Усилители своими руками!!

[R4HV]

Сегодня дособрал конструкцию полностью и вот так всё это выглядит.

DSC03278.JPG (162.92 КБ) 3585 просмотров

DSC03281.JPG (162.86 КБ) 3585 просмотров

DSC03283.JPG (162.64 КБ) 3585 просмотров

А так выглядит во включенном состоянии, включал только для проверки цепей питания и коммутации без подачи анодного напряжения. Хоть и была произведена проверка лампы на работоспособность обратным напряжением в 4-ре раза превышающим анодное напряжение, для так сказать быстрого её восстановления, по методике описанной на CQHAM,поставил усилитель на прокаливание лампы без анодного напряжения. Лампа ещё времён СССР и шансов на то что она работоспособна 50\50, сутки покалю и подам анодное напряжение и тогда точно будет ясно рабочая лампа или нет.

DSC03271.JPG (160.01 КБ) 3585 просмотров

Благо что есть ещё запас ГС-35Б, если что, то заменим на другую и повторим процесс.

[R4HV]

Процесс придётся повторять после замены лампы на новую. Ставил изначально не новую лампу, хотел проверить рабочая или нет. Проверка показала что лампа с большой наработкой часов и потеряна эмиссия лампы, ток анода падает при неизменной раскачке, но тем не менее в первоначальный момент при раскачке в 70 ватт на выходе УМ 1,2 квт. С этой лампой настроил входной и выходной контура. В усилителях на УКВ сильное влияние конструкции корпуса усилителя и приходится каждый настраивать индивидуально,особенно выходной контур. В результате холодной настройки выходной(анодный) контур имеет всего 1,25 витка проводом 3,5 мм.

[R4HV]

Думаю будет интересно, то как было произведено измерение мощности данной конструкции. Имею 100 ваттный эквивалент, для длительной нагрузки, который выдерживает при кратковременной нагрузке мощность более 1,5 квт, но он 75 ОМ, как перевести его в 50 ОМ? Просто, берём фторопластовый кабель 75 ОМ, снимаем чулок экрана и уменьшаем диаметр диэлектрика до расчётного значения под коаксиальное сопротивление 62 ОМ( формулы для пересчёта диаметра диэлектрика есть в Интернете), нам нужен кусок кабеля 62 ОМ по длине равный четверти длинны волны на нужной нам частоте с учётом коэффициента укорочения для данного типа кабеля и получаем четверть волновый трансформатор, который трансформирует 75 Ом в 50 Ом. На эквиваленте есть ответвитель -30 дб, подключаем любой КСВ метр с пределом 5-ть ватт с нагрузкой 50 Ом ( в данном варианте подключен SX-600), главное что бы он поддерживал нужное значение частоты. Затухание в 30 дб даст ослабление сигнала в 1000 раз по мощности, 1 ватт показаний КСВ метра будет соответствовать мощности в 1000 ватт. Ниже фото из которых видно что КСВ нагрузки 75 ОМ переведенноё в 50 Ом равно 1,189, что вполне допустимо для настройки.

DSC03335.JPG (162.4 КБ) 3550 просмотров

DSC03336.JPG (159.47 КБ) 3550 просмотров

DSC03337.JPG (162.4 КБ) 3550 просмотров

[R4HV]

Сегодня наконец закончил переделку УМ и заменил лампу на новую. Был заменён выходной контур и изготовлен новый из посеребренной трубки диаметром 6,2 мм, спасибо доброму человеку RK4HP, оказал содействие. Были прорежены ёмкости в выходном каскаде и во входном тоже, для более плавной настройки. сейчас лампа стоит на прокаливании и думаю завтра продолжу процесс настройки ближе к вечеру.

[UA4HAZ]

Андрей, маленький вопрос - а почему не стал применять анодный контур в виде пластины-резонатора? Там вроде бы можно получить чуть более высокий КПД анодной цепи.

[R4HV]

а почему не стал применять анодный контур в виде пластины-резонатора?

Володя я конечно всё понимаю, КПД и прочее, чем больше размеры резонатора, тем больше его добротность, а чем больше добротность , тем более узкополосен контур, вот в принципе и вся математика, просто в этом варианте габариты конструкции минимальны, делалось для тестов в полевых условиях, а такой выездной вариант УМ оптимален.

[R4HV]

Конструкция полностью закончена и настроена. Так выглядит переделанный анодный контур из 6-ти мм посеребренной трубки.

DSC03343.JPG (160.94 КБ) 3474 просмотра

Вот то что получается при раскачке лампы 70-ю ваттами. Ток катода 790 ма, ток сетки 220 ма, т.е ток анода получается 570 ма при напряжении 3000 В.

DSC03342.JPG (159.01 КБ) 3474 просмотра

Мощность измеренная через 30-ти дицибельный АТТ получается 1400 ватт.

DSC03340.JPG (162.33 КБ) 3474 просмотра

При раскачке в 50-т ватт мощность на выходе 1000 ватт. Получилось так как было задумано. На этом пока всё. Всем удачи в самостоятельной постройке УМ.

[UA4HAZ]

"Ток катода 790 ма, ток сетки 220 ма, т.е ток анода получается 570 ма при напряжении 3000 В".
Хорошая штука. Только, если это по схеме YU1AW, то измеряется именно ток анода, а не катода. А то получается совершенно нереальный КПД анодной цепи.

[R4HV]

совершенно нереальный КПД анодной цепи.

Всё ждал, обратит кто на это внимание или нет. Совершенно верно, нереальный. Думаю причина в погрешности измерения. АТТ -30 дб на эквиваленте сделан как простой делитель, т.е., просто отвод от эквивалентного сопротивления без всякого соблюдения коаксиального сопротивления. Измерил анализатором и получил КСВ более 4-х на разъёме АТТ. Я уже пересчитал, спасибо RW4HW, четверть волновый трансформатор для согласования выхода АТТ -30 дб с 50-ти омным входом КСВ метра, осталось только изготовить и произвести измерения заново. Результаты измерений обязательно сообщу.

[UA4HAZ]

Измерение токов сетки и анода.docx

(60.56 КБ) 117 скачиваний

Вот, в дополнение

[R4HV]

Только, если это по схеме YU1AW, то измеряется именно ток анода, а не катода. А то получается совершенно нереальный КПД анодной цепи.

Я же по русски написал, что меряю ток катода, а он складывается из тока сетки и тока анода, а анодный ток я не меряю, мне так проще. Да и при габаритной мощности анодного трансформатора в 1,6 Квт, подводимая мощность не может превысить мощность анодного трансформатора, поэтому и контролирую ток катода.При токе анода превышающем 540 ма начинается просадка напряжения анода, он может быть и 1А , но будет просто просадка напряжения, что приведёт к падению напряжения анода и никакой прибавки мощности не будет, просто лампа начнёт работать в токовом режиме ,так как в этом случае габаритная мощность трансформатора мала и нельзя с трансформатора в 1,6 квт получить ток 1 А при 3000 В, габаритная мощность должна соответствовать току и напряжению вторичной обмотки, да еще и КПД трансформатора не 100 процентов, а это тоже необходимо учитывать.
В общем изготовил я коаксиальный трансформатор для согласования выхода -30 дб с 50-ти омным входом КСВ метра и получил уже более реальные показания по выходной мощности, при 60-ти ваттах раскачки имею 800 ватт на выходе, что в общем-то более соответствует реальности. При всём этом ток Анода 530 ма.

[R4HV]

На сегодняшний день решил повторить конструкцию РА на 432 Мгц на модулях. В 2014 году изготовил РА на Модулях RA55H4047M на 432 МГц. Эти модули оказались куда лучше серии RA60H4047, греются куда меньше и разгоняются при 17,5В питания легко до 120 ватт каждый. Усилитель оказался очень надёжным и на протяжении всего времени эксплуатации ни разу не подводил, использую его во всех тестах, в том числе и в поле, гарантированных 400 ватт на выходе при сложении мощности четверть волновыми 75 Ом-и кабелями, конечно в идеале нужны 70-ти Ом-е четверть волновые линии. Сейчас приобрёл четыре модуля RA55H4047M и решил повторить эту конструкцию с учётом того что нужно изготовить 70-ти Ом-е четверть волновые трансформаторы, легко делаются из 75-ти Ом-го кабеля с фторопластовой изоляцией. Собственно их я уже изготовил. По мере изготовления буду делиться информацией. Ток потребления готовой конструкции, той на которой я сейчас работаю, плюс-минус 44 Ампера.

[RA4HJW]

Андрей Васильевич, ты прям какой то УКВ монстр, (в хорошем смысле! слежу по темам. уважаю.)
приезжай на выходные ко мне в Старую Бинарадку, обкашлим локальную УКВ тему. (бензин, проживание за мной)
КВ вроде все вопросы окучил, осталось УКВ... потопчим снег, накидаем планы на лето... (можешь взять с собой Николай Николаевича RC4HC )

[UA4HAZ]

Николай Николаевич нынче уже R4IJ. Позывные, как перчатки, меняет...

[R4HV]

приезжай на выходные ко мне в Старую Бинарадку

К сожалению пока нет такой возможности. А по поводу пообщаться, так на слёте летом всегда без проблем, я регулярно там присутствую.

[R4HV]

Теперь по поводу РА на модулях.
Модули RA55H4047 имеют не идеально ровную поверхность прилегания к радиатору на котором они будут установлены. Из фото думаю будет понятно о чём я говорю.

DSC03766.JPG (160.16 КБ) 2763 просмотра

И приходится выравнивать поверхность до полноценного прилегания. С начало это делается на новом наждачном круге, руками на его плоскости, далее на наждачке 220 единиц на ровной поверхности и далее на наждачке 1000 единиц. Наждачку можно приобрести в любом отделе торгующем АВТО эмалями.
Но самое главное, чтобы абразивная пыль не попала внутрь модуля. Я делаю это так; Обклеиваю модули обычным бумажным скотчем по периметру, так чтобы скотчь заходил на все пустоты по нижней кромке. Это видно из фото:

DSC03770.JPG (162.75 КБ) 2763 просмотра

Ну и как всё это выглядит после подгонки по плоскости;

DSC03771.JPG (154.9 КБ) 2763 просмотра

[R4HV]

Вот упрощённая схема входа и выхода;

DSC03763.JPG (159.67 КБ) 2762 просмотра

По входу стоит простейший 6 дб АТТ, так как мощность современных трансиверов минимальная на этом диапазоне 5-ть ватт, а нам нужна мощность для 4-х модулей не более 1-го ватта для максимальной раскачки. При таком АТТ мощность можно подавать не более 7-ватт, но и 5-ти ватт достаточно для полноценной раскачки. АТТ прекрасно будет работать если его сделать на 150 Омных 2-х ваттных резистора, лучше буржуйских, они по габаритам меньше. В этой конструкции я решил изготовить АТТ на SMD резисторах 2512, их мощность 1 ватт, но этого будет маловато, поэтому нужно установить в параллель как минимум два по 300 Ом, но в наши магазинах таких номиналов нет, зато есть 470 ОМ и если установить в параллель три штуки, то получим 156,6 ОМ и получим при подключении к модулю сопротивление в 206,6 ОМ, а при сложении четырёх плеч по входу получим сопротивление 51,6 Ом, что в свою очередь никак не повлияет на согласование. Вот фото АТТ;

DSC03768.JPG (162.45 КБ) 2762 просмотра

Эту конструкцию нужно обязательно смонтировать в экране и так выглядит законченный вариант АТТ;

DSC03772.JPG (162.01 КБ) 2762 просмотра

В моём случае входное реле будет использоваться РПА-14 и разъём выходящий с АТТ как раз под это реле. Ещё один момент; все 50-ти ОМные кабеля выходящие с АТТ и идущие на входа модулей должны быть абсолютно одинаковой длинны. Высота экрана на АТТ всего 7-мь мм.
Почему SMD? При использовании SMD резисторов в АТТ на частоте 1296 мгц КСВ получилось 1,2, на 432 мгц оно гораздо лучше, 1,09. Поэтому так.

[R4HV]

Теперь по поводу того как изготовить 70-ти ОМные кабели, которые можно и не изготавливать, а применить стандартный 75-ти ОМный кабель, при его использовании КСВ получиться 1,15, что вполне приемлемо, с таким согласованием у меня УМ проработал уже с 2014 года без всяких проблем. При применении 70-ти Омных четверть волновых трансформаторов КСВ получится 1,05.
Изготавливаются эти четверть волновые трансформаторы из 75-ти Омного кабеля с фторопластовой изоляцией. Снимается внешний слой изоляции, затем снимается экранная оплётка, аккуратно, без механических повреждений, так как она потом будет установлена назад. После снятия экрана удаляется один слой обмотки диэлектрика центральной жилы, затем одевается экран обратно на кабель и максимально растягивается по всей длине для обеспечения максимального прилегания экрана к диэлектрику центральной жилы кабеля и уже после этого одевается сверху термоусадка обеспечивающая полноценное прилегание экрана кабеля по всей длине. Так выглядят готовые трансформаторы;

DSC03773.JPG (153.63 КБ) 2760 просмотров

Красный изготовлен из РК75-4-21 для сложения мощности на выходе, белый изготовлен из РК75-2-21 для сложения мощности с двух модулей. Получается, нужно 4-ре белых и 2-а красных. По кабелям; можно применить и другие марки кабелей, это не критично. Длинна этих согласующих трансформаторов может быть от 120 до 123 мм при использовании кабелей с фторопластовой изоляцией. Длинна меряется по экрану кабеля.

DSC03774.JPG (161.37 КБ) 2760 просмотров

[R4HV]

Совсем забыл. Если кого-то заинтересует тема изготовления такого РА, то знаю где приобрести такие модули по очень гуманной цене, при всём этом 100 процентов проверенные, но БУ. отвечу заинтересованным только в личку или на почту, ну или звоните.

[R4HV]

Совсем забыл уже как был сделан АТТ для того чтобы можно было подать на вход 5 ватт. Спасибо Валерию Ивановичу, поправил. Тот АТТ что на схеме выше даёт ослабление всего на -6 дб, а нужно ослабить ещё на -8 дб. Общее ослабление сигнала получается -14 дб. Для этого по входу каждого модуля установлены дополнительные АТТ на -8 дб для каждого модуля, одному модулю для полной раскачки требуется подать на вход всего 50 мвт, Этот АТТ распаивается прямо на входе модуля, вот фото с номиналами;

DSC03782.JPG (157.67 КБ) 2728 просмотров

АТТ сделан из двух частей, так как изготавливать АТТ на -14 дб не целесообразно, так как мощности резисторов придётся увеличивать в разы, что на этих частотах не даст хорошего результата, да и схема его сильно видоизменится.
Такую же конструкцию сейчас собирает и RW4HW вот фото его почти готовой конструкции;

20240128_195651.jpg (37.96 КБ) 2728 просмотров