Dentron Clipperton V 144MHz - Restoration & use

VHF slutsteg DENTRON CLIPPERTON V  för 144MHZ

2019-02-07: EN UPPDATERING: Har nu kört slutsteget med olika maskinella moder, FT-8, MSK/FSK441 och JT. Med FT-8 så är duty cycle låg med korta perioder och slutstget klarar full effekt utan att det blir för varmt med orginalkylningen.
Däremot med FSK/MSK och JT är det långa perioder så jag fick sätta dit en extra sugande fläkt över rörets utblås, och fick justera ner till 200W.

2018-07-06: EN UPPDATERING: Har kört slutsteget 2h i en 2m NAC test. Värmeutvecklingen är ju intressant att se hur den utvecklar sig. Med dryga 250W uteffekt till BIRD effektmätaren och 5minuters CQ på CW så blir frånluften mycket varmare, men inte galet varmt. Sen fläkten, den går ju hela tiden med samma varvtal och med slutsteget placerat direkt jämte transceiver, utan hörlurar så är ljudnivån hanterbar. För extra hörbarhet på de allra svagaste signalerna så använder man hörlurarna ändå.
I läge "operate" och med 100mA IaIdle så bygger röret ingen värme utan det kyls bort snabbt.
Tyvärr hade jag hög VSWR i Yagi, så det blir att göra om detta test efter åtgärd och då samtidigt mäta upp rörets yttertemp. med IR termometern.
Ett FET slutsteg hade inte gått att använda, med hög VSWR, utan att sänka uteffekten en hel del.

2018-02-12: mer saker att prova:
- prova class-C med -90V på bias : uteffekt =går från ~250W till 400W ?
- prova med 50mA Ia idle: uteffekt = går från 250W till ___ ?
Jag kör ju mest telegrafi på VHF så det kan ju vara intressant att öka förstärkningen i slutsteget från 50% klass AB till 75% klass C eftersom driveffekten kan vara densamma så borde uteffekten i teorin gå från 250W till 375W.
Men - egentligen är dessa prov bara till för att se om anodkretsen klarar av mer effekt, skillnaden 250->375 är inte avgörande.

Detta är ett gammalt rörslutsteg som idag är lite ovanligt att hitta begagnat

Orginalet hade från första början ett keramiskt rör med en 4CX250B tetrod och matades med 2.0 kV anodspänning.

Skaffade detta slutsteget oprovat och troligen i behov av nån form av underhåll innan det går att provköra
Slutsteget tycks ha legat inaktivt på hyllan i många år och en del okända modifieringar har redan gjorts
Innan upprustning påbörjades så lades lite tid på att hitta mer info om märket och typen

När man skruvar i rörslutsteg så överrider man säkerhetskontakterna - dvs. det finns 2200V DC och minst 500mA öppet tillgängligt.

Dentron Clipperton V slutstegen har en del kända och allvarliga problem redan från tillverkningen.

• Slutsteget är ostabilt och självsvängande, vilket beror på

• dålig isolation mellan ingång och utgång, något som förvärras av att det finns mycket reaktans i anodkretsen som består av en luftlindad spole och uttagslink. En stripline  hade varit mer effektiv och mindre reakansbenägen
•  Bygget från fabrik var mer av karaktären HF slutsteg än ett riktigt VHF slutstegsbygge, dvs. fel val/placering av komponenter

• Det kan finns rapporterade värmeproblem i vissa fall, kan beror på att fläkten ger lite lågt luftflöde samt att luftlindad anodspole blir varm vid höga effekter, så steget måste ställas in på arbetstemperatur för att få rätt tuning. Det är nu en 115V trumfläkt av mindre modell.
  Enligt äldre artiklar av EIMAC slutsteg med 4CX250B och 500W DC input ska en fläkt motsvarande Dayton 2C782 ge tillräcklig kylning, och den har ett <=50mm diameters hjul, 80mA/115V (9.2W) motor, 3300rpm och ger 6-12CFM beroende på vattenpelare.Det man ser direkt i jämförelse med Dentron orginalfläkt är att motorn är betydligt mindre än 2C782 men hjulen är nästan lika stora.
  Det finns ännu kraftigare varianter av samma dayton fläkt med motor på .21A/115V (24W).
  Har inte beslutat vad göra, kanske är det enklast att plocka ur orginalmotorn och sätta dit en kraftigare i samma fläkt hus - men först om det skulle visa sig att röret blir väldigt varmt!!!!

  Andra kända svagheter redan från tillverkaren är:

• Minimalt med DC mätare och mätpunkter
• Ingen inbyggd RF uteffektsmätare
• Ingen DC strömmätare för screen grid
• Ingen DC strömmätare för control grid

Det är en svagt att inte ha någon övervakning på dessa tetroders galler och bara anodström. Ska man köra 4CX250B på max effekt, linjärt och med mycket loading måste man hålla Ig1och Ig2 under kontroll. Anodströmsinstrumentet är ju av minst intresse eftersom katod och

anod är mycket mer tåliga (300mA) än gallren. Dåligt kontroll på gallerström ger både dåligt IMD och gallerhaverier/kort livslängd

• Inget inbyggt LågPassFilter (LPF) 
• Orginal kretsschema över nätdel och rf-del är inte kompletta eller uppdaterade

Mina hittills genomförda modifieringar för kylning och stabilitetsproblem är:

• Skorstenen som satt i hade lite större inre diameter än nödvändigt och luft kan blåsa förbi anodkylaren på utsidan -  så jag provade några andra skorstensmodeller ur junkboxen och hittade en SK-606-liknande skorste med lite mindre inre diameter (A). Tittar på på SK-606 datablad så verkar tillverknings toleransen mellan största och minsta innermåttet variera 1.65mm, dvs. 0.8mm på varje sida om anodkroppen - därav kan man prova olika skorstenssringar och ta den med minsta innerdiameter. Även anodkroppen har en tolerans som varierar mellan rör till rör.

• Bytt till BNC kontakt istf. RCA på RF ingångar
• Bytt till N kontakt istf. glappande BNC och tveksam SO-239 kontakt på utgångar
• Bytt till semirigid koax till drivsida, utgångssida och mellan koaxreläer, kastade rg-58an
• Bytt till en RG-214 koax fast i teflonutförande och med dubbla skärmar, kastade rg-8an
• Tagit bort cirkulatorn, den ska inte behövas med bra isolation genom IN och UT kontakterna
• Tagit bort den glappande SWR anpassningen (spole och vridkonding) på ingångskontakten
• Gjort om ingångskretsen på rörsockeln
• Bytt 230V säkringshållaren, den var tydligen utbytt tidigare men till en för stor modell och lödtungorna låg i princip i kontakt med transformatorn endast med en bit tejp emellan.
• Lagat och förstärkt anslutningar mellan andodkrets och vridkondensator med kopparstrip
• Bytt ut utgångslinken i anodkretsen, vid första försöken gav slutsteget som mest 200W så jag provade med en ny utgångslink med tjockare försilvrad tråd. Satt teflonrör över tråden på  båda spolarna  - för att minska risken för överslag eftersom det inte finns en högspännings
  seriekonding som kan hålla högspänningen borta vid ev. fel
  Det finns två alternativa anodkretslösningar, en stripline eller en grövre 2varvs anodspole (ihåligt rör) där man stoppar en isolerad innerledare i anodspolen - med dessa är 300W nåbart även på 2.0kV.
  Stripline får inte plats nu och kräver en helt ny anodlåda, däremot kan den ihåliga anodspolen få plats i den befintliga anodlådan.
• Ny anodanslutning, svarvade till en stabilare kropp i aluminium med skruvinfästning för anodkretsen och DC drossel. Orginalet var ett tunt oxiderat plåtband runt anoden, typ KV modell. Jag har aldrig sett någon använda en toppansluten anodkrets på 144MHz - de flesta är gjorda att sättas runt den större externa anodkylkroppen via fingerstock på anodstripline eller en bandklämma till en seriekondensator. Än så länge har jag inte sett några nackdelar med toppanslutningen förutom att man måste försöka att inte hindra luftflödet genom kylkroppen.

Nysvarvad anodkontakt med skruvat fäste och klämma på toppanoden

Gjorde anodanslutnigen koniskt på undersidan för att inte hindra luftflödet

Med modifieringar i bild

En låda skrot utplockat ur slutsteget, RCA kontakter på 144MHz    8-o

Modifieringar gjorda av tidigare ägare är:

• Elektrolyt högspänningskondingarna tycks vara bytta nångång tidigare, dom blir inte varma
• Tohtsu RF CX-600 koaxrelä istället för ett öppet icke-koaxrelä som har -48dB isolation mellan portarna. Behåller detta koaxrelä som är betydligt bättre än orginalets DC-relä som var mer användbart på kortvåg än på VHF. CX-600 klarar 1kW på 144MHz så lite överkill är det men mindre reläer för 300W är inte vanliga
• Cirkulator på ingången, dock inte gjord för 144MHz så den slängs ut helt
• CX-120 koaxrelä på ingången, klarar 200W på 144MHz, har -50dB isolation på portarna
• bytt rör och sockel till 4CX300A och SK710.det är stort sett samma rör 4CX250B och 4CX300A dock kan 4CX300A ge mer uteffekt och SK710 sockeln är troligen ett bättre val på högre frekvenser om ostabilitet är ett problem.

4CX RÖRET

4CX300 (!) röret som satt i vid köpet gav ingen uteffekt och ser ut att ha gått väldigt varmt
Fick tag på 2st NOS EIMAC 4CX300A. Ett NOS rör startades upp långsamt med glöd, sedan med anodspänning via ett 100k seriemotstånd - fick stå så i nån dag med kylningen på innan galler fick spänning och reducerad driveffekt lades på under en längre tid.

Defekt rör

4CX250B vs 4CX300A - varför har rör och sockel bytts ut?

EIMAC anger att 4CX300A är ett mer robust rör som tål mer mekaniska vibrationer och skillnaden är även att 4CX300A klarar högre anodspänning men behöver mer glödström.

Från databladen på respektive rör:

4CX250B Klass AB1 2.0kV    250mA 350V 300W (äldre datablad säger 250W)

sätts på 100mA viloström (bias) vid Vg1 -55Volt (operate)

300W uteffekt SSB

Rörsockeln SK606 med skorsten SK610 ska ha minst 3.8cfm / 0.3inch H20 pressure drop

4CX300A Klass AB1 2.5kV  250mA 350V 400W max 500MHz

sätts på 100mA viloström (bias) vid Vg1 -55Volt (operate)

Single tone: 380W SSB @ 2.5kV 250mA

Two-tone: 380W SSB @ 2.5kV 190mA

Vid 2.0kV och samma data blir uteffekten runt 300W, ingen stor skillnad mot 4CX250B.

Rörsockeln SK710 med skorsten SK-606 ska ha minst 5.0cfm / 0.4inch H20 pressure drop vid max Pd,

kylning ska ökas allt eftersom Ig1 ökar (enligt databladet, men det stöds inte i detta PA)

I praktiken kör många även 4CX250B över 2.0kV.

Dentron V 144 har 2.2kV på tomgång som sen sjunker vid belastning till 2.0kV

Så rörbytet tidigare ägare gjort gav inte mer uteffekt eftersom anodspänningen är oförändrat 2.0kV under last. Orsaken till rörbytet kanske beror på att den tidigare rörsockeln fått överslag i avkopplingskondensatorerna vid rörfel, eller helt enkelt varit ett försök att bota instabilitet. 4CX300A med sin speciella sockel kan ses som lite mer VHF anpassad?

Så vad kan man förvänta sig för uteffekt i detta PA med sina förutsättningar?

På CW anges 400W uteffekt, dvs klass C
På SSB anges 250W eller 300W som i klass AB

IM3 och IM5 är däremot inte så bra på dessa rör, dom är känsliga för bias inställningen och en del äldre mätningar visar att med 75mA IaIdle får man -24dB IM3 och -43dB IM5 vid 250W uteffekt.
Vid 100mA IaIdle får man ett par dB bättre IM3 -26dB vid samma uteffekt.
Mätt med 2kV och 350V samt bias motsvarande 75mA och 100mA.
Sen varierar IM mellan olika rör 2-3dB.
En gammal artikel nämner att om man använder feedback så kan man sänka IM -10dB.

Sen finns det där med hur gallren regleras, GW4FRX började visa hur man kan förbättra IM3 på 4X250B med runt 10db genom att gå från zener reglering (vilket Clipperton V har) till aktiv reglering (typ G3SEK tetrode kort). IM5 blir några dB bättre.

Det finns en variant med beteckningen 4CX300Y och den har kraftigare glöd (6.0V 3.4A) som tillåter att anoden drar ännu högre ström och har 30% högre transkonduktans.

Ett en artikel från 60-talet på ett 50MHz och 1st 4CX300A slutsteg så gällde följande data:

Class AB1

Va 2500V

Vscreen 350V

Vgrind -55V

Ia 100-250mA

Iscreen 4mA

Igrid -

Pin -

PlateInput 625W

Put 400W

Class C CW

Va 2500V

Vscreen 250V

Vgrind -90V

Ia 250mA

Iscreen 16mA

Igrid -25mA

Pin -2.8W

PlateInput 625W

Put 500W

Man använde neutraliseringskondenstor i detta 60-tals slutsteg, något som inte finns i Clipperton V, och frågan är om den behövs?

När man ändå tittar på rörbyte, hur blir det med att byta till ett 4CX350A ?

Enligt datablad:

4CX350A Klass AB1 2.2kV    290mA 400V 385W

sätts på 100mA viloström (bias) vid Vg1 -27Volt (operate)

Rörsockeln SK606/SK610kräver mer flöde vid den uteffekten
Så - oklart vad man får ut vid 2.0kV, gallerspänning är lite för låg 300V istf  400V.
Inget byte som går att göra utan ny nätdel
Man kan tro att 350A är bara en högeffektvariant på 250B men egentligen är 350A mycket lättdrivet (2x högre transkonduktans och även en högströms variant av 250B) att man kan kan ha ett förstärkarsteg mindre i en sändare och det är väl den stora nyttan med 350A. Baksidan är att 350A  galler inte klarar någon ström vilket gör röret olämpligt för klass C och B.

Finns exempel på 4CX250B slutsteg där man tar ut nästan 550W ur ett rör genom att ha uppemot 2.8kV på anoden, inte linjärt, inte bra IM data och en väldigt massa luft att trycka igenom röret.

Ett första resultat efter ombyggnation, uppstartsdrift, och nu med full uteffekt med 6-7W driv.

En uppmätning av DC spänningarna gav:
2.2kV anod, sjunker till 2.0kV vid uteffekt
+310V, sjunker till +285V vid uteffekt
-55V (vid tomgång satt till mA) vid TX och -120V i STB

Med det nya röret  och med modifieringar ger steget nu 270W CW med 6 - 7W driveffekt.
Mätinstrumentet visar 2000kV och 300mA, det är en verkningsgrad på 45% eller ett gain på dryga 16dB.
Dvs. långt ifrån de 400W som den gamla 60-tals artikeln angav, men som hade mer anodspänning, så dom sista 500V på anoden hade gjort en hel del.


Avstämningen är värmekänslig, man får stämma av i början och efter en stunds drift justerar man load och tune på varmt rör. Nästa gång man startar upp röret kallt är det bara att köra lite effekt så stiger uteffekten allt eftersom steget når arbetstemperatur

Från orginalmanualen kan man läsa vad tillverkaren anger för data

Bias ska vara 50mA enligt Dentron, jag har satt 100mA enligt EIMAC datablad.
Max 250mA på full effekt enligt EIMAC datablad.
`DC screen står 200V DC, hmm - ett tryckfel?

Med 4CX300A skulle man egentligen kunna ha en högre anodspänning (2500V) eftersom röret klarar det under 250MHz och därmed så skulle uteffekten öka en bra bit över 350 Watt - om nu en serieanodkrets i koppartråd orkar med det ijfm. stripline.
Finns ingen plats för en extra anodtransformator, slutsteget jobbar med sex olika spänningar: 115VAC (fläkt), 6.0VAC (glöd) +12VDC (reläer & logik), -130VDC, +320VDC, +2200VDC,

Fler prioriterade modifieringar att fundera på :

1. 300W LågPassFilter
2. Ig2 indikator

Hur stämmer man av ett tetrodslutsteg på "rätt sätt" -  oavsett slutstegs tillverkare?

1. stäm av för mest uteffekt, samtidigt som Ig2 är under kontroll (Finns ingen Ig2 mätare)
   Börja med liten driveffekt, vrid LOAD och TUNE växelvis för max uteffekt
2. Öka driveffekten, och vrid igen tills den avsedda effekten är nådd (finns ingen Watt mätare)
3. vrid på TUNE och hitta en strömpeak i Ig2 (Finns ingen Ig2 mätare)
4. avsluta med att vrida på TUNE tills max uteffekt finns.Notera vilken Ig2 som röret har i detta läge, samt var load och tune står. (Finns inga watt eller Ig2 mätare)
   Vill man öka loading på röret så sänker man Ig2 ytterligare för SSB trafik. (Finns inga mätare) Gamla datablad på röret anger att man ska använda "heavy loading" på SSB i klass AB
   

Summan är att det går inte stämma av Clipperton V korrekt.
Röret lär gå under okända förhållanden, endast anodströmmen och tomgångsströmmen går att bestämma, men anodstömmen är inte avgörande i stegen ovan!

I gamla amatörradiotidningar från rörtiden finns många artiklar med information om 4CX300A.
Man beskriver hur slutsteget inte får köras "lightly loaded", bara om man reducerar driveffekten.
En lite svengelsk sammanfattning blir ungefär så här:
Om "loading är för lätt" kommer röret gå med höga strömmar på screen och grid.
Om "loading är "heavy" kommer röret gå med låga strömmar på screen och grid.
Screen ström är en känslig indikator på att det är balans mellan drive och loading och lastar man mycket kommer screen strömmen att gå negativt.
Så enligt databladet så håller man screen och grid på det mA som specificerats.

En liten jämförelse med andra liknande äldre 144MHz rörslutsteg

• NAGAI NAC144XL, den har en liten unik vikt stripline, ett kompakt bygge som fanns i flera modeller: 2150 med en 4X150A, 2200 med en 4CX350F och 2070 med 829B (typ QQE06/40 - fast ändå inte).
  Jag har kört med 2150 modellen på VHF tester och via ryska satelliter på 80talet, ganska högt fläktljud, runt 100W ut och en del värme/de-tuning, man fick ratta ofta på load och tune.4X150 borde ha gett 150W men kanske var det röret trött redan på den tiden.

NAGAI

 

• Dressler D200 har en rak stripline och fanns i flera varianter med olika tetroder, 4X150A , 4CX250B eller 4CX250R, 4CX350F, sen fanns en 200C med ett 829B (typ QQE06/40) runt 100W.
  På bilden syns den senare modellen, det fanns en tidigare D200 modell med en enklare front.
  Minns att dom angav helt galna effektuttag med 4CX350A över 700W PEP ;). Även stripline fanns med olika konstruktioner.Värme/de-tuning vanligt problem i dessa också.

  

DRESSLER

SSPA

Idag kan man få tag i 300W SSPA på s.k pallets eller som nåt surplus projekt som går att trimma om

80 x 120 mm kretskort med 2x130W 28V LDMOS ger 250W ut i parallel via 90graders combiners

Ett komplett SSPA kräver nästa samma storlek som gamla Clipperton V om man inräknar de delar som tillkommer, dvs. nätdel (30V / 15A, kylfläns, fläktar, RF filter, 2x koaxreläer och koaxkablar.

SSPA kretskortet är inte stort alls, men med kringutrustningen blir det stort.
Clipperton V storlek är 152mm (höjd) x 380mm (bredd) x 431mm (djup)

Surplus LNA 432MHz

Mer surplus satt i funktion

Har haft en mycket gammal Magnetic AB LNA liggandes och först nu så fanns tid och den sattes  upp i mätbänken,


Det är en konstruktion med två parallella förstärkarkedjor, varje kedja har två aktiva steg.
Stegen går parallelt med en biwire -3dB kopplare på in och utgång, skulle tro att denna konstruktion använts för att få bra storsignalegenskaper.

Jag kopplar bort biwire kopplarna och använder ena halvan på kretskortet. Även DC matning kopplas bort, lyfter på DC drosslarna i DC matningen.



Första förstärkarsteget är okänt fabrikat, men nån typ av GaAsFet som har dubbel DCmatning, 4.5V samt -1.0V. I lådan finns DC/DC regulatorer för +9V och -2V. På kretskortet finns ytterligare DC reglering dels med en transistor och även resistornät. Detta är antagligen en lågbrusig Fet.

Andra förstärkarsteget är en Philips BFQ34T, en wideband NPN transistor, 15V 120mA 16dB gain och 3d IP 45dBm.Har två spänningar, +Vbb och +Vcc.
I databladet finns data för 790-800Mhz.

Översiktligt kretsschema

Först provas den gamla surplus LNA'n i orginalskicket.
I mätbänken verkar det ursprungliga frekvensen vara 700-800MHz eftersom både gain och brusfaktor är som bäst där.
Runt 34dB gain med 0.8dB brus.
Vid 400MHz och 1GHz är data inte bra, gain och brus blir dåligt.

Ny ingångsspole (400MHz) i lackad tråd, den gamla försilvrade spolen (700MHz) sitter lödd längre ner på bild.

Jag modifierade ingångsinduktansen, ökade från 4 varv till 5 varv samt större diameter på spolen.
PÅ kretskortet finns en etsad DC induktans, den var förkortad tidigare och är nu i full längd.


Nu ger LNA 34dB gain och 0.7dB brus på 432MHz.






Tanken är att sätta denna LNA framför en 432MHz konverter som behöver mer gain före blandaren och för filterförluster.

Testing T200-6 micrometals balun 4:1 unun 9:1

Litet prov med T200-6 (gul), vad kan man ha denna järnkärne toroid till - förutom i resonanta kretsar över 30MHz.

Nästa alla exempel på baluner eller andra unun kopplingar använder T200-2 eller FT-240.
Här provar jag lite med en mindre vanliga T200-6 (material 6) kanske som en ersättare till de mer vanliga toroidkärnevarianterna.

Fick tag på en karta T200-6 på en loppis, dvs. många kärnor och då måste man ju ta reda på kärnorna kan användas till.... ;)

En 50ohms antenn emuleras med ett antal icke-induktiva 50ohm SMD motstånd som seriekopplas till 50-100-150-200-250-300-350-400-450 ohm vid behov. 

Testen förutsätter att ingen antennavstämmare (ATU Antenna Tuning Unit) används, endast anpassning av antennimpedans 150/200/450ohm till exakt 50ohm i en sändare avses.

Om man nu har en vanligt förekommande enkel antennavstämmare (ATU) så kan kan balunen transformera även andra antennimpedanser, som matas in i ATU,  dvs. den impedans som balunen transformerar ned blir då allt mellan t.ex 10 och 200ohm. I praktiken betyder det att lite VSWR kan reduceras i ATU och därmed så kan T200-6 användas på fler frekvenser även med lite sämre egenskaper än T200-2.

Första testet är en 4.1 strömbalun med två kärnor

Tanken med att ha två kärnor är att få mindre mantelströmmar på koaxen.
Kärnorna behöver inte vara "stackade" på varandra, utan dom används var för sig ihopkopplade med sina lindningar.
Kärnan är isolerad med teflontejp. tråden har skyddslack, s.k enamel copper wire

Man ser tydligt att T-200-6 inte är avsedd för frekvenser under 4MHz.
Den blå kurvan (runda markörer) är den avsedda för omsättningstalet till 200ohms last.
Provar man mäta med en 150ohms last (runda markörer/grön färg) så fungerar balunen även där.
Med 300ohms last så blev det mesta fel.
Den här balunen går bra på alla band utom 3.65MHz och 28.5MGHz

Andra testen är en 4:1 spänningsbalun med en kärna

En väldigt vanlig typ av 4:1 spänningsbalun, får ofta kritik att den skapar oreda på matarkabeln,, speciellt med OffCenterFed "dipoler" eller liknande konstruktioner.
Kärnan lindad med teflontejp. tråden är lackerad.

Syns tydligt på data att T200-6 inte är avsedd för frekvenser under 4MHz.
Med 200ohms last är anpassningen perfekt mellan 10 till 18MHz.
Med 150ohm last är anpassningen även där mycket bra även på 7Mhz och över 21MHz
Den här balunen går bra på antenner på alla band utom 3.65MHz

Tredje testet är en 9:1 spännings Un Un med en kärna

En 9.1 Un Un, dvs. 50ohm unbalanced till 450ohm unbalanced, används för att anpassa 50ohm till 450ohms långwire antenner med ett jordtag.
Kärnan är lindad med teflontejp. Tråden är lackerad.

Syns tydligt på data att T200-6 inte är avsedd för frekvenser under 4MHz.
Det ser lite konstigt att anpassningen sticker iväg uppemot 2.0:1 på 28MHz, troligen är det för mycket induktans med de tre separata lindningarna.
Från 7 till 24MHz är anpassningen bra eller ännu bättre än bra ;)
På 3.65MHz händer det saker, VSWR drar iväg mot VSWR 3.0:1

Den här 9:1 UNUN'en är användbar på alla band mellan 7 till 24.6MHz.
Men har du en vanlig förekommande ATU som matchar upp till 200ohm så kan du använda UNUN'en på alla band UTOM 1.8Mhz. 

VSWR i praktiken

Har man en radio med inbyggd ATU så anpassar den under VSWR 1:2.0 

vilket betyder att T200-6 går att använda i 4:1 baluner på alla band utom möjligen 1.8MHz

och i 9:1 unun så går T200-6 på alla band utom möjligen 1.8 och 3.6MHz.

Mäta

Data har uppmätts med dels en MFJ-269 och med en Wiltron nätverksanalysator.
Som last används ett antal seriekopplade icke-induktiva ytmonterade 50ohm motstånd som kan sättas ihop till flera värden mellan 150 och 450ohm . Mätkoaxen var en RG-58 cirka 50cm lång.

En röd T200-2 klarar även de lägsta amatörradiofrekvenserna 1.8 och 3.5Mhz.

T200-2 är ett bättre val om man inte använder en ATU och använder balunen i en multiband antennen för alla band 1.8 till 28MHz.

Annars går T200-6 bra men på ett mindre antal band samtidigt, kanske på en multiband antenn utan de lägsta amtörradiofrekvenserna 1.8 & 3.MHz.

Hur mycket förluster har dessa tre anpassare ?

Oklart nu, kanske blir det tid att mäta även förlusterna

144MHz LNA - old style 20dB gain 0.5dB NF (noise)

Här är ett exempel på en väl fungerade LNA med data som även idag står sig bra när man kör QSO över mark (terrestrial).

FET'en är en grej från 90-talet, 1st NE 72084, lätt att få tag i, billigt, går att byta ut när du råkar sända på ingången.

NE72084 är en lågströms 1.u recessed gate GaAs mesfet och användes kommersiellt i LNA mellan 1-2GHz. Vid tidigare mätningar som jag gjort så har optimalt låg brusfaktor infunnit sig vid 23mA Id och 3.3V Vs

Konstruktionen nedan har minimalt med komponenter och ger också låga förluster vilket syns på brustalet. Har inte mätt upp ström och spänning över FET i denna LNA.

Utgången använder en transformator, mica kondensator, och en dämpsats på 50ohm koaxkontakten

Matas med +12v och en zenerdiod tar ned spänningen, syns överst på bilden.

Här åstadkommer kretsen det låga brustalet, en enda keramisk HighQ vridkonding och ett kolmotstånd på source till en potentiometer för sätta arbetsströmmen. Försilvrad spole till gate med ett uttag till 50ohm koaxkontakt. En liten ferritpärla sitter på drain för att stävja oscillator tendenser på GHz.
Observera att båda source sitter mot jord via HighQ keramiska kondingar, den är inte DC jordad.

Mätresultatet

ett bra resultat, 20dB förstärkning och 0.5dB brusfaktor

YA40MQT part VI - Yet Another 40M QRP Transceiver

En mindre VSWR mätare och anpassningsenhet för EFHW a.k.a ÄHT

Den gamla anpassningsenheten jag använde var lite stor och tung.

Provade att tillverka en mindre enhet, med fram och back (VSWR) effektmätare samt en inbyggd match och transformering för 2 till 5 kohm trådantenner ner till sändarens 50ohms matning,
antennen är en s.k  EFHW End Fed Half Wave,  på svenska ÄHT Ändmatad Halvvågs Trådantenn ;)
som dessutom har en s.k loading coil (förkortnngsspole) som kortar ner antennlängden.

Har även en variabel kapacitans samt en omkopplare för att variera transforeringen så kan den användas på mer än ett band. Effekttåligheten blir begränsad till toroidkärnans storlek.
Induktansen är en T-50-2 som har en tap nere vid jordändan för 50ohm, samt ett par taps vid antennändan som växlas med omkopplaren. Parallelt över induktansen finns vridkondensatorn.

Provade att ansluta ett 2.7k resp 4.7k motstånd på antennporten och det gick utmärkt att hitta en bra anpassning genom att först lyssna på bruset och vrida på konding och omkopplaren, sen finjustera med uteffekt , i mitt fall 2W.

Om man alltid använder en bandresonant antenn med t.ex 2.5kohm matningsimpedans kan man enbart använda den fasta transformatorn ( 50 ohm : 2.5 kohm dvs 1:49  transformering ) och hoppa över både mätbrygga och vridkondensator.

OBS!! på bilderna nedan syns den första versionen utan 1:49 transformator och dito omkopplare, samt att jag bytt från stor pertinaxvridkondensator till en mindre polyvaricon plastvridkonding.
Ska uppdatera bilderna vid tillfälle.

Klippt och bockat i källare
Lådans storlek är 100 x 60 x 30mm

Använder distanser som håller ihop lådhalvorna, Vanlig rund aluminiumstång kapas till rätt längd och får ett skruvhål i vardera änden

YA40MQT part V - Yet Another 40M QRP Transceiver

Komplettering av QRP stationen med kringutrustning - snart klart.

- har fått fart på en +12V 1.5Ah's NiCD ackumulator, gjort en kabel till den som passar i QRP transceivern.
Acken ger +13.3Volt nyladdad och tycks vara i bra skick.
Det är en ack från en skruvdragare.

- plockade fram den gamla ändmatadeantennen och QRP antennmatch enheten.
Antennen är totalt ~12m lång, har en förkortningsspole och en kort motvikt.
Antennen hängs upp med en lina fäst nära spolen.

Tidigare bild på portabelstation med denna antenn och avstämmare

Tråden stäms av med min QRP antennmatch som har både balanserad och obalanserad ingångar.

Avstämningsenheten, den är lite för stor och tål 20-30W
funderar på sätta ihop en mindre variant

Komplett station med manuell CW nyckel, hörlur, batteri, pricken på VFO är 7030kHz.

12m ändmatad antenn med förkortningsspole uppe i en tall.
Spole och antenntråd är sprutat med mattsvart färg

Det är svårt att hitta en kortare antenn utan krav på hög fästpunkt.
Ett alternativ är en 5m hög förkortat vertikal som sätts på ett 5m metspö.
Har inte provat detta men kanske bli det en sån senare.

YA40MQT part IV - Yet Another 40M QRP Transceiver

Mer modifieringar av 40m QRP transciever

I orginalutförandet så har jag problem att nå 1W uteffekt om +12V drivspänning underskrids.
Den kretslösning som är där nu har inte mer att ge så efter en del funderande blev det ombyggnation där ett extra slutsteg lades till på kretskortet. Det fanns plats och lödöar är redan lediga på TX kretskortet.

Skiss på drivsteg nytt slutsteg 

Översikt på båda stegen färdigbyggda och provkörda på TX kretskortet

Drivsteget är bytt från 2N5109 till PTZ2222A och en FT-37-43 transformator 8v/1v
Sekundärlindningen hade först 1v men ökade till 1.5v

Slutstegstransistor blev en 2N3553
lågpassfiltret med två T37-2 syns till höger, provade linda av två varv samt ökade värdet på den mellersta kondensatorn.

+13V drivspänning för test

Runt 420mA vid TX med det extra slutsteget, dvs. 150mA mer än tidigare vid TX

Det blir nu 2W uteffekt med 2N3553 som slutsteg.

Nästa steg är att få liiiite mer gain:
- prova lägga till ett halvt varv till på T5 drivstegstransformators sekundärlinding
- eller en annan trafo T5 med fler antal varv på primär/sekundär (25-35v/3-5v)
- ny L9 med betydligt fler varv (20-35v)
- variabel kondensator (60+40) över primärlindingen på trafo mellan driv och slutsteg
- lägre resistorvärde på basen på 2N3553 (33ohm)

Prova om det går att klämma in en CW maskin inne i lådan.

Vore bra att ha en inbygg "CW keyer / bugg" som man kan nyckla med en manipulator
Jag lämnade plats för att kunna montera detta kretskort redan när lådan bockades tidigare.
Förhoppningen är att den 16MHz styrda Nano'n inte stör 7MHz mottagaren eller via dess mellanfrekvens - återstår att se.

Arduino Nano Embedded

YA40MQT part III - Yet Another 40M QRP Transceiver

Har tittat på ändrade kretslösningar och speciellt runt audioförstärkaren

en LM386 har många olika möjliga kretslösningar men den kretslösning jag använder nu finns inte med i några datablad - så dax att byta till något annat som går att räkna eller föra ett resonemang runt.

Det finns inte lika mycket skrivet om alternativa kretslösningar med balanserad matning av LM386.

Nuvarande kretslösning, kondensatorn till jord ska enligt databladet användas om LM386 går i s.k high gain vilket den redan gör - syns på 10uF kondesatorn mellan pinne 1 och 8. Det "konstiga" är att man har ett motstånd på 2.2kohm som inte finns i några datablad eller alternativa kopplingar, samt en mindre kondensator än vad databladet anger.

 Nu finns det redan mycket skrivet om LM386, nedanstående finns några lösningar som ska in i mitt bygge, några är från datablad och andra från ham's som provat redan.

Första modifieringarna, tillägg som reducerar högfrekvent brus, reducerar HF instabilitet och gain stabilitet.
Även det enkla filtret mellan SA602 och LM386 är ändrat, ger mindre lågfrekvens till audiförstärkaren. Även pinne 7 bypass kondensatorn ska vara 100nF enligt databladet om 10uF sitter mellan pinne 1 och 8. Men 10uF får man s.k high gain 200ggrs (46dB) förstärkning, utan 10uF får man 20ggr (26dB) förstärkning.

Andra modiferingen från en VK radioamatör, dels ingår ett tillägg i filtret mellan SA603 och LM386, dels ett tillägg som ger mer förstärkning där man kan välja mellan 46dB eller mer än 46dB med eller utan enkel diodlimiter (vid starka signaler). Min mottagare har redan en AGC krets med detektor och en MOSFET limiter, så läge 3 på omkopplaren kan jag utelämna.

Eftersom min QRP transceiver nu har fått ett uttag för högtalare, så är det bra med en stabilitetskrets på utgången, att ta bort lasten på LM386 kan innebära stabilitetsproblem och självsvängningar på MHz området.
I nuvarande krets sitter volymkontrollen på högtalaren, idealet vore att den satt före LM386, men eftersom det är en balanserad matning mellan SA602 och LM386 så blir det lite komplicerat ijfm. att ha den i serie med volympotentiometern.

YA40MQT part II - Yet Another 40M QRP Transceiver

Fortsatt uppdatering - med låda och tillbehör

Bockade en låda med så små marginaler som möjligt inuti lådan, det ska bara sitta tre kretskort i den.

Fattas volum och VFO rattar på fronten

Boxad och den funkar fortfarande!

en liten hörlur från nåt gammalt skrotat headset

32ohm och inte så mycket effekt..

En liten CW nyckel, liten men den funkar väldigt bra som portabelgrej.

fjäderbelastat switch med hävarm

Den drar i RX 37mA vid 13.5V

Den drar i TX 250mA vid 13.5 V det motsvarar cirka 3W totalt, så det borde vara runt 1.5W uteffekt
vilket är enligt förväntningarna med tanke på sändarens tre förstärkarsteg.

Nästa steg är att montera VFO och volym pottarna samt byta slutstegstransistorn till en som ger lite mer effekt - förhoppningsvis.