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Röhren-Endstufe für das 13-cm-Band

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In diesem Artikel werden zwei Röhren-Leistungsverstärker für das 13-cm-Band beschrieben. Die unter den Funkamateuren wachsende Begeisterung für die oftmals neuentdeckten Mikrowellenbänder soll hiermit weiter unterstützt werden. Bekanntlich ist die Aktivität auf diesen Frequenzen unbedingt mit eigener Initiative und der Bereitschaft zum Selbstbau verbunden. Die Entwicklung auf dem Halbleitersektor ermöglicht uns zwar eine recht preiswerte Realisierung von geeigneten Empfangssystemen, aber das Problem, einen leistungsfähigen Sender zu bauen, bleibt oft ungelöst.

Es soll nicht verschwiegen werden, daß sich hier neue Möglichkeiten eröffnen und der Trend hin zur Anwendung neuer Halbleiter geht; doch wird es wohl vorläufig mit beachtlichem finanziellen Aufwand verbunden bleiben.

Objektiv betrachtet es möglich, den Treiber des nachfo. "end beschriebenen zweistufigen Verstärkers durch eine Transistorstufe zu ersetzen, weg in von vornherein die Entscheidung für den Einsatz des Leistungsverstärkers feststeht. Ansonsten empfiehlt es sich durchaus, zuerst den immerhin 40 Watt starken Treiber nachzubauen.

Bei vielen Großfeldjägern, EME- oder Kontestfreunden läßt die Entscheidung zugunsten des leistungsstärkeren Endverstärkers nicht lange auf sich warten. Aus diesen Überlegungen heraus scheint die Veröffentlichung des 100 Watt starken Röhrenverstärkers mit einer Gesamtverstärkung von mindestens 23 dB in der Ära der Power-GaAs-FETs sinnvoll zu sein.

Um auch dem weniger erfahrenen Amateur zum Erfolg zu verhelfen, wird die nachfolgende Bauanleitung etwas ausführlicher gehalten. Da dem Verfasser kaum brauchbare Vorschläge für leistungsstarke Stufen bekannt sind, wird dem Endverstärker mehr Aufmerksamkeit gewidmet. Alle darin angesprochenen Probleme betreffen ausnahmslos auch den Treiber und werden daher nicht getrennt erörtert.

Die beiden Leistungsverstärker sind in Koaxialtechnik aufgebaut. Die elektrische Länge des Anoden- und Kathodenkreises von 3/4 bzw. 5/4 Lambda läßt sich auch gut mit der Mechanik in Einklang bringen.

Obwohl die Impedanz der beiden Anodenkreise mit etwa 50 Ohm dem Idealfall für Leerlaufgüte eines Koaxialkreises nahekommt, konnten die Abmessungen der Anodenrohre relativ klein gehalten werden. So entstanden bezüglich der Frequenz und Leistung zwei "handliche Bausteine".

Die Ein- bzw. Auskopplung sowie Abstimmung der Kreise wird kapazitiv vorgenommen. Im Gegensatz zu den früher vom Verfasser veröffentlichten Endstufen für die Bänder 6 cm oder 9 cm werden hierbei die Sendetrioden vollständig in Kontaktfedern gefaßt, die den Einbau bzw. Tausch der Röhren völlig unproblematisch machen.

Da die Anodenverlustleitung unter Umständen bei Vollast überschritten wird, was nicht nur die Lebensdauer der Röhren beeinträchtigt, sondern auch zu Überschlägen innerhalb des Systems und damit zur Zerstörung desselben führen kann, wurde der Kühlung der beiden Bausteine viel Aufmerksamkeit gewidmet. Die Zuverlässigkeit wurde während der ganzen Entwicklungsphase großgeschrieben, so daß einige Details in der mechanischen Ausführung als zu aufwendig erscheinen. Selbstverständlich lassen sich viele Einzelheiten einfacher realisieren, doch ist es meistens mit schwerwiegenden Kompromissen verbunden.

Stückliste Endverstärker
1Röhre TH021/TH6885
2Anodenfassung Rohr Ms 58, 60 x 6
3Isolator Teflonstab 14 mm
4Anodenabklatschplatte Platte Ms 58, 96 x 96 x 2
5Abschlußdeckel Anodenrohr Platte Ms 58, 100 x 100 x 2
6Anodenrohr Rohr Ms 58, 80 x 5 x 62
7Abstimmschraube Rundstab Ms 58, 8 mm
8Hülse (siehe Text 1.3.)
9Bodendeckel Anodenrohr Scheibe Ms 58, 88x5
10Gitterrohr Rohr Ms 58, 32x 3,5 x 102
11Abstlmmschraube Rundstab Ms 58, 6 mm
12Gewindehülse Rundstab Ms 58, 10 mm
13Bodendeckel Kathodenrohr Scheibe Ms 58, 68x5
14Kühlkörper (siehe Text 1.1.)
15Geh6userohr Rohr Ms 58, 30x 1 x 27
16Haltering der Führungshülse Anodenrohr Rundstab Ms 58, 20 mm
17Ausgangsbuchse Rohr Ms 58, 12x 1
18Führungshülse Anodenrohr Rohr Ms 58, 14 x 1
19Haltering der Führungshülse Kathodenrohr Rundstab Ms 58, 16 mm
20Eingangsbuchse Rohr Ms 58,10 x 1
21Führungshülse Kathodenrohr Rohr Ms 58, 12 x 1
22Abklatschscheibe Scheibe Ms 58, 68 x 2
23Gehäusebodenscheibe Scheibe Ms 58, 30 x 3
24Scheibe (Halterung der Durchführungskondensatoren Scheibe Ms 58, 30x 2
25Kathodenrohr Rohr Cu, 14 x 3 x 115
26Heizungsstift Rundstab Ms 58, 4 mm
27Schraube Rundstab Ms 58, 14 mm
28Teflonring Teflonstab 8 mm
29Isoliernippel Teflonstab 8 mm

1. Der Endverstärker

In dem Verstärker wird die recht robuste Triode TH021/6885 der Firma Thompson eingesetzt. Die zusammengebaute Stufe ist in Abb. 1 dargestellt. Besonders auffallend wirkt der Kühlkörper (14) im unteren Teil der Zeichnung; er ist fest auf dem Kathodenrohr montiert und sorgt zuverlässig für die Kühlung der Kathode. Damit ist auch das größte Problem, das bei der Entwicklung auftrat, beseitigt. Es wurde nämlich festgestellt, daß die im Betrieb plötzlich auftretenden Überschläge innerhalb der Röhre auf Überhitzung der einzelnen Elektroden und nicht, wie oft vermutet wird, auf zu hohe Anodenspannung oder Fehlanpassung zurückzuführen sind. Das kann durchaus auch dann der Fall sein, wenn die maximale Verlustleistung der Röhre noch nicht erreicht worden ist.

Abb 1
Abb. 1: Der 13-cm-Endverstärker.

Auf eine besondere Art der Anodenkühlung wird später eingegangen.

1.1. Der Kathodenkreis

Aus den eben kurz erläuterten Gründen ist das Kathodenrohr (25), in Abb. 2 dargestellt, als einziges Element aus dickwandigem Kupfer gefertigt. Aus dem Datenblatt des Röhrenherstellers geht hervor, daß die Fertigungstoleranzen bis 0,3 mm eingehalten werden. Das ist bei den in Fingerstockmaterial gefaßten Elektroden kein Grund zur Besorgnis; bei der Kathode jedoch ist Vorsicht geboten. Gegebenenfalls ist die Kathodenfassung entsprechend zu bearbeiten.

Abb 2
Abb. 2: Kathodenrohr.

Die auf dem Kathodenrohr (25) aufgelötete Abklatschscheibe (22) stellt mit dem Bodendeckel (13) auf dem Gitterrohr den Abklatschkondensator dar. Als Isolator wird 0,1 mm starke Teflonfolie verwendet. Zusätzlich können diese beiden Scheiben mit zwei 1-nF-Scheibenkondensatoren beschaltet werden, damit Schwingungen im UHF-Bereich vermieden werden.

Um eine bessere HF-Entkopplung der Anschlüsse für Heizung und Kathode zu erreichen, kann der Innenstift des Durchführungskondensators mittels 1/4-Lambda-Drossel mit der Halterungsscheibe (24) verbunden werden (ca. 35 mm CuAgDraht auf 4 mm Dorn gewickelt). In diesem Fall sollten die beiden Zusatzkondensatoren auf etwa 4,7 nF erhöht werden.

Das Gewinde M10 x 1 am Ende des Kathodenrohres (25) bietet die Aufnahme für den Heizungsstift und gibt gleichzeitig der Gehäusebodenscheibe (23) Halt. Einzelteile des Heizungsstiftes und die Einordnung der Elemente sind den Abb. 3 und 4 zu entnehmen.

Abb 3
Abb. 3: Halzungsstift.

Abb 4
Abb. 4: Bauelemente des Heizungsstifts.

Der Kühlkörper (14), der von einer defekten Röhre abgeschraubt und entsprechend ausgedreht ist, wird saugend auf das Kathodenrohr (25), gegebenenfalls mit Wärmeleitpaste, aufgeschoben und mit der Bodenscheibe (23) gehalten. Die Anschlußpfanne des Heizungsstiftes soll mit einer flexiblen Leitung von ca. 35 mm Länge (1/4 Lambda) mit dem Durchführungskondensator der Halterungsscheibe (24) verlötet werden. Danach können die Teile 15 und 24 mit der Platte 23 verschraubt werden. Damit ist das Kathodenrohr komplett. Weitere Hinweise in Abb. 2.

1.2. Das Gitterrohr

Das zusammengebaute Gitterrohr ist in Abb. 5 zu erkennen. Die Einzelteile werden weich zusammengelötet, das komplette Rohr sorgfältig gereinigt und gegebenenfalls noch einmal nachpoliert. Der Bodendeckel des Anodenkreises (9) soll auf das Gitterrohr aufgepreßt und, falls nötig, von außen verlötet werden.

Abb 5
Abb. 5: Gitterrohr.

Da sich der Bodendeckel und der Abschlußdeckel des Anodenrohrs etwa im Strommaximum des Ausgangskreises befinden, beeinflussen sie die Leerlaufgüte desselben erheblich. Aus diesem Grund ist auf die Oberfläche und eine erstklassige Kontaktgabe zwischen den Teilen 10, 9, 6 und 5 besonders zu achten.

Ganz zum Schluß wird das Fingerstock-material in das offene Ende des Gitterrohres hineingelegt und durch die 2-mm-Löcher von außen verlötet. Eine 1 mm starke Aluminiumscheibe, die dem Durchmesser des Gitterringes entspricht, erleichtert diesen Vorgang.

Jetzt kann das komplette Kathodenrohr montiert werden. Die sechs M3-Schrauben sollen mittels handelsüblicher Isoliernippel von der Abklatschscheibe (22) elektrisch getrennt werden (Kathodenpotential).

1.3. Der Anodenkreis

Der Ausgangstopf des Verstärkers besteht in der Hauptsache aus Abschlußdeckel, Anodenrohr, Bodendeckel und Gitterrohr (Teile 5, 6, 9 und 10). Von allen diesen Elementen und der Kontaktierung hängt die Güte des Kreises und damit die Effektivität des Verstärkers ab.

Da die Verschraubungen eines Resonators oft zu seinen Schwachstellen gehören, sollten diese, wo immer möglich, durch anuere Verbindungstechniken ersetzt werden. So kann z. B. der Abschlußdeckel des Anodenrohrs (5) mit dem Anodenrohr (6) von innen mit einem Hartsilberlot fein verlötet werden. Diese Maßnahme erzielt sicherlich bessere Eigenschaften als die simple Verschraubung der Teile.

Ein weiterer wichtiger Faktor, von dem die Güte des Anodenrohrs abhängt, ist der Abstimmstempel (Abstimmkondensator). Der Abstimmstempel des Kreises wird in einer geschlitzten und zusammengepreßten Hülse geführt. Wie auch in (1) beschrieben, sollten die Abstimmschraube und -hülse (Teile 7 und 8) aus einer sehr harten Bronzelegierung gefertigt werden. Trotzdem treten mit der Zeit an dieser Stelle Schwierigkeiten auf, besonders dann, wenn langwierige Versuche mit dem Verstärker durchgeführt werden. In der Regel muß der Stempel ausgebaut und nachpoliert werden. Das ist leider mit relativ großem Aufwand verbunden.

Eine andere Möglichkeit der Abstimmung bieten die Teile 7a und 8a. Ein längs geschlitzter Dorn, der dann wenig auseinandergebogen wird, findet in der Hülse 8a ausreichend Halt und Kon aktierung. So kann der Stempel jederzeit herausgenommen und gereinigt werden. Wird der Stempel mit einem etwas größeren Drehknopf versehen, so läßt sich der Resonator immer noch gut abstimmen. Die hierfür notwendige Änderung am Anodenrohr ist in Abb. 6 erkennbar.

Abb 6
Abb. 6: Abstimmschrauba des Anodenrohrs.

Die Anodenfassung (2) kann ebenfalls hart mit der Anodenabklatschplatte (4) verlötet werden. Das erleichtert auch den Einbau des Fingerstockmaterials. Als Hilfsmittel ist eine Aluminiumscheibe, wie in Absatz 1.2. beschrieben, empfehlenswert. Als Dielektrikum des Anodenabklatschkondensators verwendet man eine 0,15 bis 0,2 mm starke Teflonfolie. Noch bessere Eigenschaften zeigt eine etwa gleich starke Glimmerscheibe, die allerdings nicht einfach zu bekommen ist.

1.4. Ein- und Ausgangsbuchsen

Da in der Ausgangsleitung durchweg die Impedanz Zo = 50 Ohm beibehalten wird, spielt die Länge der Ausgangsbuchse (17) keine Rolle: Praktisch ist sie so lang wie nötig, um alle Einzelteile unterzubringen.

Die Eingangsbuchse (20) ist von der Länge her so bemessen, daß bei waagerechter Montage des Verstärkers direkt vor der Gehäuserückwand beide Konnek toren von außen gut erreichbar sind (Abb. 7). Selbstverständlich kann auch die Einbzw. Ausgangsleistung um 180 Grad um die Hauptachse des Verstärkers versetzt werden.

Abb 7
Abb. 7: Geöffnete PA. Rechts der eigentliche Endverst6rker mit Eln-und Ausgangsbuchse.

Soll das Fertiggerät auch Koaxrelais, Richtkoppler usw. beinhalten, so kann die Ausführung der Ein- und Auskopplung entsprechend geändert werden.

In der Nähe der Leitung der N-Normbuchse (17) wird ein einfacher HF-Tastkopf montiert. Trotz der recht primitiven Ausführung zeigt die Lösung erstaunlicherweise brauchbare Richtkopplereigenschaften. Die aus dem zweiten, gegenüber montierten Tastkopf gewonnene Gleichspannung Urück kann zur Abschaltung des Senders benutzt werden.

Selbstverständlich ermöglicht ein so primitiver Koppler keine exakte Beurteilung der angeschlossenen Last (Antenne); die Richtdämpfung der Nebenzweige (besser als 10 dB, je nach Aufbau) ist jedoch ausreichend, um eine grobe Fehlanpassung (keine Last, Ausfall des Koaxrelais, Steuerungfehler usw.) deutlich erkennen zu lassen. Der damit verbundene mechanische Aufwand ist in weniger als einer Stunde erledigt. Er ermöglicht die Kontrolle der Ausgangsleistung und kann im Zweifelsfall die Röhre vor vorzeitigem Ausfall schützen.

Die Justierung der Abschaltung ist selbst mit einfachen Hilfsmitteln zu bewältigen. Zuerst wird der Kopf zur Messung des Outputs (U"or) soweit hereingedreht, bis eine Spannung von etwa 3 Volt DC bei Poutmax meßbar ist. Der zweite Detektor soll um 180 Grad weitergedreht und gekontert werden. Die jetzt meßbare Spannung Urock fällt stark zurück.

Die Endstufe wird mit einem am Ende offenen Koaxkabel von etwa 6 dB Dämpfung belastet und bis 50 Prozent angesteuert. Die Urück steigt jetzt wieder und wird so ausgewertet, daß sie sicher zur Abschaltung des Verstärkers führt (Rück setzung des Timers im HochspannungsNetzteil, Unterbrechung der PTT-Leitung oder ähnliches). Vorsicht I Bei Abschaltung der Anodenspannung muß unbedingt dafür gesorgt werden, daß keine HF-Leistung am Eingang der Endstufe vorhanden ist.

Stückliste Treiber
1Röhre 2C39BA
2Anodenfassung Rohr Ms 58, 40x 6
3Isolator Teflonstab 14 mm
4Anodenabklatschplatte Platte Ms 58, 76 x 76 x 2
5Abschlußdeckel Anodenrohr Platte Ms 58, 80x80 x2
6Anodenrohr Rohr Ms 58, 60x 6 x 69
7, 8siehe Stückliste Endverstärker
9Bodendeckel Scheibe Ms 58, 66x 5
10Gitterrohr A Rohr Ms 58, 20 x 2,5 x 125
11, 12siehe Stückliste Endverstärker
13Abschluß des Kathodenkreises Rundstab Ms 58, 22 mm
14Gehäuse Rohr Ms 58, 22 x 1 x 16
15Gehäusedeckel Scheibe Ms 58, 22 x 2
16-21siehe Stückliste Endverstärker
22AuBenkathodenrohr Rohr Ms 58, 6 x 0,4
23Innenkathodenrohr Rohr Ms 58, 5 x 0,5
24Kathodenfassung Rundstab Ms 58, 10 mm
25Heizungsstift Rohr Ms 58, 3 x 0,5
26Teflonscheibe Teflonstab 8 mm
27Teflonscheibe Tellonstab 8 mm
28MS-Ring Rohr Ms 58, 6 x 0,4
29Isoliernippel Tellonstab 8 mm
30MS-Ring Rohr Ms 58, 4 x 0,5
31Kathodenrohr B Rohr Cu 8 x 2
32Abklatschscheibe Scheibe Ms 58, 60x 3
33Gitterrohr B Rohr Ms 58, 20x 2,5x 111,5
34Scheibe Scheibe Ms 58, 60x 2

2. Der Treiber

Die für die Ansteuerung der Endstufe notwendige HF-Leistung wird ebenfalls aus einem Röhrenverstärker gewonnen (Abb. 8). Die mit einer 2C39 bestückte Stufe stellt eine "verlängerte Version" der bereits bekannten 9-cm-PA(1) dar. Da die Zuleitungsinduktivität auf dieser Frequenz keine allzu große Rolle mehr spielt, kann auch die Kontaktierung der Anode mittels Fingerstockmaterial vorgenommen werden.

Abb 8
Abb. 8: Treiberstufe.

Von den Abmessungen der entsprechenden Teile abgesehen, unterscheiden sich die beiden 13-cm-Verstärker nur sehr wenig. Eine Ausnahme stellt die Ausführung 'des Kathodenkreises, der auch nachfolgend beschrieben wird (Abb. 9).

Abb 9
Abb. 9: Treiberkathodenkreis.

Die Fassung der Kathode (24) soll auf das Innenkathodenrohr (23) aufgepreßt und fein verlötet werden. Entsprechend wird mit dem Außenkathodenrohr (22) und dem Abschlußdeckel (13) verfahren. Nachdem die Fassung (24) geschlitzt und alle Teile sorgfältig gereinigt und poliert sind, wird das Innenrohr (23) mit einer etwa 0,1 mm starken Teflonfolie stramm umwickelt und in das Außenrohr hereingedreht.

Der Isolierring (27) und der MS-Ring (28) sollen montiert werden, bevor der Kathodenkondensator geprüft wird. Die Spannungsfestigkeit soll mit etwa 100 Volt getestet werden (Netzteil mit 1-kQSchutzwiderstand). Jetzt erst wird der Heizungsstift (25) mit den Kunststoffscheiben eingesetzt und arretiert. Das Gehäuserohr (14) und der Gehäusedeckel (15) stellen den Abschluß des Kathodenkreises dar.

2.1. Die 2C39BA-Stufe als Endverstärker

Soll der Treiber als Endverstärker eingesetzt werden, so ist die Ausführung des Kathodenrohres wie bei der TH021-Stufe erwägenswert. Entsprechende Versuche führte der Verfasser durch.

Das Kathodenrohr B 31 wird aus 8 mm starkem Kupfer mit 2-mm-Wandung gefertigt. Für die Wärmeabfuhr sorgt ein entsprechend umfunktionierter Kühlkörper einer TH021. Den Abschluß des Kreises bilden, wie bei der Endstufe, Gehäuserohr, Bodenscheibe und Deckel (15, 23 und 24; siehe Abschnitt 1.1.). Die Abklatschung ist entsprechend am Ende des Kreises vorgenommen worden.

Auf Grund der Impedanzänderung hat sich auch eine andere Kreislänge ergeben. Einzelheiten hierzu sind den Zeichnungen 30 bis 33 der beim Verfasser erhältlichen kompletten Baubeschreibung sowie Abb. 10 zu entnehmen.

Abb 10
Abb. 10: 2C39-Treiberstufe.

Da auf dem Kupferrohr nun das Kathodenpotential vorhanden ist, muß dafür gesorgt werden, daß die Abstimmschraube und der Innenleiter der Einkoppelbuchse keine galvanische Verbindung zu derselben bekommen können. Gegebenenfalls ist das Kathodenrohr in dieser Höhe mit PTFE-Folie zu bekleben. Ein so gefertigter Kathodenkreis trägt erheblich zur besseren Kühlung der Kathode bei und erhöht somit die thermische Stabilität des Verstärkers.

3. Kühlung der Anode

Da die Kühlung der Anode ohne Zweifel zu den wichtigsten Problemen einer Röhrenendstufe gehört, soll die Lösung auch hier ausführlich erörtert werden.

Um die von den Herstellern angegebene maximale Verlustleistung einer koaxial aufgebauten Röhre nutzen zu können, ist der Einsatz eines größeren und meist nicht gerade leisen Lüfters erforderlich. Das kann bei einer Konteststation, in der nicht selten mehr als zehn Lüfter gleichzeitig in Betrieb sind, zur echten Belastung werden.

Wird die Röhre eines Leistungsverstärkers nicht ausreichend gekühlt, machen sich thermisch bedingte Kapazitätsänderungen ebenfalls stark bemerkbar. Fortlaufende Nachstimmung, vor allem des Ausgangskreises, ist unumgänglich. Mehrere Autoren haben sich bereits mit diesem Problem auseinandergesetzt(2).

Entsprechende Wärmeabfuhr durch den vergrößerten Kühlkörper scheint immer noch am besten zu sein. Sowohl bei dem Treiber als auch bei der Endstufe werden die Originalradiatoren durch entsprechende Adapter ausgetauscht. In Verbindung mit handelsüblichen Kühlkörpern fast beliebiger Form und relativ kleinen Lüftern wurden gute Ergebnisse erzielt.

Der Wärmewiderstand der verwendeten Kühlkörper sollte mindestens 0,8 Grad/W betragen. Ein Axiallüfter mit den Abmessungen 80 x 80 mm für den Treiber (bei 40 Watt HF) und 120 x 120 mm für die Endstufe sorgt selbst bei längeren Dauerträgern für eine gute Leistungsstabilität (besser als -0,5 dB). Die damit verbundene mechanische Belastung der Röhre stellt kein unlösbares Problem dar. Bei der 2C39 wurden bislang keine negativen Erfahrungen gemacht.

Ein wenig anders sieht es bei der TH021 aus. Das dickwandige Kupferrohr (Fassung der Kathode) erfordert viel Sorgfalt bei der Fertigung und beim Einbau der Triode. Das ist aber auch dann der Fall, wenn sich die Röhre im Originalzustand befindet. Es ist ratsam, den vergrößerten Radiator zusätzlich abzufangen. Je nach Art des Kühlkörpers kann die Ausführung unterschiedlich ausfallen. Eine Möglichkeit ist auf Bild 18 (beim Verfasser) dargestellt.

Da es gerade auf Mikrowellenbändern zu längeren Sendepausen kommen kann (Kontestbetrieb), ist ein ständiges Durchlaufen des Ventilators nicht erforderlich, was auch zum übermäßigen Auskühlen der Röhre führen würde. Allerdings kann ein ausgeschalteter Lüfter auf Grund der Gesamtverluste im Gerät (Netzteil, Röhrenheizung usw.) einen Wärmestau verursachen. Hier ist ein NTC-gesteuertes Gebläse (nur in langen Sendepausen) durchaus als sehr sinnvoll anzusehen.

Diese Maßnahme wurde nach der Veröffentlichung der 9-cm-PAs von einigen OMs offenbar falsch verstanden und entsprechend kommentiert. Eine thermische Stabilisierung" eines Röhrenverstärkers ist ohnehin kaum machbar, die Gebläsesteuerung während der Stand-By-Phase hat aber auf jeden Fall seine Daseinsberechtigung.

Das soll auch mit einem Beispiel aus der Praxis verdeutlicht werden. In einem Wettbewerb werden vom Verfasser etwa 25 QSOs auf 13 cm gefahren. Die Dauer einer Verbindung ist mit einer Minute als realistisch anzusehen. Darüber hinaus schaltet sich das Gebläse im Abstand von etwa zehn Minuten für einige Sekunden ein. Von der Auskühlung des Verstärkers abgesehen, wird der Geräuschpegel und die Verschmutzung einzelner Geräte erheblich reduziert. Die vom Verfasser in allen UHF- und SHF-Leistungsendstufen verwendete Schaltung ist in Abb. 11 dargestellt.

Abb 11
Abb. 11: Schaltbild der Lüftersteuerung.

4. Schlußbetrachtung

Wie schon bei der 9-cm-2C39-Stufe beschrieben(1), wirken sich unterschiedliche Typen dieser Triode auf die Länge des Kathodenkreises aus. Am 13-cm-Verstärker stellt die Kreislänge ein Mittelmaß dar. Bei mehreren gleichwertigen Röhren ist es daher möglich, daß meßbare Unterschiede in der Verstärkung vorkommen können. Ähnliches Verhalten des Anoden-resonators ist nicht festgestellt worden.

Selbst im Extremfall sind mit neuwertigen Röhren Leistungen von mindestens 30 Watt bei 16 dB Verstärkung gemessen worden. In der Regel liegt die Ausbeute bei 40 bis 50 Watt HF bei 13 bis 15 dB Verstärkung. Während der Messungen betrug die Anodenspannung etwa 950 Volt und der Anodenruhestrom 50 bis 60 mA. Als Treiber für die TH021-Stufe liefert der Verstärker bei einer Anodenspannung von 650 V und 13 dB Verstärkung etwa 12 Watt Ausgangsleistung.

Die Messungen an der Leistungsstufe wurden mit einer Anodenspannung von etwa 1200 Volt im Leerlauf durchgeführt. Mit etwa 8 Watt HF an der Eingangsbuchse wurde eine Leistung von 90 bis 100 Watt gemessen, die allerdings nur mit neuwertigen Röhren erreichbar ist. Der Anodenstrom stiegt dabei von 50 mA auf etwa 350 mA an, der Gitterstrom betrug 25 bis 30 mA. Da bereits in diesem Zustand die Grenzdaten laut Röhrenhersteller erreicht worden sind, ist die maximal mögliche Leistung nicht ermittelt worden.

Gleichermaßen ist das Limit der Lizenzbehörde überschritten.

Da vom Verfasser ausnahmslos die hier beschriebenen Möglichkeiten der Kühlung angewendet werden, arbeiten die Verstärker völlig stabil. Durch ihre hohe Zuverlässigkeit ausgezeichnet, gehören mehrere Endstufen seit geraumer Zeit zur ständigen Ausstattung einiger Konteststationen.

Wegen des großen Umfangs konnte die Baubeschreibung nur auszugsweise abgedruckt werden. Komplette Unterlagen, bestehend aus 33 technischen Zeichnungen, sämtlichen Schaltplänen der übrigen elektronischen Schaltungen sowie weiteren Hinweisen zur Verwirklichung der kompletten Geräte sind gegen Erstattung der Kosten beim Verfasser erhältlich.

Darüber hinaus ist der Autor, wo unbedingt nötig, in begrenztem Umfang bei der Beschaffung der Halbzeuge gerne behilflich.

Pic 2
Treiber (2C39).

Literatur

  1. Roman Wesolowski, DJ6EP: Röhrenendstufen für das 9-cm-Band,: UKW-Berichte 28/88, Heft 4.
  2. Gerhard Schmitt, DJ5AP: Verbesserte Luftkühlung von 2C39-Endstufen, UKW-Berichte 30/90, Heft 4.
  3. Erich Stadler, DG7GK: Der Richtkoppler - Funktion und Anwendung, UKW-Berichte 25/85, Heft 1.
  4. Jürgen Ziemann, DD8DA: Röhrenendstufe für das 13-cm-Amateurfunkband, cq-DL 2/87.

DJ6EP, Roman Wesolowski.