Z-Matcher ATU

Z-Matcher ATU

Saat itu tidak tahu kenapa, saya ingin QSO di 80M namun antenna system saya belum ready untuk melakukan komunikasi dengan menggunakan antenna band lain eksisting. Kebutuhan ini membuat saya berpikir untuk memperkerjakan a very old variable capacitor (varco) saya menjadi sebuah antenna tuner.

Pertanyaan mendasar kenapa antenna tuner diperlukan, sepertinya sekilas dan sederhana telah terjawab dengan cerita saya diatas, namun tidak sedikit AR (Amateur Radio) yang tahu fungsi utama ATU (Antenna Tuning Unit) ini dengan pasti, mungkin saya salah satu AR yang belum banyak mengetahuinya. Saya akan coba sharing disini sebatas knowledge saya terhadap si penyelamat RIG Solid State ini.

Sudah banyak diketahui, bagaimana konsekuensinya bila kita memaksakan RIG kita untuk bekerja pada sistem antenna yang tidak matched terhadap saluran transmisi dan port antenna RIG yang 50 Ohm? Saya yakin banyak AR yang menjawab … wah kasihan RIG-nya, bisa jebol transistor finalnya … ! Nah, ATU sebenarnya seperti sebuah cermin dua arah, cermin pertama yang berhadapan dengan RIG memberikan gambaran bahwa RIG seakan-akan melihat antenna dalam kondisi matched, sementara cermin satunya memberikan gambaran “riil” kondisi antenna dan saluran transmisi yang tidak matched. Dengan demikian RIG bekerja optimum tanpa khawatir merusak transistor final, namun semua ini tidaklah cuma-cuma, rangkaian ATU mengintroduce loss power pada rangkaiannya, sebuah konsekuensi logis menurut saya.

ATU Types

ATU Types

Berbicara tentang ATU, kita akan menemui banyak variannya, diantaranya adalah tipe L-Matcher (bentuk rangkaian seperti huruf L), T-Matcher (bentuk rangkaian seperti huruf T), Phi-Matcher (bentuk rangkaian seperti simbol PHI) dan Z-Matcher. Ke-tiga varian ATU pertama (L, T, Phi) membutuhkan sebuah komponen Variable Inductor didalamnya, sementara Z Matcher tidak membutuhkan, cukup 2 buah Varco. Karena saya tidak memiliki variable inductor, maka saya memutuskan untuk membuat Z-Matcher, toh fungsinya kan sama semuanya. … hehehe.

Z-Matcher Sch

Z-Matcher Sch

Setelah melalui searching dan reading dari berbagai sumber, maka saya akhirnya putuskan untuk menyontek karya AR luar sono yaitu W6SAI, yang juga pernah diulas sampai lemas oleh Jawara Antenna Amateur Indonesia (Bapak Bambang YB0KO). Beberapa image rangkaian disini saya kutip dari tulisan Beliau, maaf Pak Bams untuk siar ilmu boleh kan? hehehe …

To the point saja, rangkaian Z-Matcher yang saya buat adalah seperti pada gambar dibawah, yang terdiri dari 3 komponen utama, yaitu Induktor L1 sebagai coupling antara RIG dengan antenna, dan 2 buah Varco C1 dan C2.

Top View

Top View

Nilai C1 sebenarnya adalah 200-350pF, karena saya memiliki varco dengan 4 gang dengan total kapasitansi sekitar 1000pf, maka C1 saya ekspand untuk bisa swing dari beberapa puluh pF sampai dengan 1000pF. Sementara itu C2 yang seharusnya hanya 2×200-350pF, saya manfaatkan total keempat gang-nya sehingga masing-masing bisa swing mulai dari beberapa puluh pF sampai dengan 500pF. Sementara lilitan saya tidak terlalu melakukan modifikasi, dan patuh dengan saran OM YB0KO yaitu kata Beliau L1 adalah 14 lilit kawat email 1.6 – 2 mm, dengan spasi pada koker diameter 4,5 cm, sehingga didapati panjang L = 9.5 cm. Tap pada lilitan ke 7 (center tap) dan 10. Sementara, L2 = 4 lilit kawat email 2 mm, dililitkan diatas lilitan terbawah (sisi Grounded atau cold end) dari L1.

Rangkaian Z Matcher ATU ini selain dapat digunakan untuk antenna jenis un-balanced misalnya ground-plane juga bisa support untuk antenna balanced misalnya dipole, cukup mengarahkan switch yang ada dibelakang ke jenis antenna yang sesuai.

Rear View

Rear View

Box saya buat dari bekas regulator tegangan cpu, saya dapat second di pasar cikapundung seharga Rp. 10.000,- kemudian lilitan saya lilit pada pipa penyambung PVC dengan diameter kira-kira 4.5 cm. Lalu kedua varco diputar dengan menggunakan socket volume radio, tanpak pada bagian depan saya siapkan dua buah lobang untuk nantinya ditambahkan rangkaian SWR meter dan Signal meter. Oh yaa, karena pada bekas box regulator tersebut banyak terdapat lubang, maka saya menutupnya dengan PCB polos, hal ini untuk mencegah keluarnya radiasi dari box.

Cara menggunakan Z-Match ATU adalah sebagai berikut:

1. Pasang input ATU dengan output RIG dengan coax RG-8 atau RG-58, yang penting impedansinya bersesuaian dengan 50 Ohm, melalui sebuah SWR Meter, sehingga kita bisa terus mengamati apakah SWR saat itu bagus atau tidak.

2. Posisikan switch jenis antenna dibelakang ATU sesuai dengan tipenya, Un-Balance (misal: Ground Plane), Balanced (misal: Dipole atau Sloper Dipole), lalu pasang antenna pada output ATU.

3. Posisikan RIG pada band yang anda inginkan, misal 80M, posisi Receiver. Putar perlahan Varco 1 dan Varco 2 (bergantian) sampai terdengar statik noise paling besar, hal ini mengindikasikan bahwa rangkaian penyesuai impedansi matched dengan jalur transmisi 50 Ohm. Pada kondisi ini, posisi Varco 1 dan Varco 2 biasanya sudah pada posisi hampir optimum.

4. Tuning selanjutnya dilakukan pada mode TX, pertama set keluaran TX dengan power kecil saja (misal 10 Watt), lalu atur Varco 1 dan Varco 2 sampai didapai pembacaan SWR terkecil.

5. Setelah OK, naikkan power TX anda, nah sekarang anda siap untuk ber-QSO … tanpa khawatir transistor final anda jebol … hehehe.

Saya ingatkan, hati-hati melakukan tuning pada power maksimum (QRO), radiasinya bisa menyelomot tangan anda. Jadi tetap lakukan tuning pada power kecil (QRP), dan ada baiknya anda ground box ATU tersebut.

Z-Match ATU ini sudah menemani saya sampai saat ini, biasanya saya pakai di band rendah 80M, karena itulah gunanya ATU buat kami para AR dengan limited space QTH, dan minimum antenna system.

Sejauh yang saya tahu, terdapat 2 macam performansi dari sebuah ATU yaitu band coverage-nya dan effisiensi-nya. ATU yang baik adalah dapat mengcover seluruh band amatir dan memiliki effisiensi tinggi atau power loss di rangakaian ATU sekecil mungkin. Karena saya tidak dapat mengukurnya maka saya tidak memberikan komentar banyak disini, cuman satu komentar saya, ATU ini cukup membantu saya dan membuat RIG saya tidak terlalu berkeringat.

Ok, have a nice day.

Regards

YD1CHS

Advertisements