ontvangt. Ook kun je een afscherming in de richting van de stoorbron neerzetten, of een antennetype gebruiken als een quad-antenne of nog beter een magnetische loop-antenne die veel minder gevoelig zijn voor stoorsignalen.