UNDERSTANDING YOUR TUNER
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UNDERSTANDING YOUR TUNER
PALSTAR
Yo u r A n t e n n a a n d Fe e d l i n e :
t h e b a l a n c e d L- n e t w o r k c a n b e u s e d
w i t h a n y a n t e n n a f e d w i t h p a r a l l e l f e e d l i n e . P a r a l l e l f e e d l i n e s m a y
r a n g e f r o m 3 0 0 O h m T V t w i n l e a d , t o “ w i n d o w e d ” l i n e s i n t h e
4 0 0 - 4 5 0 O h m r a n g e , t o 6 0 0 O h m ( a n d h i g h e r ) l a d d e r l i n e s . T h e
a p p l i c a b l e t y p e s o f a n t e n n a s i n c l u d e fl a t - t o p a n d Ve e ’d a l l - b a n d
d o u b l e t s , h o r i z o n t a l l y o r v e r t i c a l l y o r i e n t e d l o o p s , e n d - f e d w i r e s ,
a n d a r r a y s s u c h a s t h e l a z y - H a n d t h e 8 J K . T h e r e a r e a l s o a n u m b e r
o f d e s i g n s f o r w i r e Ya g i s a n d q u a d b e a m s t h a t e m p l o y p a r a l l e l
t r a n s m i s s i o n l i n e s .
A t a n y g i v e n o p e r a t i n g f r e q u e n c y, t h e a n t e n n a h a s a c e r t a i n
f e e d p o i n t i m p e d a n c e . Fo r m o s t m u l t i - b a n d a n t e n n a s , t h e f e e d p o i n t
i m p e d a n c e w i l l c h a n g e w i t h t h e o p e r a t i n g f r e q u e n c y. O n m o s t
b a n d s , t h e i m p e d a n c e w i l l b e c o m p l e x , t h a t i s , a c o m b i n a t i o n o f
r e s i s t a n c e a n d r e a c t a n c e . H o w e v e r, u n l e s s y o u r f e e d l i n e h a p p e n s
t o b e a n e x a c t m u l t i p l e o f a h a l f w a v e l e n g t h ( a c c o u n t i n g f o r t h e
l i n e ’s v e l o c i t y f a c t o r ) o r u n l e s s t h e f e e d p o i n t i m p e d a n c e i s
i d e n t i c a l t o t h e c h a r a c t e r i s t i c i m p e d a n c e o f t h e f e e d l i n e , y o u r
a n t e n n a t u n e r w i l l n o t e n c o u n t e r t h e a n t e n n a f e e d p o i n t
i m p e d a n c e .
Fo r a n y c o n d i t i o n w h e r e t h e f e e d p o i n t i m p e d a n c e d o e s n o t e x a c t l y
m a t c h t h e c h a r a c t e r i s t i c i m p e d a n c e o f t h e f e e d l i n e , t h e i m p e d a n c e
w i l l v a r y c o n t i n u o u s l y a l o n g t h e f e e d l i n e , r e t u r n i n g t o t h e
f e e d p o i n t v a l u e a t e v e r y h a l f w a v e l e n g t h a l o n g t h e l i n e . T h e
p r e c i s e v a l u e s t h a t y o u w i l l e n c o u n t e r a t s o m e s p e c i fi c p o i n t a l o n g
t h e l i n e d e p e n d u p o n t h e c h a r a c t e r i s t i c i m p e d a n c e o f t h e l i n e , i t s
v e l o c i t y f a c t o r, a n d t h e f e e d l i n e i m p e d a n c e i t s e l f. T h e r a n g e o f
v a r i a t i o n i n b o t h r e s i s t a n c e a n d r e a c t a n c e i s a f u n c t i o n o f t h e
d e g r e e o f d i ff e r e n c e b e t w e e n t h e f e e d p o i n t i m p e d a n c e a n d t h e
c h a r a c t e r i s t i c i m p e d a n c e o f t h e f e e d l i n e .
M a n y u s e r s o f m u l t i - b a n d a n t e n n a s a r e s u r p r i s e d t o l e a r n t h a t e v e n
v e r y h i g h f e e d p o i n t i m p e d a n c e s c a n r e s u l t i n v e r y l o w i m p e d a n c e s
a t c e r t a i n r e g i o n s a l o n g t h e f e e d l i n e . A n e n d - f e d w i r e a t a n y
f r e q u e n c y, o r a c e n t e r - f e d w i r e t h a t i s c l o s e t o a m u l t i p l e o f a
w a v e l e n g t h l o n g w i l l p r e s e n t a v e r y h i g h i m p e d a n c e . I f y o u r
f e e d l i n e i s t h e r i g h t l e n g t h , y o u m a y fi n d t h a t t h e i m p e d a n c e a t
t h e a n t e n n a t e r m i n a l s i s v e r y l o w. A l t e r n a t i v e l y, a t o t h e r l e n g t h s ,
y o u m a y d i s c o v e r t h a t t h e r e a c t a n c e a t t h e a n t e n n a t e r m i n a l s i s
o u t s i d e t h e r a n g e f o r w h i c h t h e o u t p u t c a p a c i t o r c a n c o m p e n s a t e .
W i t h o u t c a r e f u l c o m p u t a t i o n , y o u m a y n o t k n o w w h i c h c o n d i t i o n
a p p l i e s . Yo u m a y o n l y k n o w t h a t t h e t u n e r s e e m s u n a b l e t o p r o v i d e
1 : 1 S W R f o r t h e l i n e t o t h e t r a n s m i t t e r.
A S i m p l e Wo r k - A r o u n d :
T h e r e a r e m a n y w a y s t o c o r r e c t t h e
p r o b l e m o f b e i n g u n a b l e t o e ff e c t a g o o d m a t c h o n o n e o r m o r e
b a n d s o f o p e r a t i o n w h e n u s i n g a f e e d l i n e i n t o t h e l e n g t h f r o m t h e
t u n e r o f t h e a n t e n n a . S i n c e t h e l o s s e s o n t h e p a r a l l e l l i n e a r e v e r y
l o w, a f e w e x t r a f e e t o f t r a n s m i s s i o n l i n e w i l l n o t b e d e t e c t a b l e
t r a n s m i t t e r, t h e t u n e r p l a c e s a 1 : 1 c h o k e ( c u r r e n t ) b a l u n b e t w e e n
t h e i n p u t s i d e o f t h e n e t w o r k a n d t h e t r a n s m i t t e r c o a x c o n n e c t o r.
T h e b a l u n c o n v e r t s t h e u n b a l a n c e d i n p u t f r o m t h e t r a n s m i t t e r t o
a b a l a n c e d c o n d i t i o n f o r t h e n e t w o r k . A s w e l l , i t s u p p r e s s e s
c u r r e n t s t h a t m i g h t o t h e r w i s e a p p e a r o n t h e b r a i d o f t h e
t r a n s m i t t e r c a b l e .
L i m i t a t i o n s :
E v e r y a n t e n n a t u n e r, n o m a t t e r w h a t t h e t y p e , h a s
l i m i t s t o t h e r a n g e o f i m p e d a n c e s t h a t i t w i l l m a t c h t o t h e 5 0 O h m
i n p u t . T h e b a l a n c e d L- n e t w o r k i s n o e x c e p t i o n . U n d e r s t a n d i n g
t h o s e l i m i t a t i o n s w i l l h e l p y o u t o e ff e c t a m a t c h o n e v e r y b a n d .
T h e i m p e d a n c e p r e s e n t e d t o t h e t u n e r a n t e n n a t e r m i n a l s i s u s u a l l y
e x p r e s s e d a s a s e r i e s c o m b i n a t i o n o f r e s i s t a n c e a n d r e a c t a n c e , t h a t
i s , R + / - j Z O h m s . T h e L- n e t w o r k t h a t p l a c e s i t s s h u n t c a p a c i t o r o n
t h e a n t e n n a s i d e i s n o r m a l l y a n u p c o n v e r t e r. T h e l i m i t i n g l o w e r
e n d i m p e d a n c e i s i n t h e v i c i n i t y o f 6 0 t o 1 0 0 O h m s r e s i s t i v e f o r a
5 0 O h m i n p u t . T h e u p p e r l i m i t o f i m p e d a n c e t h a t t h e n e t w o r k w i l l
m a t c h i s a c o m p l e x f u n c t i o n o f f r e q u e n c y, t h e c o m p o n e n t v a l u e s ,
a n d t h e a m o u n t o f r e a c t a n c e t h a t i s p a r t o f t h e i m p e d a n c e a t t h e
t u n e r t e r m i n a l s . Fo r m o s t o f t h e H F A m a t e u r b a n d s , t h e u p p e r
i m p e d a n c e l i m i t o f t h e b a l a n c e d L- n e t w o r k i n t h e P a l s t a r B T 1 5 0 0 A
t u n e r i s a b o u t 2 5 0 0 + / - j 2 5 0 0 O h m s . T h i s u p p e r l i m i t d e s c e n d s
s l o w l y w i t h r i s i n g f r e q u e n c y s o t h a t a t 3 0 M H z t h e u p p e r l i m i t i s
a b o u t 4 0 0 + / - j 4 0 0 O h m s . T h e d e c r e a s e i n r a n g e r e s u l t s f r o m t h e
u n a v o i d a b l e m i n i m u m c a p a c i t a n c e o f t h e o u t p u t v a r i a b l e
c a p a c i t o r.
T h e i m p e d a n c e p r e s e n t e d t o t h e a n t e n n a t e r m i n a l s m a y b e a n y
v a l u e o f R a n d a n y v a l y e o f X . Fo r a g i v e n R c o m p o n e n t , t h e t u n e r
w i l l r e q u i r e a c e r t a i n s e t t i n g o f t h e c o i l a n d a l s o t h e c a p a c i t o r. I f
t h e r e i s r e a c t a n c e a t t h e a n t e n n a t e r m i n a l s , t h e n t h e n e t w o r k
r e q u i r e s a l o w e r v a l u e o f C i f t h e r e a c t a n c e i s c a p a c i t i v e , a n d a
h i g h e r v a l u e o f C i f t h e r e a c t a n c e i s i n d u c t i v e . T h e n e t w o r k
c o m p e n s a t e s f o r t h e r e a c t a n c e b y i n c r e a s i n g o r r e d u c i n g t h e
c a p a c i t i v e r e a c t a n c e r e q u i r e d f o r a p u r e l y r e s i s i t i v e l o a d w i t h o n l y
s m a l l c h a n g e s i n t h e r e q u i r e d i n d u c t a n c e . T h e a m o u n t o f
c o m p e n s a t i o n a v a i l a b l e i s a f u n c t i o n o f t h e m a x i m u m a n d m i n i m u m
v a l u e s o f s h u n t c a p a c i t a n c e a n d t h e r e s u l t i n g r e a c t a n c e o f t h i s
c o m p o n e n t . W i t h fi n i t e c o m p o n e n t s , t h e r a n g e o f r e a c t a n c e f o r
w h i c h t h e n e t w o r k c a n c o m p e n s a t e i s a l w a y s l i m i t e d .
A s w e l l , e v e r y m a t c h i n g n e t w o r k i n c u r s l o s s e s w i t h i n t h e n e t w o r k ,
m o s t l y a s a f u n c t i o n o f t h e Q o f t h e i n d u c t o r a n d t h e r a t i o o f t h e
a n t e n n a t e r m i n a l i m p e d a n c e t o t h e i n p u t i m p e d a n c e . Fo r t h e
b a l a n c e d L- n e t w o r k w i t h a s h u n t o u t p u t c a p a c i t o r,
t h e h i g h e r t h e i m p e d a n c e t o b e m a t c h e d , t h e h i g h e r
t h e l o s s e s . T h e l o s s e s w i l l b e l o w e r i f t h e r e a c t a n c e
a t t h e a n t e n n a t e r m i n a l s i s p u r e l y r e s i s t i v e .