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Christian Koppler

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Christian Koppler nach DL3LAC

Liebe OM´s, YL´s und XYL´s,

bei vielen Funkamateuren besteht der Bedarf einen abgesetzen Koppler zu betreiben. Meistens liegt es an den baulichen Gegebenheiten. So war es auch bei mir.
Der 2x40m Dipol mit "Hünerleiter" will ja schließlich im Funkshack angeschlossen werden und da zwischen shack und Antenne das gesamte Haus steht gab es da natürlich ein Problem.

Wanddurchbrüche und die Durchführung der Hünerleiter durch Wohnzimmer, Küche, Flur und diverse andere Räume stießen nicht auf Gegenliebe. Bei mir selbst allerdings auch nicht. :-))

Als erste "Notlösung" wurde ein 1:4 Balun mit 2 Kernen gewickelt und die Hünerleiter mittels Koaxialkabel angeschlossen. Es erübrigt sich, an dieser Stelle zu diskutieren wann, unter welchen Bedingungen und wie Sinnvoll der Einsatz eines solchen Baluns ist, um eine Hühnerleiter anzuschließen.
Es ist nur eine Notlösung und so musste ein symmetrischer Koppler her, der vom shack aus zu bedienen ist.

 

Kommerzielle Produkte, welche die Kriterien erfüllen, sind mir nur aus der Schweiz und in Deutschland von der Insel Fehmarn bekannt.

Jetzt galt es sich zu entscheiden: etwas kommerzielles kaufen oder doch selbst bauen. Ich habe mich für die Selbstbauvariante eines Kopplers nach DL3LAC "Christian Koppler" entschieden.

Zwischenzeitlich habe ich mehrere Varianten des symmetrischen Kopplers aufgebaut. Da die Vorstellung des Projektes in unserem OV auf großes Interesse gestoßen ist, habe ich mich entschlossen die Informationen auf unsere Homepage zu stellen. 
Evtl. regt es ja auch andere OV´s an, mal wieder Eigenbauprojekte anzugehen. In unserem OV wurden bereits weitere Geräte aufgebaut.

die wassdichte Variante
die portabel Variante im Alukoffer
Innenansicht portabel

Allgemeine Beschreibung

Auszug aus dem Dokument 001 Allgemeines von DL3LAC

....hier in Kürze einige Infos zu meinen Ant.-Kopplern: Ich baue (wenn ich nichts Besseres vor habe) auch Ant.-Koppler.
Diese sind grundsätzlich abgesetzt und manuell bedienbar. Mit anderen Worten: In der Funkbude steht ein kleines Steuergerät mit den Bedienelementen, auf dem Balkon oder Terrasse etc, steht der eigentliche Koppler.

Im Koppler befinden sich nur die für die Antennenanpassung erforderlichen Spulen und Kondensatoren und die Schaltrelais, beim symmetrischen Koppler außerdem ein Balun. Spulen und Kondensatoren sind, ähnlich wie im bekannten AAG 100, binär abgestuft.

Im Langdrahtkoppler befinden sich sieben Spulen und acht Kondensatoren sowie zwei Relais für eine Tiefpass / Hochpass- Umschaltung. Im symmetrischen Koppler befinden sich zweimal sieben Spulen und zweimal acht Konden- satoren sowie vier Relais für die Tiefpass/Hochpassumschaltung und ein Balun 1:1 auf der senderseitigen Seite des Kopplers. Jedes L und jedes C wird mit einem eigenen Relais geschaltet. Es sind immer zwei Relaiskontakte in Reihe geschaltet, bei den Kondensatoren sind es 8 A- Kontakte, bei den Spulen sind es 16 A - Kontakte.

Der Koppler ist über eine 25-polige Steuerleitung mit dem Steuergerät verbunden. Jede Ader der Steuer-Leitung ist am Anfang und am Ende mit 0,1 uF abgeblockt und über eine Drosselspule geführt um die Elektronik im Steuergerät vor HF zu schützen.

Im Steuergerät befinden sich zwei Analog/Digitalwandler vom Typ ADC 0804 mit acht Bit- Ausgang. Diese Ausgänge schalten über die Steueradern die Relais für L`s und C`s im Koppler. Die A/D-Wandler werden auf der Eingangsseite mit 10-Gang-Wendelpotis angesteuert. Beim Durchdrehen dieser Potis vom linken Anschlag bis zum rechten Anschlag wird dem A/D-Wandler eine linear ansteigende Spannung von 0 bis 5 Volt zugeführt.  An den 8-Bit-Ausgängen der A/D-Wandler werden, dem Binär-System entsprechend, 256 verschiedene Kombinationen geschaltet.

Beide Koppler sind für 750 Watt PEP  ausgelegt. Die Abstimmung soll grundsätzlich mit  kleiner Leistung  (10 bis 50 Watt) erfolgen. Wenn das SWR gut ist, wird das Steuergerät mit einem Umschalter verriegelt und man kann die Endstufe zuschalten. Bei einem Abstimmen mit großer Leistung würden die Relaiskontakte durch Lichtbögen beschädigt! Ein Kontakt  des Verriegelungs- Schalters ist auf Buchsen an der Rückseite des Steuergeräts geführt. Wenn die PTT-Leitung zur Endstufe über diesen Verriegelungskontakt geführt wird, kann eigentlich nichts mehr schief gehen.

Das Steuergerät enthält zwei LED-Zeilen. Die LEDs sind parallel zu den Relaisspulen geschaltet, so dass man erkennen kann, welche L´s bzw. C´s aktiv sind. Sieht nicht nur gut aus, sondern ist auch zweckmäßig! ....

...nun aber endlich zur Praxis.

Viele OM´s scheitern schon an der Frage: "Wie stelle ich mir denn eine Platine her?".

Ältere Semester kennen aus den 70er/80er Jahren noch diverse Zeitschriften wie z.B. Funkschau, Elektor, ELO ....usw. Der Einfachheit halber wurden damals, für die dort vorgestellten Bauvorschläge, gleich die passenden Reprofilme zur Belichtung des Platinenmaterials beigefügt. Leider heute nicht mehr und für Eigenentwicklungen müssen wir uns ohnehin selbst einen geeigneten "Film" zur Belichtung des Platinenmaterials herstellen.

Vom Layout zur Platine

Ziel ist es an dieser Stelle, eine einfache Möglichkeit zu vermitteln, wie man mit den im Allgemeinen zur Verfügung stehenden Mitteln (PC und Laserdrucker) einen Film herstellen und sich dann damit für den Hausgebrauch geeignete Platinen fertigen kann.

Der Film zur Belichtung

Variante 1: Es wird mittels Laserdrucker ein Blatt Papier mit dem Layout bedruckt und dann mit Transparent (Pausklar) 21 der Fa. Kontakt Chemie eingesprüht. Dieser Transparentlack macht das Papier "durchsichtig" und UV durchlässig. Ich verwende diese Variante nicht und kann somit keine Angaben zur Qualität machen.

Variante 2: Meine bevorzugte Variante ist das direkte bedrucken einer UV durchlässigen Folie. Eine geeignete Laserfolie findet man z.B. bei Conrad Elektronik (519570-62). Die Ergebnisse sind durchweg gut und zur direkten Belichtung des Platinenmaterials geeignet. Das 10er Pack schlägt allerdings mit ca. 25€ zu Buche, was mich bewog nach einer kostengünstigeren Möglichkeit zu suchen. Ich verwende daher eine Spezialfolie der Fa. Zweckform (Laser-Folie zur Druckformerstellung Nr. 3491). Diese Folien sind im Schreibwarenhandel zu beziehen. Mit meinen zur Verfügung stehenden Laserdruckern OKI B4350, Kyocera PS-1020D und Nashuatec DSC435 sind die Filmvorlagen hervorragend zu bedrucken und können direkt zur Belichtung verwendet werden.

Die Belichtung

Nachdem wir nun unsere Filmvorlage hergestellt haben, wollen wir uns der Belichtung des Platinenmaterials zuwenden. Hierzu benötigen wir als wichtigtstes eine geeignete UV Quelle. Hier stellt der einschlägige Elektronikfachhandel natürlich entsprechende Geräte bereit (ca. 240 bis 700 € oder gerne auch mal mehr). Da ich nur gelegentlich Platinen herstelle, galt es eine kostengünstige Alternative zu finden, die eine UV Quelle mit geeigneter Wellenlänge zur Verfügung stellt. Das mit Positivlack fertig beschichtete Platinenmaterial sollte in einem UV Bereich von 350 bis 400nm belichtet werden. Die kostengünstige Alternative findet sich in den "Wellness"-Regalen der Elektromärkte. Hier sind diverse Gesichtsbräuner mit den für unsere Zwecke geeigneten UV Röhren im Angebot. 

Zum Vergrößern auf das Bild klicken.

Ein Beispiel ist das nebenstehende Gerät, welches zufällig im Angebot war.
Es enthält 4 UV Röhren mit jeweils 15 Watt vom Typ Philips Cleo 15W.

Die Röhren liefern das UV Licht in der für uns richtigen Wellenlänge.

 

Zum belichten der Platine ist es auch wichtig, dass der Belichtungsfilm und die Platine eng aufeinander liegen. Ich verwende hierzu einen Belichtungsrahmen. 

Zu beziehen z.B. bei
Conrad (530530-62, 539111-62) oder
Völkner (S27327, S20995)

Die Verwendung von Fensterglas als Auflage ist weniger geeignet, da es das UV Licht nicht genügend durchlässt.

Die optimale Belichtungszeit unter den o.g. Voraussetzungen beträgt bei mir 4:20 bis 4:30 Minuten, bei einem Abstand zwischen Belichtungsrahmen und UV Quelle von 15 bis 18 cm.

Laserfolien
Filmvorlage auf Platine im Rahmen ausrichten
Belichtung 4:30 min, Abstand ca. 16cm

Entwicklung

Nachdem wir nun die Platine ca. 4:30 min belichtet haben, muss diese entwickelt werden. Hierbei wird der belichtete Positivfilm von der Platine abgewaschen und der unbelichtete Teil, also die Leiterbahnen bleiben erhalten. Ich verwende zum Entwickeln Natriumhydroxyd. Die Mischung wird nach Vorgabe hergestellt und kann für mehrere Platinen verwendet werden. Die Platine mit einer Kunstoffpinzette leicht im Entwicklerbad bewegen (nicht mit den Fingern in das Entwicklungsbad fassen es ist Natronlauge!). Richtig entwickelt ist die Platine, wenn die Leiterbahnen leicht braun bis violett auf der Platine zu sehen sind und der restliche Fotolack "abgewaschen" ist. Jetzt die Platine entnehmen und vorsichtig mit kalten Wasser abspühlen. Dann geht es in das Ätzbad.

Entwickler, Natriumhydroxyd

Vorsicht im Umgang!

Entwicklerbad.

Nach der Entwicklung mehrerer Platinen, färbt sich die ansonsten klare Entwicklerflüssigkeit bräunlich. Das ist normal und stört die Entwicklung nicht.

Das Ätzen

....wird fortgesetzt

Bilder Aufbau