第三代自动调谐器以连续伺服调谐替代继电器组,将 SWR 检测委托给 MRRC/ATR1000,并添加 WiFi 实现全远程控制——同时将故障点从 9 个减少到 2 个。
ESP32-S3 LEDC PWM 驱动 MG996R 伺服电机,50Hz。空气可变电容(10–500pF)提供精确、连续的电容调节——无离散继电器档位,无死区。
240MHz 双核 Xtensa LX7,16MB 闪存。五个 FreeRTOS 任务并行协调调谐、WiFi 通信、健康监控、NVS 持久化和伺服控制。
13.8V DC 与 RF 和控制数据在同一根同轴电缆上传输。室外单元无需单独电源线——单根 RG-58 或同等同轴电缆即可完成全部工作。
多层保护:120W 阈值过功率中断、通过远程 ATR1000 检测的高 SWR 保护、2.2MΩ ESD 泄放电阻、带看门狗定时器的持续健康监控。
成熟的并联 LC 谐振电路设计。T200-6 6 型羰基铁粉磁环(μ=8),2:14 匝比实现 49:1 阻抗变换。连续电容替代固定/切换电容组。
WebSocket 协议直接连接 MRRC 服务器。SWR 测量委托给 ATR1000 以实现精确检测。MRRC Web UI 提供完整 ATU 控制面板——手动调谐、频段扫描、缓存管理。
三个物理平面——室内电台、室外 ATU 和天线——通过单根同轴电缆连接。
全面的天线理论、变压器设计、磁芯材料分析和实用制作指南——17 章工程研究。
也可参阅:T200-2 工程指南 · ATU 架构(高级版)
每代迭代在增加功能的同时降低复杂度——从 9 个故障点降至 2 个。
| V1.0(已归档) | V2.0(已归档) | V3.0(当前版本) | |
|---|---|---|---|
| MCU | PIC16F1938 | STM32F103 | ESP32-S3 |
| 磁环 | T200-2 ×2 | T200-2 ×2 | T200-6 ×1 |
| 电容 | 7 继电器 / 128 档 | 7 继电器 / 128 档 | 伺服连续 10–500pF |
| SWR 检测 | 板载 Tandem Match | 板载 Tandem Match | 远程 ATR1000 |
| 通信 | 串口 UART | 串口 UART | WiFi WebSocket |
| 故障点 | 9 | 9 | 2 |
| BOM 成本 | ~¥375 | ~¥390 | ~¥430 |
开源硬件和固件——四步完成制作、烧录、部署和调谐。
按 BOM 表订购零件——全部可在淘宝/JLC 购买。总成本约 ¥430。
BOM:T200-6 磁环、ESP32-S3-WROOM-1、MG996R 伺服、空气可变电容 10-500pF、IP66 外壳
克隆仓库,配置 WiFi 凭证,使用 ESP-IDF v5.x 构建并烧录。
git clone https://github.com/cheenle/efhw-knowledge && cd auto-efhw-tuner/firmware-esp32 && idf.py build flash
将电台偏压器的同轴电缆连接到 ATU。ATU 加入您的 WiFi 并向 MRRC 注册。
单根同轴:偏压器(室内)→ RG-58 → ATU(室外)→ EFHW 天线导线
使用 MRRC Web UI ATU 面板——选择频段,触发自动调谐,伺服在数秒内找到最佳 SWR。
MRRC → ATU 面板 → 选择频段 → 自动调谐 → <10s → 发射就绪
EFHW Fuchs ATU V3.0 — 完整硬件和固件规格。
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| MCU | ESP32-S3-WROOM-1(240MHz 双核,16MB 闪存) |
| 频率范围 | 40m–10m(7–30MHz,完整 WARC 频段覆盖) |
| 功率等级 | 100W PEP SSB/CW |
| 磁环 | T200-6(6 型羰基铁粉,μ=8) |
| 匝比 | 2:14 → 49:1 阻抗变换 |
| 电容 | 空气可变电容 10–500pF,MG996R 伺服驱动 |
| 调谐方法 | 两阶段扫描:37 粗步(5°)+ 30 精步(1°) |
| 调谐时间 | <10s 全扫描,<1s NVS 缓存命中 |
| 通信 | WiFi 2.4GHz WebSocket 连接 MRRC 服务器 |
| SWR 检测 | 远程通过 ATR1000(无板载 SWR 电桥) |
| 供电 | 13.8V DC,通过同轴电缆偏压器馈电 |
| 防护 | IP66 铝制外壳、过功率中断、高 SWR 中断、2.2MΩ ESD 泄放、看门狗 |
| PCB | 140×50mm 双层板(KiCad),板外 RF/HV 硬线连接 |
| BOM 成本 | ~¥430(全部元器件可通过淘宝/JLC 购买) |
| 固件 | ESP-IDF v5.x C,约 2800 行,12 个源文件 |
| 许可证 | 硬件:CERN-OHL-S 2.0 · 固件:GPL-3.0 |
SDD、FDE、参考设计和社区对比。