QRP-Tuner (ZM2/EMTECH-Nachbau)

Um auch bei Reisen oder anderen "Outdoor"-Aktivitäten ggf. mal ein QSO führen zu können, nehme ich öfters mal mein FT-817 (jetzt in meinem "QRP-Koffer") mit. Nur leider lässt sich meine portable Telekopantenne ("ATX-1080") auf manchen Bändern nur schwierig und/oder sehr ineffektiv (-> stark reduzierte Strahlerlänge) anpassen. Ausserdem bietet sich oftmals die Gelegenheit, einen wesentlich effektiveren dünnen Draht aufzuhängen. In beiden Fällen erweist sich ein einfacher Antennentuner doch als sehr nützlich. Doch mein (recht kleiner) "MFJ-971", den ich für diesen Zweck einmal verwendet habe, ist ja schon grösser als der TRX und erhöht das Volumen des Funkgepäcks ungemein !

Also begab ich mich mal auf die Suche nach einer passenderen (kleineren) Alternative und wurde bei "QRPproject" fündig. Die dort gefundene Schaltung und Beschreibung entsprach schon recht gut meiner Vorstellung von dem gewünschten Tuner. Nur der vorgesehene "freifliegende Aufbau" gefiel mir nicht so besonders. Ausserdem möchte ich Bausätze nur verwenden, wenn ich davon ausgehen muss, daß ich bei der Konstruktion auf für mich nur extrem schwer lösbare Probleme stosse (z.B. bei irgendwelcher SHF-Mechanik). Also lautete die Aufgabe: "Entwickle eine Platine für diese Schaltung, die sich in ein möglichst kleines Gehäuse einbauen lässt,".

Zur Realisierung musste ich mich erstmal um die Beschaffung der Bauteile kümmern, was sich als wesentlich schwieriger herausstellte, als ich zuerst angenommen hatte. Die benötigten, möglichst induktionsarmen 50Ohm/4W-Widerstaende liessen sich noch recht einfach durch eine Kombination einer genügender Menge (einigermassen HF-tauglicher) SMD-Widerstände (jeweils 12 x 51 Ohm + 4 x 47 Ohm in der "noch handhabbaren" Bauform "1206") ersetzen. Jedoch das Angebot von (kleinen) Doppel-Drehkondensatoren bei den bekannten Elektronik-Versendern war doch mehr als dürftig. Auch entsprechende Nachfragen bei dem OMs in den abendlichen 2m-Runden führen nicht zu dem gewünschten Erfolg. Also legte ich dieses Projekt erstmal wieder beiseite. Nach ca. sechs Monaten "Ablagerungszeit" fiel mir (natürlich mehr zufällig, bei der Suche nach etwas ganz Anderem) ein Drehkondensator in die Finger, den ich mir einmal für ein anderes Projekt beschafft hatte. Bei näherer Betrachtung fiel mir auf, daß die Stator-Pakete im Innern augenscheinlich gleiche Grösse hatten. Eine schnelle Prüfung mit dem Dip-Meter ergab, daß es sich bei diesem Ding tatsächlich um einen symetrischen Doppel-Drehkondensator handelte ! Und ich wusste sogar noch, wo ich dieses Teil erstanden hatte ! Nachdem ich dann (nach einigen Umwegen) einen weiteren dieser Kondensatoren (die Schaltung benötigt zwei davon) auf dem Basteltisch hatte, konnte das QRP-Tuner-Projekt weitergehen.
 
Nachtrag: Wie mir Peter (DL2FI, von QRPproject) nach dem Betrachten dieser Seite mitteilte, sind die Orignal-ZM2-Drehkondensatoren bei QRPproject auch einzeln zu bekommen.
Drehkondensator

Das Platinen-Layout war mit Hilfe der Layout-Programms "Eagle" (V4.15, Linux) recht schnell erstellt, fiel aufgrund der geringen Grösse (100x70mm) jedoch doppelseitig aus. Da diese Platine von beiden Seiten bestückt wird, kann man hier nicht mehr von "Bestückungseite" und "Lötseite" sprechen, daher die Bezeichnung "Ober"- bzw. "Unterseite".
Layout Oberseite
Layout Oberseite
Layout Unterseite
Layout Unterseite
Bestückung
Bestückung

Die Herstellung der Platine klappte glücklicherweise beim ersten Versuch mit ausreichender Qualität (Versatz von Ober- und Unterseite kleiner als 0.5mm), jedoch zeigten die Masseflächen aufgrund der zu kräftig angesetzten Ätzbrühe leichte Unebenheiten, die sich aber elektrisch nicht weiter auswirken. Das Auflöten der 48 SMD-Widerstände (unter einer Lupe) erwies sich zwar als etwas mühsam, aber recht problemlos (kleinen Lötpunkt setzen und erhitzen, Widerstand mit Pinzette in das Lot schieben, abkühlen lassen, verbleibenden Kontakt verlöten, ...). Etwas mehr Schwierigkeiten bereitete die mechanische Anordnung der Bauteile, die u.a. die Befestigung der Platine im Gehäuse darstellen (Mechanik ist eben nicht unbedingt mein bevorzugtes Gebiet). Die Anschlüsse der Schalter musste ich aufgrund der minimierten Höhe des Gehäuses (43mm) in der Platine versenken und teilweise mit Drähten kontaktieren (Anschluß auf Oberseite). Die beiden Ringkerne habe ich nach der (sehr gut gelungenen) Beschreibung in der Original-Anleitung bewickelt, wobei ich für den T-130-Kern die Drähte einer "Klingelleitung" verwendet habe.
Platine Oberseite
Platine Oberseite
Platine Unterseite
Platine Unterseite

Auch die Modifikation der (Kunststoff- !) Achsen für die Drehkondensatoren erwies sich (ohne Drehbank) als recht knifflige Angelegenheit und gelang erst im zweiten Versuch: Nur wenn die Achse im Futter der Ständerbohrmaschine eingespannt wird, und der Bohrer (senkrecht !) im Werkstückhalter steckt, gelingen die notwendigen Bohrungen einigermassen zentrisch und gerade. Um die Wandstärke der Achse nicht zu stark zu reduzieren, habe ich den Durchmesser des Kopfes der M2.5x15-Schraube, mit der die Achse auf dem Achsstumpf des Drehkondensators befestigt wird, auf ca. 3.4mm Durchmesser verringert.
Achs-Modifikation

Meine ZM2-Variante
Für den Anschluß der beiden BNC-Buchsen habe ich zwar noch keine "schöne" Lösung gefunden, gehe aber davon aus, daß die Variante mit den Drähten (die man leider beim Ein/Ausbau der Platine an- bzw. ablöten muss) bei KW-Frequenzen noch keine Probleme bereitet.

myzm2,sch Nachgezeichneter (und leicht modifizierter) Schaltplan im Eagle-Format.

myzm2.brd Layout-Daten im Eagle-Format (Frontplatte in Layer 250, Passermarken in Layer 47).

Hinweise für Nachbauwillige: Für den Bau dieses Tuners ist einige Erfahrung bei der Herstellung und Bestückung von doppelseitigen Platinen und etwas Geschick im feinmechanischen Bereich notwendig. Hierbei handelt es sich - im Gegensatz zum Original von QRPproject - nicht um einen Bausatz, sondern eher um eine Anregung für eigene Konstruktionen. Alles, was ich dazu anbieten kann, befindet sich auf dieser Seite, d.h. Nachfragen nach Bausätzen, fertigen Platinen oder Tunern sind zwecklos -> Ich "produziere" ausschliesslich für den Eigenbedarf.

Für die Funktionalität und Nachbausicherheit dieses Gerätes kann ich keinerlei Verantwortung übernehmen. Eine kommerzielle Verwertung der Layouts ist nur mit meiner ausdrücklichen Genehmigung zulässig.

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HTML und Design: DK1RM erstellt: 18.07.2005 · letzte Änderung: 11.06.2018