De serie ‘Antennes’ uit de Daily Minutes – deel 5

(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.