Automatischer symmetrischer Antennentuner-ATU 2026
Erstellt: DL6GL, 26.09.2026, letzte Änderung 08.10.2026
Gemeinschaftsentwicklung von DB2OE, DH4YM und DL6GL.
Abb.0.1: ATU-Steuergerät von Dennis, DB2OE.
Hinweis vom 08.10.2026: Es konnte ja wohl nicht ausbleiben, dass Dennis, DB2OE, bei Tests unter echten Realbedingungen noch einige Unstimmigkeiten gefunden hat. Sobald diese behoben sind, wird es ein Update geben.
Wirklich geplant war diese Neuauflage des Antennentuners (ATU 2017, [1]) nicht. Ende 2025 berichtete mir Dennis, DB2OE, von der Konstruktion seines Nachbaus, wobei ich ihm einige Hinweise geben konnte. Soweit, so normal. Es war dann aber wohl unausweichlich, dass er bei der Inbetriebnahme der aktuellen Software V3.22 mir einige Verbesserungen vorschlug, die ich erst einmal zurückhaltend zur Kenntnis nahm. Nachdem sich aber aus dem dann folgenden regen Mail-Austausch ein schlüssiges Konzept entwickelt hatte, war kein Halten mehr. Von der Einhausung abgesehen (richtig schmuck von DB2OE, siehe Bilder oben und weiter unten, oder eher schlicht von DL6GL, [1]) blieb die Hardware unverändert. In beiden schlagen nun die Herzen mit der gleichen neuen Software V4.00, wenngleich der DL6GL-ATU eine andere TRX-Kopplung verwendet.
1 Vorgeschichte und neue Pläne
Mit der Erstveröffentlichung im Jahr 2009 hat der symmetrische Antennentuner (ATU) eine Unmenge an Erweiterungen und Anpassungen über sich ergehen lassen müssen. Dabei hat er aus eigenen Ideen und Vorschlägen von Nachbauern, das Zusammenwirken von ATU und TRX zu verbessern, etwas Speck angesetzt. Auch wenn mit dem von Rainer, DC6LB, beigesteuerten TRXCom die Brücke zu ICOM geschlagen war, blieben die bisherigen Möglichkeiten des ATU 2017 nicht besonders komfortabel. An manchen Stellen waren immer noch manuelle Eingriffe erforderlich, um die Belastung der Tuner-Relais zu überwachen.
Zusammen mit Dennis ergaben sich nun Vorstellungen, wie ein kommerzieller TRX, hier sein ICOM IC-7610, und der ATU in ein komfortables Gesamtkonzept einzubinden wären. Ziel war, mit einem Tune-Befehl vom ATU aus im TRX die Bedingungen für einen Messvorgang bei der Antennenanpassung automatisch einzustellen und den ATU dann seine Arbeit machen zu lassen. Und, als Zugabe, sollte der TRX seine aktuelle Abstimmfrequenz, auf die der Tuner die Antennenanpassung vornehmen soll, dem ATU mitteilen können.
Auch wenn sich hier nur ein Software-Update handelt, wird dieses neue Konzept hier gesondert vorgestellt, da einige Bedingungen zu erfüllen sind (Details zum neu entwickelten TRXCom weiter unten):
- TRX mit einer Zusatzfunktion, aus der aktuellen Betriebsart, z.B. 100W SSB, für die Dauer einer Antennenanpassung durch den ATU auf Dauerstrich CW mit festgelegt reduzierter Leistung umzuschalten.
Für ICOM TRX wie den IC-7610 erledigt das eine kleine Zusatzschaltung an einem ICOM AT-4 Plug (MOLEX-Stecker) am Eingang für externe Tuner auf der TRX-Geräterückseite. Moderne Transceiver anderer Hersteller verfügen über eine vergleichbare Funktion.
Mit dem Einschalten des ATU wird dies überprüft: Wenn die Leistung des CW-Trägers unterhalb eines im Setup festgelegten Grenzwertes bleibt, wird der Tuner in der Remote Unit für die Antennenanpassung mit dem CW-Träger freigegeben. - Optionale Komfortfunktion: Übertragung der aktuellen Betriebsfrequenz vom TRX zum ATU, damit der ATU auch im RX-Betrieb den Tuner auf die aktuelle Frequenz nachführen kann. Hierfür ist das neu entwickelte TRXCom vorgesehen, s.u. Abschnitt 4.
Alternativ ohne TRXCom: Ermittlung der Frequenz wie bisher mit dem eingebauten Frequenzzähler über den CW-Träger.
Ein Einsatz der unter Punkt 2 genannten Komfortfunktionen sollte auch für neuere ICOM-TRX möglich sein, möglicherweise, mit Modifikationen des TRXCom, auch für TRX von anderen Herstellern wie YEASU, Kenwood.
2 Hardware
An der Hardware, ATU Controller und ATU Remote Unit ändert sich nichts. Die Schaltungsunterlagen sind unter [1] zu finden. Zum TRXCom s.u. Abschnitt 4. Es muss nur noch ein ICOM AT-4-Stecker (MOLEX-Bauart) für die ICOM Tuner Control verdrahtet und mit zwei Widerständen bestückt werden. So sieht es in der Gesamtsicht aus:
Abb. 2.1: Kopplung ATU 2026 mit ICOM TRX, hier IC-7610.
Konfiguration im gezeigten Maximalausbau:
- ATU 2017 Hardware von Steuergerät (Controller) und Remote Unit unverändert mit neuer Firmware V4.00.
- Neu konzipierter TRXCom (Modifikation des Originals von DC6LB), ATU – ICOM-Koppler, Hard- und Firmware V2.00 neu entwickelt.
ATU-Controller, -Remote Unit und TRXCom sind über RS485 gekoppelt. - D-Sub 9-Verbindungskabel ATU nach TRXCom.
- ICOM CI-V – Kabel mit Audio Mono-Klinkenstecker 3,5 mm.
- ICOM TRX, hier IC-7610.
- Erweiterungsmodul auf MOLEX-Stecker "ICOM AT-4 Plug", z.B. [2] für die Tuner Control. Zur Not könnte auch die Kunststofffassung eines vierpoligen Molex-Steckers zur Stromversorgung von Festplatten zurechtgefeilt werden (Spitze an Pin 1).
Die Steuerung erfolgt über D-Sub DE-9-Buchsen am ATU-Controller (Bus-Mitte, RS485-Master), zur Remote Unit und zum TRXCom-Modul (RS485-Slaves). Die RS485-Anschlüsse A und B für Remote Unit und TRXCom sind mit den A- und B-Ausgängen des MAX485 im ATU Controller parallel verbunden. Die RS485 Bus-Enden (Remote Unit und TRXCom) erhalten je einen 120Ω-Impedanzabschluss.
Abb. 2.2: RS485-Bus, Belegung der ATU D-Sub-Steuerkabelanschlüsse (DE-9 female).
- Umschalten des TRX auf CW Dauerstrich mit reduzierter Leistung
Das PTT-Relais im ATU Controller schaltet mit dem NO-Kontakt (NO = Normally Open = Schließkontakt) über die Tuner control (ICOM AT-4 Plug, Abb. 2.1) den TRX auf CW Dauerstrich mit festgelegter Leistung, beim ICOM IC-7610 ca. 10W. Damit wird ein Antennenanpassungsvorgang mit der Remote Unit eingeleitet.
Diese Funktion, über die jeder moderne TRX verfügen sollte, ist obligatorisch. Sie ist zwar in Abb. 2.1 und 2.2 als Bestandteil des TRXCom-Moduls dargestellt, ist aber mit einer Zweidrahtleitung vom ATU zum TRX auch ohne das TRXCom-Modul realisierbar. - Optionale Komfortfunktion: Übertragung der TRX-Frequenz zum ATU-Controller
Der ATU-Controller fragt in regelmäßigen Zeitabständen im TRXCom die aktuelle TRX-Frequenz über RS485 ab, die TRXCom über die ICOM CI-V-Schnittstelle von dort besorgt. Damit kann der ATU-Controller auch im RX-Betrieb den Tuner in der Remote Unit ständig nachführen. Wenn der ATU-Controller kein angeschlossenes TRXCom feststellt, springt der eingebaute Frequenzzähler bei den Antennenanpassungen mit dem CW-Träger ein.
Die Steuerung der Remote Unit über RS485 in Abb. 2.2 links ist unverändert [1]. Gegenüber ATU 2017 wurde die Baudrate von 9.600 auf 19.200 erhöht.
An der Remote Unit, ca. 2008/2009 konzipiert, sind alle bisherigen Anpassungen spurlos vorübergegangen. Sie läuft und läuft … Der ATmega16 PDIP 40 mit den herausgeführten 8 Bit breiten Ports PA, PB, PC und PD wurde seinerzeit gewählt, um die L- und C-Bänke direkt schalten zu können. Ein Upgrade, auch wahlweise mit einem antennennahen Richtkoppler, ist in einer frühen Planungsphase.
3 Firmware
Die Version 4.00. wurde auf Basis der V3.22 vom 03.04.2022 (ATU 2017) für die automatische Steuerung eines ICOM IC-7610 angepasst, d.h. wesentlich gestrafft. Im Lauf der Zeit waren doch einige Erker und Türmchen hinzugekommen, um die TX-Leistung vor Ansprechen der Remote Unit zu überwachen und ggf. manuell anzupassen. Mit dem neuen Konzept wurden sie entbehrlich. Neue Funktionen zur Vereinfachung der Bedienung und Statusanzeigen konnten sie ersetzen. Dabei wurde die Software so ziemlich auf links gedreht.
Das Setup ist um eine Eingabe erweitert: Setup #10, "AutoSave", womit nach einem automatischen Suchlauf die Tunerdaten für das gefundene beste SWR automatisch im Controller-EEPROM gespeichert werden können. Mit der Möglichkeit, den TRX mit dem PTT-Relais aus dem laufenden Betrieb auf CW-Dauerstrich mit reduzierter Leistung für die Antennenanpassung umzuschalten, sind nur noch im Setup #11 die maximal erlaubte TX-Leistung zur Schonung der Tuner-Relais in der Remote Unit und im Setup # 3 (TX mute delay) die Wartezeit bis zum Aufschalten des CW-Trägers im TRX festzulegen.
3.1 Anpassungen
- ATU Controller: Neue Firmware V4.00.
- ATU Remote Unit: Firmware V2.21, Änderung der Baudrate auf 19.200.
- TRXCom: Neue Firmware V2.00 für neue Platine, Rev 2026/08.
3.2 ATU Controller V4.00
Die Grundfunktionen aus V3.22 des ATU 2017 sind erhalten geblieben.
Die Betriebsartenauswahl ist für eine einfache Bedienung geändert. Für den Normalbetrieb schaltet der Mode-Taster bei kurzem Druck alternierend zwischen "Automatic Mode" und "Manual Mode". Die selten genutzten Setup- und Kalibrierungs-Funktionen werden mit einem langen Druck auf den Mode-Taster erreicht.
Abb. 3.1: Betriebsartenmenü.
Zentrale Funktionen bei den "Power-on initial tests" sind:
- Die Abfragen der Betriebsbereitschaft von Remote Unit und TRXCom.
Ist die Remote Unit nicht betriebsbereit, stehen nur die Setup- und Kalibrierungsfunktionen (gelb in Abb. 3.1) zur Verfügung. - Die Überprüfung der PTT- und (optional) der TRXCom-Funktion.
Hier wird geprüft, ob der TRX auf einen Dauerstrich CW-Träger mit reduzierter Leistung umschaltet, die eine angemessene Schonung der Tuner-Relais bei der Antennenanpassung sicherstellt. Die maximal zugelassene CW TX-Leistung wird wie bisher im Setup (s.o.) festgelegt. Verläuft die Überprüfung nicht erfolgreich, CW-Signal nicht messbar oder über der Messgrenze, wird ein Weiterbetrieb unterbunden. Im Übrigen wird zur Sicherheit eine vergleichbare Prüfung des CW-Trägers vor jedem Tuning-Vorgang vorgenommen. - Bestimmung der TRX-Frequenz und Voreinstellung des Tuners.
Im Vollausbau mit TRXCom durch Abfrage im TRX, auch im RX-Betrieb, siehe Abb. 3.2.
Ohne TRXCom mit kurzzeitigem Aufschalten des CW-Trägers und Messen mit dem Frequenzzähler.
Mit festgestellter TRX-Frequenz stellt sich der Tuner auf die im EEPROM für diese Frequenz gespeicherten L/C-Werte ein. Im Fehlerfall wird ein Weiterbetrieb unterbunden.
Abb. 3.2: Ablaufschema der ATU-TRX-Kopplung (Idealausbau mit TRXCom).
Der Tuner in der Remote Unit stellt sich nach einer vollständigen Konfiguration der L/C-Einstellungen in der Remote Unit beim Durchstimmen im RX-Betrieb automatisch auf die zur TRX-Frequenz passenden im EEPROM gespeicherten Daten ein. Das TRXCom sorgt für die Übertragung der aktuellen TRX-Frequenz.
Das Betätigen des Tune-Tasters für manuelle oder automatische Antennenanpassungen löst folgende Vorgänge aus:
- Mit Schließen des PTT-Relais wird der TRX veranlasst, aus der aktuellen Betriebsart auf Dauerstrich CW mit reduzierter Leistung umzuschalten.
- Nach Ablauf des festgelegten TX mute delay misst der ATU Controller die aktuelle Leistung des CW-Trägers und das aktuelle SWR bzw. den Return Loss. Ohne TRXCom ermittelt der Frequenzzähler die aktuelle TX-Frequenz. Der Tuner in der Remote Unit tritt nur dann in Aktion, wenn die Leistungsprüfung bestanden wurde, ansonsten erfolgt eine Fehlermeldung.
- Mit dem gemessenen SWR wird die aktuelle Antennenanpassung beurteilt, um sie ggf. manuell oder automatisch zu verbessern.
Damit übernimmt der ATU die Steuerung des TRX für Antennenanpassungen.
Im RX-Betrieb ist der Tuner grundsätzlich freigegeben, um den Tuner über TRXCom auf die aktuelle Frequenz einzustellen oder die Antenne behelfsweise im Manual Mode auf maximales Rauschen oder maximales Signal anzupassen. Das wäre z.B. der Fall, wenn außerhalb der Amateurbänder die Tune-Funktion natürlich nicht nutzbar ist. Ein Abspeichern so optimierter Tunerdaten ist nur innerhalb der festgelegten Amateurbänder möglich.
Anpassung im Automatic Mode
Im Automatic Mode wird die automatische Antennenanpassung wie bisher mit Druck auf den Tune-Taster angestoßen, womit der TRX auf CW mit reduzierter Leistung umschaltet. Die Randbedingungen für den Suchlauf nach dem besten SWR liefern wie zuvor die im Auto Tune Setup vorgegebenen Daten je Amateurband. Wurde ein SWR kleiner als der im Setup festgelegte Minimalwert, z.B. 1,2, gefunden, endet der Suchlauf. Er endet ersatzweise auch mit dem Minimalwert aus dem Suchbereich, sofern dieser zwar größer als der Minimalwert, jedoch kleiner als 2 ist. Mit Ende des Suchlaufs schaltet der TRX auf die vorherige Betriebsart zurück (PTT-Relais fällt ab). Das Ergebnis, SWR vorher / nachher wird angezeigt. Wahlweise können die zugehörigen Tunerdaten für das aktuelle Bandsegment bei aktiviertem AutoSave automatisch im EEPROM abgespeichert werden. In allen anderen Fällen mit SWR > 2 (vergebliche Optimierung) wird der Tuner auf die ursprünglichen Einstellungen vor dem Suchlauf zurückgesetzt.
Anpassung im Manual Mode
Im Manual Mode wird eine manuelle Antennenanpassung mit dem reduzieren CW-Träger ebenfalls durch Druck auf den Tune-Taster eingeleitet. Nun können mit dem Encoder die L- und C-Werte und die Einstellung Hoch-/Tiefpass manuell auf ein minimales SWR optimiert werden. Ein nochmaliger Druck auf den Tune-Taster beendet den Vorgang und schaltet den CW-Träger wieder ab. Abspeichern der gefundenen Einstellungen manuell mit dem Store-Taster.
Die automatisch oder manuell vorgenommene Antennenanpassung gilt für das aktuelle, je nach Amateurband unterschiedlich breite Bandsegment.
Die weiteren ATU-Funktionen, Setup, Calibrate und Auto tune Setup (Abb. 3.1) sind gegenüber der Version 2017 mit einigen Verbesserungen bis auf das zugefügte Setup #10 unverändert.
Eine ausführliche Bedienungsanleitung ist im Download zu finden.
Mit dem Update der Controller-Software V3.22 auf V4.00 sind auch die Remote Unit von V2.20 auf V2.21 wegen der von 9.600 auf 19.000 geänderten Baudrate anzupassen. Das 6m-Band wurde erweitert. Die Aktualisierung der EEPROM-Speicherplätze erfolgt automatisch mit dem ersten Programmstart nach einem Update von V3.22 nach V4.00.
Dennis, DB2OE, Dirk, DH4YM und, etwas später hinzugekommen, Uwe, DF3KO, gilt mein Dank für die wertvollen Diskussionen, die aus der Neuauflage der ATU-Software nun eine runde Sache als erstem Versuch mit dem eingebundenen ICOM-TRX gemacht haben. Dennis ermöglichte mit ungezählten Tests ein beharrliches Weiterkommen in unserem Projekt. Uwe wird das Konzept wohl bald auf VPN Remote Access mit einem FlexRadio ausbauen wollen. Ganz besonders bedanke ich mich bei Dirk, DH4YM, der mir spontan großzügig eine neue Controller-Platine mit aufgelötetem ATmega1284P spendiert hat, nachdem meiner mit dementen Ausfällen das Ende seiner Tage erreicht hatte.
4 Neukonzeption des TRXCom
Mit der Verfügbarkeit eines leistungsreduzierten CW-Trägers über die oben beschriebene Tuner Control im TRX konnte auf die Ansteuerung der TRX ALC im ursprünglichen Konzept von DC6LB verzichtet werden. In der Folge auch auf den inzwischen abgekündigten Zweifach DC-Konverter zur Potenzialtrennung.
Die Hardware, Schaltung und Platine, wurde also, weitgehend angelehnt an das Konzept von DC6LB, neu entworfen. Dirk stellte uns kurzerhand komplett bestückte Platinen freigiebig zur Verfügung. Auch hier unser herzlicher Dank an Dirk - der Ham spirit lebt! Mit der Anpassung der Software an die neuen Gegebenheiten ergaben sich bald neue Ideen zur Einbindung der Kommunikation mit dem TRX, hier zunächst für Dennis' ICOM IC-7610. Aufgabe war wie bisher, dem ATU-Controller die aktuelle TRX-Frequenz zu übermitteln, auf die er die an der Remote Unit angeschlossene Antenne anpassen soll.
Um nach Möglichkeit auch für andere TRX als für unser Testobjekt IC-7610 die Tür offen zu halten, haben wir zunächst versucht, mit einer zusätzlichen Dialogfunktion mit LCD und Tastern jeweils TRX-spezifische Daten wie CI-V-Adresse und Protokolle vorzudefinieren und zur Auswahl zu stellen. Parallel dazu hat Dennis einen mutigen Ansatz probiert: mit verschiedenen KI-Agenten. Das Wechselspiel zwischen KI-generiertem Code und fortlaufendenden Gegenprüfungen und Anpassungen führte schließlich zu einer rein softwarebasierten Lösung, mit der der TRX sich über CI-V selber identifizieren kann. Damit sollten auch andere ICOM-TRX als der hier getestete IC-7610 ansprechbar sein. Wir bewegen uns also aktuell in der ICOM-Welt. Wie dies für andere Fabrikate wie Kenwood oder YAESU zu handhaben wäre, haben wir für's erste nicht betrachtet.
Der TRX verfügt über eine interne Voreinstellung, mit der er jede Frequenzänderung mit dem Abstimmknopf über den Kommunikationsbus, hier CI-V, weitergibt (Transceive ON) oder auch nicht (Transceive OFF). Mit dem Jumper J2 (siehe Schaltbild) wird darauf in der TRXCom-Firmware reagiert.
- Jumper J2 nicht gesteckt (Transceive ON): Eine Frequenzanfrage wird an die allgemeine Broadcast-Adresse 0x00 des TRX über CI-V gegeben. Sobald der TRX eine Frequenzinformation schickt, wird aus dem Protokoll die Absenderadresse, also die tatsächliche CI-V-Adresse des TRX, extrahiert und gespeichert. Damit hat sich der TRX mit seiner Adresse identifiziert, über die er ansprechbar ist. Diese Adresse wird im EEPROM zur weiteren Nutzung hinterlegt.
Im laufenden Betrieb verhält sich das System passiv, bis eine neue Frequenz am TRX eingestellt wurde und im TRXCom zur Weitergabe verfügbar ist. - Jumper J2 gesteckt (Transceive OFF): Der TRX sendet von sich aus keine Frequenzinformation, sondern nur auf Anforderung vom TRXCom direkt an seine spezielle CI-V-Adresse, entweder mit seiner in Punkt 1 ermittelten oder, als Rückfallposition, der fest vorgegebenen Adresse 0x98 für den IC-7610. Im laufenden Betrieb aktualisiert das TRXCom mit regelmäßigen Anfragen über CI-V die TRX-Frequenz, die der ATU-Controller nun zyklisch abruft.
- Beide Jumper-Konfigurationen können fallweise so verwendet werden, um erstmalig (Jumper J2 nicht gesteckt) die CI-V-Adresse des tatsächlich angeschlossenen ICOM-TRX zu ermitteln, mit der er künftig angesprochen wird. Anschließend mit gesteckten Jumper 2 direkte Ansprache über die CI-V-Adresse.
- Die Kommunikation ist mit einer Kollisionsüberwachung ausgestattet, die bei erkannter Kollision den Vorgang sofort abbricht und zu einem zufälligen Zeitpunkt einen neuen Versuch unternimmt.
Wahlweise kann der Jumper J2 als von außen zu betätigender Schalter ausgeführt werden.
Eine ausführliche Systembeschreibung zum TRXCom ist im Download zu finden.
5 Der Antennentuner von DB2OE
Aus der grauen Maus meines ATU-Protoptyps [1] wurde bei Dennis ein nun wirklich schmuckes Gerät, wie nachfolgende Bilder zeigen, die Frontansicht war oben schon zu sehen. Professionelle Platinen für das gesamte Projekt sind bei Dirk, DH4YM [3] zu haben, auch für einen 5V-Betrieb umgerüstete neue LCD vom Typ EA DIP205-4.
Abb. 5.1: Rückansicht des ATU-Steuergeräts von DB2OE.
Abb. 5.2: Innenansicht der ATU-Remote Unit (DL3AC-Konzept) von DB2OE.
Download
Referenzen
[1] https://dl6gl.de/automatischer-symmetrischer-antennentuner-atu-2017.html
[2] https://www.mwf-service.com/icom-at-stecker-4-pol-fuer-antennentuner.html
https://alexsradioshop.de/produkt/icom-at-stecker-4-pol-fuer-antennentuner/
[3] https://www.dh4ym.de/steuergeraet-antennenkoppler.html