Kretskortsmonterade säkringar......urk

Pinsamma ögonblick uppstår t.ex när man polvänder + och - på en radio

Hade planerat för SMP i Augusti (SSA's portabeltest) :)

Åkte ut på plats kl 08:30 och monterade upp 10m maströr med 2x19m trådantenn och bandkabelmatning, :) kopplade in z-matchen, kopplade in radion men DC kabeln hade fel polaritet 8/

Stendött... ingen radio 8(

Säkringen i denna radio sitter som en ytmonterad komponent på ett av kretskorten i radion - den säkringen byter man inte i fält

Kl 09:15 Plocka ned och åka hem :(

Steg 1 - skaffa åtkomst för att löda av kretskortssäkringen

Säkringsbyte ?....bleeh

För att byta säkring måste radion demonteras helt och hållet

Konstruktionen är svårt komplicerad, lager av strukturer, plåtar och gavlar som bildar en låda

Även om detta är en billig kinaklonradio är den sammansatt mekaniskt liksom orginalvarianten

Steg 2 åtgärd

Säkring lokaliserad som en ytmonterad komponent och mycket riktigt är det avbrott i denna.
4 Ampere borde dioden vara på enligt markeringen "S"

Det är inte ovanligt att skyddsdioden går sönder om man polvänder
Lödde av orginaldioden och den har avbrott den med
Original diod är 60V och 1A Schottky
Varför sätter man en 1A diod på en 4A säkring?

Jag monterade ett 1206 0ohm motstånd istf. säkring samt en 1N4004 som skyddsdiod - i brist på rätt komponenter. Säkringen sitter nu på DC sladden, en sladdglassäkring på 4A.
Skyddsdioden orginal är en Schottky diod, nu blev det en Si istället.

Nackdelen är att man måste komma ihåg att använda rätt DC sladd (avsäkrad) och att eventuellt kan även 0ohms 1206 motståndet brännas av vid stor ström - dvs. man får demontera allt igen.

Slutsteget i radion

Dom var oskadade, MOSFET i RF slutsteget

Man kan notera att kinaklonen har en annan MOSFET monterad än i orginalkonstruktionen???

RD15HVF1 520MHz 15W MOSFET där det borde varit två RD16HHF1 30MHz 16W MOSFET
Data mellan dessa är rätt lika men arbetsfrekvensområdet väldigt olika, HF vs. VUHF

Frågan är om dessa RD15HVF1 ger konsistenta resultat på respektive amatörradioband mellan 1.8-30MHz ?
Som tur är ser kapslarna ut att vara äkta märkestransistorer.....

DC komponenter i radion

Dom var oskadade, dessa två +8V och +5V regulatorerna

Ett litet rör PA på bänken - uppföljning av röret och slutsteget 2024

Liten återblick på data om detta röret, i linjär drift, temperaturbegränsningar och RF (o)stabilitet ;)

Mitt PA i nuvarande skick 2st parallelkopplade rör
Fungerar bra på 14MHz
Nu föremål för ytterligare modifieringar....

Linjär drift

I många datablad anges röret vara ett klass C rör, avsett för mobila FM radios. Dvs. röret är mekaniskt mycket robust, ger bra med uteffekt med en relativt låg anodspänning - därav är det mesta RF releaterade data för just FM

Men......

Telefunken och Valvo har i sina datablad angett att det finns klass B specifikationer

Hittills har jag inte hittat några klass AB specifikationer från rörtillverkare.

klass B verkar rekommendera upp till 25mA på Ig2 vid den vanliga 74Watts nivån

Klass (A)B

I amatörradiotidningen Func-Technik Nr.24 från 1964 hittar men en tabell med  drift data (ICAS) för linjär SSB drift -  över många då populära effektrör och även QQE 06/40

Hursomhelt anges Vg2 280Volt och Ig2 25mA för klass AB1 med parallellt system på 30MHz.

            RÖR        MHz    Cin        Klass        Glöd    Va    Vg2        -Vg1    Vtt    Ia        Ig2        Watt

                                                        ICAS

Kan man förmoda att med dessa data anses röret ge tillräckligt linjära egenskaper för att motsvara klass (A)B(1) ?.

Det som är lite nytt i dovanstående tabell är HF drivspänningen (Vtt) som anges till 30V peak-peak? vilket borde vara RF signalens sinusvågform topp-till-topp

Begränsningar

Ett glasförslutet rör gillar inte värme lika mycket som ett keramiskt förslutet rör.

Med ICAS+++++ drift (mer än 750Volt på anoderna och mer än 100W uteffekt per rör) krävs åtgärder tidigt ;)

Dvs. man får hålla sig inom vissa gränser, addera fläkt från början och se till att anodpinnarna har kylmassa....

Förlusterna i röret ökar med frekvensen och först på VHF förstärkare anses en fläkt behövas.
De QQE 06/40 enkelrör 29MHz slutsteg jag sett, som ger 50W, har ingen fläkt.
Körde ett sånt slutsteg som 28MHz fyr med 50W uteffekt under ett antal år men hade då en fläkt ansluten.

Ett antal utklipp från olika tillverkare:

Kylning av anodpinnarna:

I mitt PA sitter hemsvarvade aluminium anodanslutningar som fästs med en insexskruv mot anodpinnen, inte helt optimal kontakt ijfm. ovanstående variant med en "chuck" liknande hylsa som ger mycket större kontaktyta.

Aluminiumkylkropp, med toppanslutning med skruv samt insexskruv för fäste mot anodpinne
Man får fasa av en sida på kylkroppen för att pinnarna sitter lite för tätt ihop

Vid mätningar med IR termometer ser man att det snabbt blir mycket varmt på anodpinnarna utan extra kylning.....

Vanligt är att ha berylliumplåtar med flexibel anslutning som trycks fast på anodpinnarna.

Självsvängningar ?

Röret är känsligt för induktans på galler med mera....röret är kapabelt som förstärkare (och  oscillator) upp till 500MHz, dvs. det är lätt att skapa återkoppling eller induktans.

Jag har gjort många misstag på gallermatningarna, använd inga drosslar eller induktanser här, kolmassamotstånd eller icke induktiva motstånd är grejen....

Utklipp från RCAs prototyp datablad där ett 430MHz slutsteg beskrivs:

Under VHF frekvenser:

Över VHF frekvenser krävs mer åtgärder

Skärmning

Mina rör är monterade med försänkning enligt datablad

Rörsocklarna är monterade med distanser så den interna plåten i röret hamnar i nivå med chassit

Ett antal utklipp från olika tillverkare :

Galler No.1 & linjäritet?

Ytterligare en grej för klass B drift - hur man driver gallret spelar roll för prestandan:

Small 20W hybrid +12v 70cm PA for misc. use

Med tiden har små slutsteg på 70cm 432MHz blivit en bristvara och därmed startade projekt snabbfixa-ett-litet-PA

Tanken var att rota i junkboxen och se vad som erbjuds

Hittade en hybrid för 70cm, den har rätt data

Motorola MX20-2 är en riktigt gammal hybrid men helt oanvänd så nu får den träda i bruk, inte en dag försent ;)

Kretsen för slutsteget blir enligt skiss, pinnarna är spegelvända ijfm. Mitsubishi moduler av liknande modell

För maximalt gain och uteffekt matas både drivstegen och slutsteget i hybridmodulen med +12V

Koppling på yttre delar

Internt kretsschema i modulen
Biasering är inte justerbar, det sitter egna regulatorer för varje förstärkarsteg, som matas av Vcc1
Uteffekten kan regleras på drivstegens genom att sänka Vcc1 spänningen

Monitorering av uteffekt och SWR blir enligt skiss, dvs. en LED tänds vid TX och om SWR uppstår

Använder dyra HP dioder som detektorer, dessa ger mycket utspänning som kan driva en LED utan problem

Stripline är framskuren direkt från kretskortslaminatet

Ett lågpassfilter har fått en plats men är inte monterad vid fototillfället

Lådan är oxo surplus, ett f.d slutsteg på 800MHz som är utkastad och lådan återbrukad

Två kretskort skars ut direkt på kretskortslaminatet, ett för benanslutning till hybridmodulen samt ett kretskort för att skaffa DC spänningar i fram och back riktningen från uteffekt och returneffekt (SWR)

På den positiva DC kabeln sitter UHF suppressorer i form av ferrittuber

LED monitorering och kablaget blev så här-  ett avancerat GUI ;)

Ett par trimpottar justeras så LED lyser lagom mycket vid respektive 20W eller hög SWR

Provkörningen gjordes och data blev enligt följande

Driveffekt

maximal uteffekt

DC parametrarna för ovanstående RF prestanda blev så här

drygt 12V, lagom för bilbruk

5A verkar rimligt

Och slutresultatet

En anonym låda, ingen kylfläns, väggarna i lådan har mycket material så värmen från modulen ackumuleras långsamt

Med 100mW in så ger slutsteget en bit under 20W

Har provkört slutsteget på en APRS sändare i cirka 430 km lång resa och värmen blir lagom i lådan.

Part 12 - YADIY5.7GTVP - Yet Another Do It Yourself 5.7GHz TransVerter Project

 Dax att titta på matarhornets egenskaper - return loss

Matarhornet konstruerades mha. W1GHZ HDL ANT mjukvara, det som var oklart var själva vågledardelen med sin koaxmatade matning.

Första varianten med 3mm matar prob i hornet

Matas via SMA kontakt, horisontellt polariserad

Fick tillfälle att låna ett mätinstrument för att mäta return loss på 5.7GHz, dvs. motsvarande SWR.

På koaxkontaktens mittstift hade jag satt dit en 3mm diameters rund koppargrej - vilket har varit vanligt i andra liknande konstruktioner.

Vid mätning visade sig att return loss var runt -7dB  - vilket inte är bra....

På labbänken beslöts prova en annan prob, det blev en 1mm försilvrad mittledare från en bit rigid 50ohms koax. Tråden löddes fast på SMA kontakten och kapades ned en halv millimeter i taget.

Med ny försilvrad matar prob på SMA kontaktens mittstift

Resultatet blev mycket bättre drygt -15dB return loss, runt 1.4:1 i SWR.

Bra!

Ytterligare en faktor som försämrar return loss är lösa vinkelkoaxadaptar på 5.7GHz - dessa vinkelkontakter syns på mätningarna - så att undvika använda dessa är bra.

Nästa steg

Nu ligger vägen framåt för att kunna ha mer uteffekt.

I nuläget är uteffekten under 0.5W.

Förhoppningen är att mataren nu är bra nog för att kunna addera ett effektslutsteg som ett nästa steg i denna 5.7GHz portabla station   :)

Ett lite större projekt som dock kommer ta tid......