Mer underhåll, en 432MHz förförstärkare

Så var det dax igen, en 432MHz preamp som tagit slut. Ger bara brus men inga signaler från antennen. Felsökning inledd.

Så här det denna preamp'en ut, en köpe-grej från DL-land med ett super-namn.
Nycklas via RF VOX eller via antennkabel med DC.

Detta är en två-stegs modell, en GaAsFet och en MMIC i serie via ett bandpassfilter. Har enligt databladet reglerbar förstärkning mellan 10-20dB.

Enligt databladet ska preamp'en tåla 500W SSB och 300W CW med DC nyckling - däremot är CX-120P koaxialreläerna specifierade till 150W vid 500MHz.

Databladet anger 0.9dB brusstal igenom preamp'en på 430-440MHz, det inkluderar antagligen brustalet på GaAsFet samt loss genom ett relä före GaAsFet.

Har själv kört 350W på 432MHz samt 150W på 1296MHz igenom CX-120P reläer under många timmar i slutsteg - så man kan säga att den typen av relä klarar mer än databladet anger - även om missanpassning och förluster är synliga på mätbänken på de frekvenserna.

Tittar man inuti den så har två skyddsdioder satts ur spel vid nåt tidigare tillfälle.

Vanliga 1n4148 switchdioder i parallel till jord ska ge första steget visst skydd till första förstärkaren.

Här sitter andra steget, en MMIC MSA1104.

MMIC med +10dB gain.
Enligt databladet har 1104 en IP3 på 30dBm och NF på 3dB vid 500MHz.

MMIC har sin drivspänning på plats, rätt högt satt och nära max.värdet 5.5V.

Här sitter det första steget,, en GaAsfet, en MGF1302.

Märkning MGF1302
Enligt databladet har 1302 en NF på 1.4dB vid 4GHz och 11dB gain, men ND blir lägre på 432MHz.

Finns spänning från 78L05 regulatorn till GaAsFet.
Egentligen en väldigt hög matningsspänning, lite spänningsfall blir den genom ett 10ohm motstånd i serie med biasmatningen. Normalt jobbar dessa på 3V, max.värdet är 6.0V.

Lite data.

Samt en del av kretschemat, (inte helt komplett)

Här ser man MGF1302 är satt på 5V samt 22ohm till jord.
Men enligt databladet så ska bästa brustal finnas vid 10-20mA och 3.0V.
Kanske är detta inte helt relevant, man måste prova sig fram med variabel spänningkälla och en brusfaktormätare.

Anslöt en signalgenerator på antenningången och en spektrumanalysator på sändaruttaget och där fanns inget att se. Med stor sannolikhet är det första steget som gått sönder.

Gjorde en snabb sniff med spektrumanalysatorn på Gate samt Drain - den är paj!

Hade inga MGF1302 i lager, så valet stod mellan två olika ersättare, en med riktigt bra brustal och en med lite sämre brustal. Det blev det senare alternativet.

Data på ersättaren. NE72084: Samma drivspänning (3V),  ström (10mA) .

En ny NE72084 samt en trasig MGF1302.

kk

Bytet gjort.

Så där ser det ut med en hel preamp. Bra med förstärkning.

OK, Då återstår en snabb koll i nätverksanalysatorn, var ligger anpassningen och passbandet.
Så här ser det ut genom bandpassfiltret och första resonatorn före justeringar gjordes.
Det gick inte få bättre anpassning, men en liten justering av passbandet gjordes.

Återstår att prova brusfaktorn (NF) i en NF mätare - och göra lite justeringar på första resonatorn.

Passbandet på plats, anpassningen lite för lågt i MHz.

Bandpassfilter, två poler.
Skulle tro att här försvinner runt 4-5dB vilket stämmer med preampens datablad på 10-20dB gain, 15dB i GaAsFet samt 10dB i MMIC minus 5 db i filtret.

Första resonatorn

Sist - skyddsdioderna är återställda på ingången till NE72084,

skulle tro att dom tagits ur bruk pga. IMD på nån plats med starka grannsignaler.

Preamp borde tåla några några hundra mW på ingången utan att skada GaAsFet.

Ny parabol för NAC 23cm

En utrangerad parabolantenn dök upp för nåt år sedan och i år fick jag tid att lägga lite tid på antenn och matare för 23cm (och även 13cm om det skulle bli aktuellt).

Fabrikatet är RFS microwave USA och är en s.k UHF Heavy Duty Grid Kit Range antenn.
Den är troligen specifierad från 400MHz till drygt 800MHz.
Användningsområdet kan vara allt mellan ISM, WLL, SS eller UHF TV.

Har mätt upp lite data på reflektorn.
f/D är 0.4, diameter under <7feet 2m="" cirka="" diameter.="" dvs="" p="">På 23cm får man ~23dBd gain och en 8 graders huvudlob.
Focallength är teoretiskt 0.8m men verkar inte vara det i praktiken.
Med tanke på formen är det inte lika förutsägbart att mäta upp reflektorn som en traditionell runt parabol med mittmatare.

Fästet för mataren sitter i offset anpassat för en speciell RFS-matarkonstruktion, så man måste ha ett justerbart fäste och sen hitta fokus genom att mäta sig fram i praktiken.

Problemet med detta antenn är reflektorn som består av parallella rör med ett 30mm gap mellan rören. Gapet är mao. för stort för 1.2GHz och 2.3GHz för att fungera tillräckligt bra som effektiv reflektor.

Lösningen är att naja fast en extra nät-reflektor på den gamla rör-reflektorn, i form av ett metallnät.
Jag fick tag på metallnät med kvadratiska hål 7x7mm vilket gör reflektorn använbar över 2.3GHz.
Nätet är nu monterad på rörreflektorn med metalltråd som najats fast.


Matare 23cm.
En temporär splash-plate dipol-matare sitter på plats nu och har provkörts, men det är tydligt att den inte sitter optimalt i fokus ännu. Mer justeringar måste göras.
Målet är att använda en ringmatare  med beamforming ring, ger bättre effektivitet.

ICOM IC-Q7 wear, tear and repair

ICOM IC-Q7 handapparat

IC-Q7 har varit den mest långlivade handapparat jag någonsin haft! Inköpt i JA nångång på 90talets andra hälft.
Plasten i chassit är extremt seg och tålig om man jämför plasten med andra fabrikat där plasten gärna spricker vid första stöten. Den enda som gått sänder är spärren för batteriluckan, men vanlig elektrikertejp har hållit luckan på plats i snart 10år. Nu väger den runt 200gram så det blir inga större smällar om den åker i golvet.

Men den har sakta med säkert tappat sin prestanda under en tid, mottagaren hör dåligt och sändaren verkar inte ha någon större uteffekt.

IC-Q7 är enkel att öppna, två skruvar i batterifacket  - sen är man inne. På bilden syns direkt att lödningarna har släppt p å flera ställen, runt SMA kontakten och även mot RF kretskortets lödpunkter, RF kortet är borttaget på bilden.

RF kretskortet, Det största problemet är att det vinklade mittstiftet på SMA kontakten har lossnat i sin lödning helt och hållet, även 3 av 4 lödpunkter har släppt samt att brickan som anlsuter SMA kontakt med jord har en lödtunga gått av helt.

Med lödsug, allt gammalt tenn borttaget, fluss borttaget, det ser ut att gå att montera ihop allt igen med nya lödpunkter.

Även spricka på logik-kretskortet löds om på alla ställen mot metallchassit.

IC-Q7 åter ihopsatt, vad blir resultatet på respektive band för sändare och mottagare.
-126dBm på 145MHz får anses OK för den här mottagaren med Squelch inställd på som "AUTO", orginaldata anger 0.16uV när Squelch ska öppna.
OBS: Detta är ingen FM SINAD mätning, snarare ett mått på när Squelch öppnar. Man kan ju även öppna Squelchen manuellt och göra en SINAD mätning men i detta fallet så är dt normala användingsfallet med automatisk Squelch.
Den automatiska Squelchen är enkel och delvis inbyggd i TA31136F kretsen, på LF sidan sitter ett LF filter och en detektor som lyssnar på den detekterade LF signalen och avgör om det finns brus på mottagarfrekvensen/detekterad LF signal och om det är brus så mutas LF till högtalaren.
Det finns ytterligare mer att göra om man vill, ett antal testpunkter kan mätas upp,  justeringspunkter att vrida på   -men det får vänta om det inte visar sig att det finns ytterligare problem.

På 434MHz stänger Squelch strax under -124dBm, även det OK för denna mottagare. Orginaldata anger 0.22uV.

IC-Q7 har en bredbandsmottagare från 30MHz till 1309MHz, på 23cm delen verkar känsligheten rimlig
-112dBm är inte bra men inte heller defekt på nåt sätt. Orginaldata anger 0.5uV.

På lägsta frekvensen -119dBm.

Sändaren ger 338mW på 145MHz, rätt nära orginaldata som anges till 350mW vid 3.0V.
Det sitter två stycken AA batterier och vid detta mättillfället var dom helt nya.
Max drivspänning  når man aldrig med AA batterier så det blir mindre uteffekt helt enkelt.
Slutstegen på VHF och UHF består vardera av 4st parallelkopplade 2SC3356 som normalt jobbar runt 10V @ 100mA, verkar vara överdimensionerade och klarar mao. av missanpassningar och värme på 3V drivspänning.

Sändaren ger 278mW på 434MHz - även det nära orginaldata som anges till 300mW vid 3.0V.

Så nu har IC-Q7 återfått sina prestanda med några enkla åtgärder och kanske håller den ytterligare 15år.

Tekniska krav på amatörradiosändare

När det blir dax så ska slutsteget provas och mätas upp gentemot de krav som ställts på amatörradiosändare. 
De tekniska definitionerna är inte specifierade av PT.S, istället hänvisar P.TS till tekniska specifikationer hos I.TU via följande länk:http://life.itu.int/radioclub/ars.htm

och i detalj på:http://life.itu.int/radioclub/rr/frr.htm

Nedanstående text kommer från http://life.itu.int/radioclub/ars.htm

ARTICLE 3

Technical Characteristics of Stations

3.6    Transmitting stations shall conform to the maximum permitted power levels for spurious emission or unwanted emissions in the spurious domain specified in Appendix 3. (WRC-03) 

APPENDIX  3  (Rev.WRC-03)

Tables of maximum permitted power levels for spurious
 or spurious domain emissions

 

TABLE  II     (WRC‑03)

Attenuation values used to calculate maximum permitted
spurious domain emission power levels for
use with radio equipment

Amateur services operating below 30 MHz (including those using SSB):

Attenuation (dB) below the power supplied to the antenna transmission line: 43 + 10 log (PEP), or 50 dB, whichever is less stringent

O.FCOM i england har skrivt lite mer än vad PT.S har gjort:
http://www.ofcom.org.uk/static/archive/ra/publication/ra_info/br68r11/br68.htm

Apparatus

4(1) The Licensee shall ensure that:

(a) the emitted frequency of the apparatus comprised in the Station is as stable and as free from Unwanted Emissions as the state of technical development for amateur radio apparatus reasonably permits; and
(b) whatever class of emission is in use, the bandwidth occupied by the emission is such that not more than 1% of the mean power of the transmission (not including the power contained in spurious emissions) falls outside the frequency band.

4(2) Notwithstanding any other term of this Licence, the Licensee shall ensure that the apparatus comprised in the Station is designed and constructed, and maintained and used, so that its use does not cause any undue interference to any wireless telegraphy.

4(3) If any undue interference to wireless telegraphy is caused by the radiation of Unwanted Emissions or the field strength of electromagnetic energy radiated from the Station, then the Licensee shall suppress the Unwanted Emissions or reduce the level of the field strength to the degree satisfactory to the Secretary of State.

4(4) The Licensee shall conduct tests from time to time to ensure that the requirements of this clause 4 are met.

4(5) The Station shall be capable of receiving Messages on the same frequencies and with the same classes of emission in use for the transmission of Messages by the Station.

Ett litet rör PA på labbänken, nu med mer +Va på anoderna

Med labb nätdelen så har rören +625 V på anoderna under belastning, och +705 V i vila och slutsteget verkar fungera som det ska och enligt Telefunkens QQE06/40 datablad klass B parallelsystem.

Nu är det dax för lite hamdomspecials, dvs. att börja sätta upp slutsteget på sina max. specifikationer och se hur mycket röret klarar av (utan att tänka på livslängd ).
Tanken är att detta ska vara ett slutsteg för SSB men även CW genom kontroll av Ug2/bias.

Telefunken som är det enda databladet jag hittar som har en specifikation för 5894/QQE06/4 i klass AB och C, anger att:
Klass B, SSB, 30MHz
Anod: 750V / 150mA

ScreenGrid: 280V / 25mA
ControlGrid: -30V / Ia: 40mA idle, 0mA

Uteffekt: 74W P.E.P


Klass C: CW I.C.A.S 200MHz
Anod: 750V / 2x90mA
ScreenGrid: 250V / 14mA
ControlGrid: -80V / 1.7mA
Uteffekt: 96W
%: 71



Idag var det projekt "öka anodspänning" och över max.specifikationen som är +750V
Rotade i junkboxen och hittade ett par delar som går att kombinera ihop, trafo Hsp, full likriktare med mättuttag samt fyra st. Hsp kondingar med bleeders.
Trafo visade 1100V utan likrikare och konding/bleeders och har klarat av 1A tidigare.
Så med knappt 30% högre anodspänning, vad kommer det göra ?

Ny nätdel för anodspänningen - snabbt ihopsatt för en test

Anodspänningen i vila: 1098V DC, så jag når inte målet med 1.1kV.

Anodspänning under belastning blev 951V DC vilket var lite synd, tappade 144V. Målet var 1.1kV under belastning.
(bilden vill inte hamna på rätt ledd ...)

Tidigare tester har gjorts med drygt 10W i driveffekt, men det verkar gå att mata på mer, så även drivspänningen på drivsändaren har höjts med 1.8V till 13.8V DC.

Driveffekten från Yaesu FT-7 på 7-28MHz, vid 13.8V DC, hela 14W, inte illa alls.

Så vad ger då två stycken QQE 06/40 rör i parallelkoppling vid 951V DC och 14W in ?
Provade på fyra frekvenser med slutsteget avstämt på respektive band:

28MHz: ~100W @ 14W @ 951V +Va
Noteras: det är nåt som inte fungerar här, kan vara uttaget på L som måste ändras och/eller brist på LC kompensation på drivgaller för de pF som finns genom röret, borde prova med en liten induktans och konding på drivsidan om inte en ändring av uttaget på L räcker till.

21MHz: 160W @ 14W @ 951V +Va
Noteras: det gick att stämma av korrekt och C1/C2 räcker till, möjligen ska uttaget på L justeras lite mer

14MHz: ~170W @ 14W @ 951V +Va
Noteras: fortfarande bästa bandet så här långt

7MHz: 150W @ 14W @ 951 +V
Noteras: C2 räcker inte till, står på max pF så här krävs lite justeringar

Slutsatsen efter dessa prov är att:
Enligt databladet borde man få ut knappt 150W på två rör vid 750V eller 180W på två rör i klass C.

Jämför man detta projekt med andra liknande projekt så ligger mina uteffekter per rör lågt.
- Som mest har jag nu 85W uteffekt per rör, lite mer borde finnas att hämta ut med hjälp av den högre anodspänning, mer driveffekt och mer anodström.

- Värmeutvecklingen i rören är märkbar om man sänder en SSB enkelton i 15sekunder, en fläkt måste gå kontinuerligt för att hinna kyla mellan TX/RX. Anodpinnarna måste kylas med anodflärpar redan vid normala effekter.

Med slutsteget avstämt på 14MHz, mer än 150W ut till konstlasten.

Närmare bestämd knappt 170W på 14MHz om man uppskattar effektmätarens utslag på de olika effektlägen: 150W och 1.5kW

Den inbyggda strömmätaren visar en rimligt ström i läge: Ig2.
På läge: Ig1 ser man inget utslag ännu, vilket borde betyda att det inte är klass C ännu   ;)


Alla tester har hittills gjorts i en 150Watts 50Ohms terminering - som nu börjar bli riktigt varm fort.
En annan lösning behövs fortsatt, kanske en -3dB dämpsats eller en större terminering.

Nästa steg blir ett antal åtgärder,
- dubbelkolla -Vg2/Ia idle så röret jobbar på "rätt ställe"
- kontrollera VSWR för drivsändaren vid TX, troligen behövs lite C & L på ingången
- Öka +Va, målet är +1.1kV, med en annan trafo ur junkboxen.
- kolla upp strömmätaren för Ik, nåt är felkopplat.

Ett litet rör PA på labbänken QQE06/40 QQE06-40

På labbänken står nu ett nytt litet DIY rörslutsteg som växt fram under våren.
Byggstenarna i detta slutsteg är mest junkboxprylar och några få kompletterande inköp.

Eftersom jag har ett par QRP transceivers som ger 10W och några hembyggda monobandssändare, så vore det kul med ett anpassat slutsteg. Målet med detta steget var 100-200W uteffekt beroende på anodspänning och antal rör. Vore även kul om det var switchbart initialt mellan 7 - 28MHz, men förberett för 3.5MHz senare.

Så här ser slutstegslådan ut nu, frontpanel med ett litet mätinstrument + omkopplare, C1 + C2, bandswitch samt två brytare för standby samt biasström (klass-C, klass (A)B.)

Och baksidan med kylfläkt och diverse kontakter, en 12-polig kontakt för alla spänningar, en RCA för T/R, RFin, RFut samt fläktstyrning.

 På tradera hittades flerpoliga kontaktpar (hona/hane) och lite SO-chassikontakter. En fläkt planerades tidigt eftersom det kommer att bli varmt ju längre detta steg tweakas.
Lådan är hemgjord och bockad nere i pannrummet ;), plåtsvepet är perforerad för kylning och man ser dessutom röret i drift.

Innanmätet, här ser man dom två tetroderna och att det finns en bandswitch

 Där är dom, 2st QQE 06-40 Philips glasrörs tetroder, sammanlagt 4st tetroder parallelkopplade, provkörde först bygget med ett rör för att korta ner inkörningsproblematiken.
Med 10W driveffekt så ger ett rör cirka 60-70W på 14MHz i nuvarande konfiguration.

En liten toroid används av utrymmesskäl

 En vanlig pi-krets som avstämning, C1 har två sektioner, även C2 har två sektioner. En toroid t-200 används på 21MHz och 7MHz men är lindad för att klara 3.5MHz senare när lite mer pF lagts till p C1 och C2.
Anodkontakterna är hemmagjorda av fosforbronsliknande skärmlådematerial, plåten har lite svikt med håller formen vid rimliga töjningar. Det är helt nödvändigt att kyla dessa anodpinnarna när man tar ut max.effekt ur rören. Min IR termometer visar temperaturer högre än tillåtet enligt databladet -  utan dessa kylflärparna, även glaskroppen blir varm enligt IR mätare så en fläkt behövs.

Nätdelen, en kraftigt modifierad Heatkit modell, lämplig som labnätagg.

Den separata nätdelen ger flera olika spänningar, dock inte glödspänningen som sitter inbyggd i botten av slutstegslådan.
I nätdelen sitter även ett 90sekunders delayrör som lägger på anodspänningen sist efter påslag.
Den 12-poliga kontakten är väldigt smidig för olika labbändamål, i kontakten finns -120V för bias, +270V för galler, +650V för anod, en styrspänning på 12V för reläer samt 230VAC matning till glödtrafon i slutstegslådan.

Här är en av dom få databladen som beskriver klass-B data med dessa rören, dessutom i parallelkoppling.

schema (med fel inritade ;:)))

 Ett byggschema, så här ser det ut nu (med reservation för sena modifikationer och fel...) Som det framgår är detta ett trögdrivet slutsteg, som matas i en 50ohm icke-induktiv resistor och den lilla RF driveffekt som krävs läcker igenom seriekondingen till gallren. Fördelarna är bra anpassning, inga fler bandunika komponenter eller bandmkopplare.

Nackdelen är att min 10W drivsändare kanske inte klarar att driva två rör i de max.tester som kommer senare....

har fem lägen på mätinstrumentet, än så länge är fyra lägen inkopplade

Ett litet uV instrument används för flera olika mätpunkter, shuntar och skalresistorer är uttagna och uppmätta för två rör. Har nu lite koll på arbetsvärden under avstämningen av slutsteget.

Några resultat i klotterform

Mätprotokollet visar följande vid +652V på anod under belastning, med två rör i parallel:

• Uteffekten dalar lite över 21MHz, vilket är lite konstigt och nästa steg är ytterligare justeringar.

• På 14MHz och 7MHz verkar QE 06-40 fungera väldigt bra - nästan som om rören är frekvenskänsliga och extra "glada" runt 10MHz ?

• 10W ger Yaesu FT-7 och som bäst får man då ut 130W ut på SSB och CW.  Med bara ett rör och 10W in får man ut runt 70W, så det betyder att det finns mer effekt att hämta med två rör i parallel om man använder en större drivsändare. Nästa steg är att prova med 20W.

• Om steget är helt linjärt vet jag ännu inte, men det ser ut att gå med mycket lite ström på Ig1 och Ig2 håller sig enligt spec. Nästa steg är att göra en linjäritetsmätning.

• På 7MHz stod C1 på max, så där kan det finnas mer att hämta med lite modifieringar.

• På 3.5MHz fattas många pF ännu så testresultatet är bara preliminära. Nån omkoppling för mer pF måste göras om steget ska kompletteras med detta band.

På tal om slutstegsbyggen...813

Ett av mina slutstegsprojekt innehåller 813 - och det är verkligen gamla grejor.
När jag blev med A-certifikatet för många år tillbaka och intresserade mig för DX-jagade, så skaffade jag ett litet monobandslutsteg bakom min TS-520, med ett 813 rör på 14MHz som gav en hel del värme, rött ljus, lite RF-uteffekt ock troligen en del orena SSB signaler...
Det slutsteget är numera R.I.P men på senare tid har jag ett projekt med flera 813 i parallel.

Det nuvarande 813 slutstegsbygget har 3st rör och skall klara 3.5MHz till 28MHz.
I nuvarande version är slutesteget ett traditionellt bygge med pi-krets, C1 och C2 samt en avstämbar ingångskrets. vill man ha max uteffekt på 24 och 28MHz bör man titta på en Pi-L krets istället.
Med 813 så blir det olika Q beroende på frekvens när man räknar fram data på induktansen på anodkretsen. S.k parasit suppressorer på anodkontaktern kan man hoppa över, 813 är inget VHF rör.

Råkade hitta ett par pdf'er på nätet från tiden då 813 var nytt på marknaden.

RCA var ute tidigt och promotade detta rör för hamradio.

Ett nyhetsbrev från RCA, anno 1939, Januari

Jepp - helt klart en ny "Hamdom"-produkt med "amazing performance" redan före 1939...

Ett litet slutsteg för AM och CW entusiasten.....

Mycket enkelt slutsteg, lite 10V glöd och sen 1.6kV så har man en lättdriven förstärkare för AM.....

En liten "SSB linäritetsindikator"

Har en liten kö på labbordet med hembyggda SSB linjära kortvågsslutsteg, ofta går dessa slutsteg på gränsen till vad rören klarar av och driveffekten är inte alltid enligt databladet.

Så hur håller man ett öga på att slutsteget är linjärt, och när det inte är linjärt ?

I teorin har alla slutsteg konstruerats för att vid en viss ineffekt, (t.ex om man har 10W in ) så får man en viss uteffekt (t.ex. 100W ut.), i  exemplet är mao slutsteget konstruerat för att ge 10ggr förstärkning och förutsätts arbeta linjärt.

Två wattmätare används för att mäta driveffekten samt uteffekten på ett slutsteg.

Enligt formeln i bilden ovan, så framgår att man kan använda en konstant som mätvärde för linjäritet, om konstanten varierar för mycket så vet man att slutstget inte längre arbetar som det var tänkt.
Lösningen ovan kräver då två wattmätare inkopplade på koaxerna samt att man gör en liten kalkyering för att få fram "k" baserat på vad respektive wattmätare visar.

Man kan ju även göra en liten RF-sensor och sen använda en spänningsmätare, eller varför inte två parallela RF-sensorer och en centrerad voltmätare med "+" resp. "-" utslag.

Som det brukar vara så har någon redan gjort en sådan konstruktion och jag hittade en artikel från den numera insomnade amatörradiotidningen HamRadio. Där fanns en s.k SSB splattermätare i ett nummer från 1975 men byggbeskrivning, funktion, kalibrering osv.
Iden är hämtad från gamla slutstegskonstruktioner som har en liknande indikator för tuning.

Principen i HR artikeln, ritat med egen penna.

En enkel krets enligt HR artikeln.Man samplar RF från:

• drivsändaren = ineffekt slutsteg
• slutsteget = antennen

Gör en kalibrering som balanserar visarintrumentet i mittläget. Mittläget representerar då normal linjär SSB drift.

• Om visarintrumentet drar åt höger betyder det att man får spurioser/splatterprodukter ut ur slutsteget, vilket normal betyder att slutsteget inte längre gör linjärt enligt design.

• Om visarinstrumentet drar åt vänster betyder det att man driver slutsteget med mer effekt, men slutsteget ger inte mer uteffekt enligt konstanten "k", dvs. man hamnar i saturations/flattopping, vilket normalt betyder att slutsteget inte längre gör linjärt enligt design.

En liten illustration i ämnet.

Enligt artikelförfattaren så ska fullt skalutslag representera 10% avvikelse från "k", dvs distortions produkter -20dB. 

Står mätaren på mitten, är det nära noll % avvikelse från "k", dvs. distortionsprodukter -30dB.

Omkopplaren har flera funktioner, och det normala läget är "k" mätaren.

Hoppsan, bilden envisas med att ligga ner....

Återstår att "miniatyrisera" och prova ut detta lilla tuningverktyg!

Ett liknande instrument står redan på mitt labbord och heter Kenwood SM-220 Station Monitor.
SM-220 fungerar nästa likadant, men istället för ett visarinstrument så har man en CRT som visar en s.k trapetsoid.  Trapetsoiden har två referenspunkter, drivsändaren och slutsteget, mellan dessa två referenspunkterna dras en rak linje på CRT om slutsteget arbetar enligt "k".
Om man avviker från "k" så kommer CRT att visa en böjd linje (konkav/konvex) mellan referenspunkterna, dvs. samma som den enklare mätaren, overdrive/flattopping respektive spurioser/mer uteffekt = non-linear!.

SM-220 har lite mer finesser och tar mycket plats - så det är och förblir ett eget instrument på bordet.

Nytt filter i radiorummet

Med mer uteffekt på kortvåg så har jag letat efter ett begagnat filter att sätta efter slutsteget. Tanken var att dämpa övertoner från dels det fabriksbyggda rörsluteg jag använder  - men även att använda filtret till de rörslutstegsprojekt som står på kö att färdigställas och provköras med antenn och trapetsoid-monitorering.

Ett passande Drake filter dök upp begagnat nyligen och det passar ju bra till L7B PA't.
Filtret har några år på nacken vilket framgår av impedansen är specad. till 52ohm vilket var en vanlig impdans när rg-8/u och rg-58/u var vanliga. Idag har man andra material och specifierar 50ohm. I praktiken gör detta ingen skillnad mellan 50 och 52ohm.

Första åtgärden är en optisk besiktning av innehållet och allt verkar OK.
Det verkar vara ett 5-poligt filter, väl genomfört med separata skärmade kammare.

Kondensatorerna ser ut att tåla en hel del värme och spänningar. Skruven/muttern var åtdragen och de keramiska genomföringarna är inte spruckna.

Kan tyckas vara  lite riskabelt att ha en filterlösning med flera skruvförband i serie mellan varje sektion, men muttrarna var fortfarande åtdragna & lackade samt inga spår av värme syns i förbanden. So far, so good.

En snabb koll i nätverksanalysatorn visar kurvor som inte kommer att ställa med något av det som sänds ut mellan 1.8 till 29MHz. Passerar man 30MHz ökar förlusterna i filtret och över 41MHz så ser  man att det mesta av övertonerna stannar kvar i filtret. Så det är en lågpassfilter med en Fco (cut-off) vid 30MHz.
Den sämsta anpassningen inom passbandet syns på markör M2 -18dB return loss vid 26.12MHz dvs utanför amatörradio kortvågsbanden.

Några noteringar för framtiden med blyerts noterade på lådan.
30MHz har bara -14dB anpassning sen "går det utför" i takt med ökande frekvens.
Förlusterna i filter ligger mellan 0.1 till 0.2dB under 20Mhz och på det dubbla över 22MHz.

Nästa filtertest blir med L7B't på 10M bandet och min 2el yagi i andra ändan.

Våra mikrovågsband - en reflektion i tiden....

Stora förändringar har skett eller förändringar är alldeles runt hörnet för mikrovågsintresserade radioamatörer.

Satt och funderade på vad som kommer att hända nu och en tid framöver på de allokeringar som amatörradio har på 1.2GHz, 2.3GHz, 3.4GHZ och 5.7GHz för smalbandig kommunikation. Man vill ju inte satsa alla sina slantar på en halt häst.

1.2GHz, 23cm bandet.

På 1.2GHz har Gallileosatellitsystemet varit aktuellt under lång tid, men fler satelliter är nu i bruk och det har rapporterats om interferenser mellan amatörradio och satellitsystemen. Frågan är hur fortsatt interferensbenägna amatörradions smalbandiga signaler är på de bredbandiga konsument/kommersiella produkter som kommer att använda Gallileosystemet.

Satelliterna IOV3 FM3 E103 E19 och IOV4 FM4 E104 E29 har sin bredbandiga nyttosignal över hela den allokering som amatörradio har på 23cm bandet vilket berör båda ATV, EME och Terrestrial kommunikation. Det finns fler IOV satelliter som sänder på andra segment. Man kan ju minska inkommande ”störningar” från satellit genom att använda paraboler, åtminstone för terrestrial.

Tidigare har det diskuterats om 1296/1297MHz blir för utstört ska smalbandig amatörradio flytta längre ner till 1240MHz.

Att flytta smalbandig amatörradioutrustning från 1296 till 1240 är en stor grej för oss alla som har högprestandautrustning anpassad för långdistanskommunikation via Månreflektion (EME) eller flygplansreflektioner (ACS).

Antenn, matare och preamplifiers, filter, blandarkretsar, oscillatorer  - allt är optimerat för 1296MHz.

Den andra frågan är om en flytt görs partiellt mellan de olika IARU regionerna, för att kunna kommunicera då krävs extra utrustning med två högoptimerade frekvensområden 1240MHz för sändare och 1296MHz för mottagare.

2.3GHz, 13cm bandet.

Fler och fler länder avslutar nu amatörradioallokeringar på 2.3GHz  och auktionerar ut 2.3-2.4Ghz i segment för wideband system.

Idag kan vi får ett temporärt sekundärt tillstånd mellan 2320-2321MHz att sända med 1000W.

Strategin idag är att få tillgång till smalbandiga amatörradioallokeringar med så mycket frekvenser gemensamma med övriga IARU regioner, helst utan begränsningar, dvs. 1000W och inga antennrestriktioner. Redan idag är det olika allokeringar mellan IARU regioner vilket ställer krav på båda motstationerna att ha dubblera optimerad smalbandig utrustning.

3.4GHz, även detta bandet verkar gå samma väg som 2.3GHz, man avslutar amatörradioallokeringarna och auktionerar ut segment för wideband system.

Idag kan vi får ett temporärt sekundärt tillstånd mellan 3400-3401MHz att sända med 1000W.

Även här är strategin densamma som 2.3GHz.

5.7GHz är ju redan intecknad för en eventuellt expansion av WLAN.

Även här är strategin densamma som 2.3GHz.

10.368Ghz och uppåt.

Inga direkta signaler på nya system som kan tränga bort amatörradion.

Möjligen radarapplikationer i bilar, kanske kan dom påverka amatörradio allokeringar som 24Ghz, 75GHz ?

Så vad är/blir konsekvenserna för amatörradion:

Många radioamatörer har slutat investera i smalbandiga 1.2/2.3/3.4/5.7GHz högprestandastationer, och amatörradioverksamheten lider av detta redan nu, nationellt liksom internationellt. Antalet fyrar har minskat nationellt och med tanke på temporärar tillstånd hindras vidare utveckling av dessa.  Antalet deltagare i aktivitetstester m.m har minskat.

Många internationella företag som traditionellt säljer motsvarande utrustning ser ut att inte längre utveckla produkterna på dessa frekvenserna kanske pga. minskad omsättning och därmed minskad återinvestering i produktutveckling, gäller både sändar/mottagare liksom antennsystem. Den utveckling som sker tycks vara för utrustning på frekvenser över 10GHz eller under 1GHz.

Finns där några initiativ IARU där amatörradioallokeringar kan fås, andra GHz-frekvenser eller bibehålla med t.ex guardbands-tänket ?

Vägen framåt är att få definierat exakt vilka amatörradiospektrumstrategier som blir verklighet, vilka tidplaner som gäller och hur den globala frekvensallokerings-bilden ser ut över alla IARU regionerna – och sen informera om detta.

Först då kan antalet amatörradiostationer på dessa frekvenser kanske växa till sig igen och utvecklingen ta fart.

Det finns fortfarande en stor potential att experimentera och utvärda antennsystem, förstärkare, smalbandig SDR samt digitala transmissionssätt via långväga kontakter och med extremt svaga signaler – en radiomiljö som skiljer sig markant från de kommersiella bredbandiga korthålls-systemen.

Det kommer att uppstå situationer med problematik att definiera exakt vilka smalbandiga segment amatörradio kan använda och hur stora guardband amatörradion rimligtvis behöver. Ett annat problem är att bandsegmenten auktioneras ut till olika leverantörer med olika underleverantörer av utrustning. De flesta underleverantörer följer antagligen samma kommersiella radiostandards i ”luftsnittet” men modulering och kanalisering kan skilja - så vem vet hur ev. guardbandsdiskussionerna ska gå till ?

Om 1.2/2.3/3.4/5.7GHz inte kan få smalbandiga amatörradioallokeringar – vad återstår då ?

Nya GHz-allokeringar, att gå allt högre upp i GHz eller att gå ner under 1GHz ?