Weltz SP-350 E-tuna loppis - vilket fynd?

 Plockade upp lite prylar på årets radiomässa i E-tuna

En av prylarna var en äldre, begagnad och modifierad SWR/Wattmätare

Modifieringen (som antydes vara en bra grej) var att man bytt från SO-239 till N-hona på 500MHz sensorn.

Det lät ju bra ? 8/

Väl hemkommen så kopplades mätare in på 432MHz och ..........?

Efter modifieringen till N-kontakter har verkar det som fel införts på Weltz orginalkonstruktion

Petar man på koaxerna när dom är anslutna på den modifierade 500MHz sensor så är utslagen på mätaren över hela skalan - totalt glapp nånstans

Well - plockar av locket och börjar titta. Det ser ju bra ut tills man känner på hur sensorn var monterad, sensorlådans väggar flexar när man har koaxkablar anslutna och böjer lite på koaxkablarna. 

Montaget av N kontakterna har gjort sensorlådan ännu mer känslig för yttre påverkan genom koaxkontakternas dåliga montering

Superglapp

Man har försökt bättra på jordanslutningen mellan kretskortet och lådan genom att addera två kopparbleck mellan kretskort och låda och försökt löda fast dom på en galvad plåt 8)))

En s.k kalllödning på galvat plåt.......8/

Noll RF avkoppling

Båda genomföringskondensatorerna i lådan för DC signalerna från fram och back detektorerna har gått sönder, tar av dom och mäter på dom men där finns nästan inga nF kvar att koppla av RF till jord med.

Superglapp II

Plockar isär lådans innehåll och ser att den gängade mittledaren på N-kontakterna är lös och har lossnat i sin lödning

Lös mittledare, den föll av

N-kontakterna sitter med 2 av 4 skruvar och dom 2 satt lösa....

Jorå....

OK

Vad göra?

N-kontakterna är av nåt kvalitetsmärke - så dom behålls men rengörs kemiskt

Nya genomföringskondensatorer

4.7nF genomföringskondensatorer 2st

Sensorlådans innehåll

Sensorkretskortets komponenter - det är symmetriskt så man kan köra den åt vilket håll som helst eftersom DC regleringen sker i det andra kretskortet på frontpanelen

Alla vippomkopplare rengörs två gånger med oxidlösare och alkohol

Lådans montering måste bli helt stum samt även stumt monterad mot den stora yttre lådan

En 5mm tjock aluminiumplåt blir en ny stum gavel att montera N-kontakterna i samt fästa lådan mot

Försänker N-kontakterna i plåten, försänker även de fyra skruvarna som håller kontakterna, nu får man en helt plan och stum yta mellan detektorlådan och bakstycken på mätarens låda - som inte belastar innehållet på kretskortet eftersom det inte rör på sig

Försänker 2.5mm för flänsen på chassikontakten

Klart!

Det finns tre effektskalor och därmed tre potentiometrar som man kalibrera med.

Potentiometrarna sitter på kretskortet på frontpanelen

Provar även den andra original och o-modifierade sensorn på 144MHz och kalibrerar den också, med mitt retro-PA på 200W uteffekt vid 4W driveffekt är det fullt skalutslag på 200W läget.

4W blir 200W med ett 4CX300A vid 2kV

144-145Mhz Augusti 2020 NAC och SAT SM0NCL/P JO66

Körde NAC 144 MHz i Augusti från JO66 och efter att station, PA, koax och antenn monterats så var VSWR bra -  men frågan var om RX skulle fungera bra utan preamp.

Lyssnade runt på satellitdelen av 145MHz efter några satelliter att plocka upp svaga signaler ifrån.

Hörde rätt omgående transpondertrafik från en linjär transpondersatellit, hörde därefter en CW signal som repeterade ett meddelande: MAX VALIER SAT TNX MANFRED ES CHRISTA FUCHS 73 DE IS3MV .

Man blir lite nyfiken på vad det är för meddelande?.

Fyrsändaren sitter på en Italiensk studentsatellit MAX VALIER som skickades upp 2017 och den har två 145MHz sändare.
Det jag hörde var satellitens CW beaconsändare på 145.960MHz med signalen IS3MV. Det visar sig att det är en radioamatör som byggt CW beaconsändaren i satelliten och att den har en 1/4 rundstrålande antenn samt 500mW uteffekt. Signalen var mycket stabil när satelliten passerade JO66 i sin bana från norr till söder.Personerna i CW meddelandet hade koppling till studentprojektet och är inte(?) radioamatörer.

NAC 144Mhz gick bra, det blev 33 QSO och bästa QRB 525km JP80 <-> JO66.

--------------- DXCCs Worked ----------------------
SM:   15   OZ:   13   LA:   3    DL:   2    

-------------- Squares Worked ---------------------
JO65: 7    JO46: 5    JO66: 4    JO59: 3    JO44: 2    
JO47: 2    JO68: 2    JO58: 1    JO76: 1    JO54: 1    
JO99: 1    JP8Ø: 1    JO45: 1    JO75: 1    JO55: 1    

              QSOs   QSO Pts   SQRS     Score   DXCC   AVG DX     ODX
-------------------------------------------------------------------------------------
Claimed         33      6580     15     14080    0      199.4Km    525Km SM3LBN/JP8ØIO

Stationen bestod av 15element yagi 6m över marken/25m över havet, 7m halvtums koax, ett 150W SSPA och en IC-706 samt en laptop och mjukvara för FT8.

145 / 434 MHz lower to medium power dualband FM amplifier - junkbox style

Tanken med detta projekt var att kunna aktivera 2m och 70cm FM kanaler från bilen med en lågeffekts handapparat OCH använda komponenter enbart från skrotlådan...helst

NOTERA ATT KONSTRUKTIONEN NEDAN INTE ÄR HELT UTPROVAD ÄN!

Duoband handapparaten är en ICOM IC-Q7 som ger 250mW PÅ 434MHz och 300mW på 145MHz.

Q7'an har hängt med länge och reparerats då och då, gillar den skarpt samt att den har bredbandsmottagare upp till 1299MHz.

Från bilen så krävs lite mer uteffekt, så naturligtvis kopplar man till ett slutsteg - en no-brainer.

I bilen så lägger man oftast slutsteget på en oåtkomlig plats som man sällan kommer åt när man kör.

Det vore bra med ett duobandslutsteg som inte behöver en extern omkopplare för att välja vilket band man råkar sända på.

I bilen har man som mest 12-14V DC att använda sig av.

Min ide (som inte är fullt utprovad ännu) är att använda diplexfilter och PIN dioder.

I junklådan finns två +12V hybrid slutstegsmoduler, M57719 Mitsubishi och MX20-2 Motorola.

Dessa moduler är nästa perfekta eftersom dom kan drivas till nästan maximal uteffekt med 200-300mW driveffekt - på 12-13V DC.

I junkådan fanns en fin aluminiumlåda innehållande ett QRO 1.8GHz notchfilter med två n-hona chassikontakter, slängde ut notchfiltret och lade in ett kretskort för duobandslutsteg istället.

Att göra ett duoband PA som enbart sänder är relativt enkelt, man använder en diplexer på ingång och en diplexer på utgången som separerar 145 resp 434 MHz utan behov av några omkopplare alls.

Separationen (dämpningen) mellan diplexerns två portar är såpass hög att även om båda slutstegmodulerna är inkopplade så ger endast en modul uteffekt, övertonen på 434 från 145 är mycket svag så den gör inget, inget kommer att självsvänga så länge man håller UHF byggstandard.

Frågan är hur man gör RX lösningen, helst vill man inte få överhörning vid TX och igenom RX kedjan så man skapar en RF oscillator.

Problemet är att i junklådan finns inga högeffekts PIN dioder, där finns endast små bandswitch PIN dioder - men det som talar för att det ska fungera är att rf reläet har trots allt minst -25dB isolation så dioderna inte behöver hantera 10-15Watt

Tanken var att använda parallelkopplade PIN dioder för att klara lite mer effekt.

Denna delen av projektet är inte fullt utprovat - kommer det att hålla?

Min princip är att använda ett ytmonterat relä som fanns i junklådan som faktiskt visade sig ha specifikationer ända upp över 500MHz. Sätter detta relä mellan RF utgången på RF modulen och utgångdiplexer. Reläet har två omkopplare så det räcker för både 145 och 434 MHz.

Principskiss (+5V matningen är dubblerad på rf reläet ;)   ett fel, en sida ska jordas )

Isolationen i reläet vid 145 respektive 434 MHz är inte så hög, så iden var att använda en PIN switch som bryter upp RX ledningen och ger ytterligare isolation vid TX. PIN switchen bryter RX oavsett vilken RF modul som ger uteffekt.

Slutsteget är RF switchat.

En RF detektor med germaniumdiod (liknande 1N34) på RF ingångskontakten matar en komparator  LM339DT som sen driver en transistor BCP53  - NEJ - så blir det inte alls, det blir en ny lösning här - som ska växla ett DC 12v relä som i sin tur växlar RF reläet G6S-2F 4.5v och PIN switchen BA779. Tanken är att rf detektorkretsen klarar att känna av RF ned till 100mW utifall batterierna i IC-Q7 börjar tappa kraft.

Eftersom modulen MX20-2 kräver en lägre drivspänning på Vcc1 (+8V) drivsteget och PIN switchen drivs med 9V så används +9V LM7809 att driva dels PIN switch vid RX och dels Vcc1 på MX20-2 vid TX. Man kan också ha +9V till Vcc1 MX-20 konstant inkopplat men nu fanns en reläkontakt över så varför inte nyckla modulens förförstärkarspänning samtidigt och ev. slippa extra brus från MX20-2 i RX läget.

Eftersom RF reläet från junklådan hade en 4.5V spole så måste RF reläets spole matas med en +5V DC LM7805 regulator och DC reläet jordar RF reläets spole vid RX.

Det blir lite intressanta konsekvenser och kretslösningar med junkbox projekt ;) ;) där man tar det komponenter man har tillgång till istf. att följa en BOM och köpa allt.

Som yttre indikering finns tre små LED på fronten:

• +13V att yttre DC matning finns
• RX aktiv (PIN switchen är spänningssatt och leder RX signal)
• TX aktiv (att PNP transistorn har dragit DC reläet)

Testresultat Test 1: Med diplexer på in och utgång, med RF relä EJ inkopplat

• 145MHz: Pin 338mW -> Put 15W @ 13V DC
• 434MHz: Pin 278mW -> Put 12W @ 13V DC

Testresultat Test 2: komplett slutsteg (EJ TESTAT)

• 145MHz: Pin 338mW -> Put NNW @ 13V DC
• 434MHz: Pin 278mW -> Put NNW @ 13V DC

För enkelhetens skull är alla induktorer i diplexer av samma diameter och med samma trådtjocklek.

Även vridkondensatorerna är alla av samma sort, 1-8pF, och specade upp över 800MHz.

Bild på vridkondensatorer 1-8pF, BA779 PIN dioder, LM339DT och G6S-2G reläet

Här är det slutstegsbygget i nuvarande skick, det som syns på schemat men är ännu inte utprovade är PIN Switch, RF Detektor samt ett DC Relä.

Den färdiga tanken syns här, dock ej funktionstestad ännu!!!!!

Layout i den fina lådan

Jag använder ytmonterade komponenter av storlek 1206 där det går och utstansade lödöar av kretskortslaminat som sen limmas fast på kretskortet. Man måste först skapa ett fästande underlag för lödöarna så man gör lite repor i kopparytorna först så snabblimmet fäster bättre.

RF modulerna får ferriter på varje DC matning, eftersom modulerna påverkas om man får RF på DC matningen.

Diplexfilter på utgången

Här syns +5V och +9V DC regulatorerna samt en TIP31C som ännu inte är med i kretsschemat men kanske blir det senare.

Diplexfilter på ingången

Så här lång fungerar TX delen som den ska.

Nästa steg är att få igång T/R switchningen och styra relä samt PIN Switchen.

Bir intressant att mäta hur mycket effekt som när RX porten via rf relä och PIN switch när man sänder på respektive band....

BA779 PIN dioden är en bredbandig PIN diod från 10MHz upp till 1GHz.

Med maxi.data som Vr 30Volt och If 50mA ska dioden klara av flertalet Watt, det finns exempel där 7W används på VHF/UHF i en PIN switch.

BA479 är den axiella hålmonterade motsvarigheten till BA779 som är en SMD.

to be continued...

144MHz BPF measurements

144MHz 2st filter uppmätta

En mätning från min filter mätare weekend

Gammalt surplus, men vad gör det, två helixlindade spolar med en mässnings tuningskruv på toppen

Mer gammalt surplus, tre helixlindade spolar med tuning skruvar på toppen

144MHz activity wsjt-x ft8 radiointerface issues and SSPA keying

Ute i landet QRV med en liten 50/144Mhz station

IC-706 för 6m och 2m trafik, SSB och CW men....inget digitalinterface

Så det blir att använda det externa radiointerfacet - hembygge med isolationstransformatorer för mic och högtalare samt en extra tråd för att nyckla ett extert slutsteg eller liknande
Dom här egna interfacen brukar bli RF känsliga - så många avkopplingskondngar samt ferriter finns i denna låda - men den är fortfarande känslig för höga effekter på korvågen dock inte 28-50-144-432-1296 bruk.

Mitt lilla rese-SSPA för 144MHz, +28V och max 150W uteffekt, har alltid nycklats manuellt med en vippomkopplare på fronten, funkar rätt OK med SSB och CW men när man kör digitalt blir det mindre kul.

Slutsteget är äldre surplus med en NPN transistor SD1485-2 och kretskortet har modifierats för att ge gain
även på 144MHz. SD1485-2 är avsedd för hög-linjära klass AB 170 - 230 MHz signaler vid max
 32V och 200W och har 11dB gain vid 32V. Jag kör denna NPN med lägre effekt och vid 28V och vid
 Pin 7W ger den 150W ut vid 2x250mA Idq och 28V.
Två koaxreläer och en fläkt som går långsamt och tyst har adderats samt DC/DC regulatorer för bias och fläktreglering

Somarstugelödstationen ;) blir kraftavbitare, 1.5mm2 kabel och en 230V 30W lödkolv, RC hona inköpt över disk på Kjelle

Mission Completed - extern T/R styrning av de båda +24V Tohtsu CX-121B-24 koaxreläerna

Fint!

Nu rullar FT8 på fint med WSJT-X och extern PA nycklat  - via USB-RS232 som styr radiointerfacet, som i sin styr IC-706 T/R via ACC1 samt har ett extra relä för SSPA

Körda stationer på 144MHz FT8 med 100Watt och 3 el yagi blev ett antal DL6, DL3, DH8, PE1, LA8, SM1, SM7, OZ, SP1 - Fyrarna LA8VHF, SK6VHF, OZ7IGY var alla lite starkare med tropo

Det finns två knepigheter med WSJT-X och att köra NAC

1. Signalrapporterna justeras kontinuerligt under QSO sekvensen, vilket gör att det blir lätt fel rapport i det NAC loggprogram man matar in data manuellt med, t.ex N1MM.
   Kanske blir det bättre om man använder WSJT-X logfunktionen och hämtar signalrapportdata här.
2. /7 /P /QRP - hur gör man med dessa tillägg i WSJT-X ?
   Om den egna signalen har ett sånt tillägg eller motstatonen - så blir testmeddelandet i NAC inte konsekvent om man jämför med att köra QSO via WSJT-X eller via CW/SSB,
   På WSJT-X finns inga tillägg, på CW/SSB är tilläggen inga hinder.

RF FET (LDMOS) vs BJT 3d Order Intermodulation

En liten notis om skillnaderna mellan BJT (bipolära NPN transistorer) och FET (LDMOS) 3d order IM produkter

Med IM3 brillorna på......"IM3 ökar med 3dB för varje 1dB mer driveffekt"

det här inlägget berör ett väldigt gammalt ämne - men jag loggar den för min egen skull.

Enligt BJT och FET tillverkare har BJT NPN transistorer har bäst intermodulationsprestanda nära den specifierade maximala uteffekten, sen försämras IM om BJT körs över och under specifierad effektnivå

Har lagt in ett exempel (se bild nedan) som visar principen för bra IM data i takt med uteffekt, för FET och BJT slutsteg.
Tillverkarna av BJT och FET har angett  uteffekt till 45W PEP, klass AB
Kurvorna är däremot tillämpbara på andra FET och BJT med andra uteffektnivåer

BJT vs FET IM kurva, med IM data som kan anses som bra

I exemplet ser man att FET (LDMOS) har sämre intermodulationsprestanda än BJT ovanför den  av FET tillverkaren specifierade maximala uteffekten (gul markering)  - men har bättre prestanda (grön markering) än BJT under 30W PEP.
Dvs. en FET har flat IM kurva (IM blir bättre i takt med lägre uteffekt)  - i motsats till BJT IM kurva där bra IM data varierar kraftigt utanför det rekommenderade effektuttaget

Hur körs amatörradioslutsteg jämför med hur IM påverkas?

Vanligaste fallet är slutsteg som körs på absolut max eller till och med ännu högre uteffektnivåer än absolut max

Som ett exempel, det finns olika "100W++" slutsteg med en NPN BJT, t.ex MRF247 eller S2C2782, dessa slutsteg anges av vissa slutstegstillverkare som ett "100W++" slutsteg och kan även köras med variabel uteffek, dvs. där IM data är som sämst
Men tittar man på NPN och BJT tillverkarnas datablad på MRF och 2SC anger dessa att specifierad uteffekt är 75W (för MRF) minimum och 80W minimum (för 2SC), dvs. där är IM data är som bäst.
Kan vara en förklaring till varför många amatörradioslutsteg ligger på gränsen eller är sämre än acceptabla IM data för sändare

I bilden ovan se rman att en BJT kan ge bättre eller liknande IM data än en FET -  men ENDAST inom ett visst effektområde.
Så äldre slutsteg med fast uteffekt på BJT tillverkarens effektnivå kan ha bättre IM data än modernare FET slutsteg.
FET bestyckade slutsteg kan ha variabel uteffekt och ändå bibehålla eller ha ännu bättre IM data. Slutsteg med FET har bättre IM data än variabla BJT slutsteg

Vissa slutstegstillverkare har som tillval att man kan bestycka slutsteget med en kraftigare FET och därmed ha bibehållen uteffekt och klara sig under minimum nivå för vad som anses acceptabla IM data för sändare.

BIAS

Bias (som påverkar IM) på en FET är en enkel konstruktion och kan vara högohmig eftersom gate inte drar nån ström,
i motsats till en BJT som kräver en lågohmig bias och basen drar en del ström vilket gör att spänningsregulatorn och strömuttaget sammansatt blir en mer komplicerad biaskrets.
Det vanligt att slutstegstillverkaren med BJT i slutsteget använder mycket enkla biaslösningar som har svagheter som i sin tur på verkar IM data till det sämre

LDMOS bias är enkelt men kräver en temperaturkompenserad bias, så även den blir komplexare än en enkel dc/dc regulator.

Nivån av LDMOS bias (Idq) är också avgörande för bra IM data, ju högre biasström desto bättre IM data.
Med ökande bias ström följer större värmeutveckling och reducerad förstärkning på de högsta effektnivåerna.

Exempel på en 100W LDMOS  - relation med bra IM data och bias Idq

Man kan fundera på hur slutstegstillverkarna tävlar om att ha så små och lätta lådor (dvs. en lätt och liten kylfläns) som möjligt, så tyst luftkylning (lågt luftflöde) som möjligt och med högst uteffekt.  Man kan tro att det tillverkarna väljer bort är bra IM data och istället lägger man sig med bias Idq i gränslandet mellan vad som anses som ett acceptabla IM data för sändare.

Så - om en radioamatör inte tagit reda på hur slutstegstillverkaren gjort sin produkt, är det lätt att hamna i situationer där slutsteget inte längre har acceptabla IM data, dvs. kör med driveffekt och uteffekt där FET eller BJT har som sämst IM data - marginalen kan redan vara så liten i slutsteget från början att man kan inte "gasa på" utan konsekvenser,

T.ex det där med ALC och IM, ha ingen eller mkt liten aktiv ALC i sändarens ALC mätare så riskerar man inte sämsta Im data från sändaren till slutsteget.

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)