SSB - Sendermischer und Linearverstärker für das 9-cm-Band
Es wird ein 9-cm-Sender beschrieben, der in einem Varaktormischer SSB-Signale vom 2-m-Band in das 9-cm-Band hoch-mischt, und in zwei identischen Verstärker-stufen mit der Röhre YD1060 auf 12 W verstärkt. Eine Version für das 6-cm-Band ist in der Erprobung und wird später veröffentlicht.
1. Varaktor-Leistungsmischer mit BXY28
Dieser Varaktor-Sendemischer in der bekannten Fingerfilter-Anordnung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau (Bild 1) und eine relativ hohe Ausgangsleistung aus. Ein Vorteil gegenüber breitbandigen Hybrid-Mischern ist die Unterdrückung von Injektion-und Spiegelfrequenz. Der Mischer eignet sich wegen seiner Leistung gut für den Portable-Betrieb.
Bild 1: Varaktor-Sendemischer 2 m/9 cm im Fingerfilter.
Entscheidend für einen guten Wirkungsgrad ist die niederohmige Anpassung der Diode durch einen dicken Mittelstempel. Dieser Stempel wird entsprechend Bild 2 auf der ZFSeite durch eine Glimmerscheibe für die hohen Frequenzen abgeblockt (ca. 70 pF). Die Anpassung für 145 MHz bewirkt ein Pi-Filter. Dieses Filter wird auf versilbertem Messingblech aufgebaut, das mit dem Bodenblech des Mischergehäuses verschraubt wird (Bild 3).
Bild 2: Der isoliert eingebaute Mittelfinger trägt die Varaktordiode BXY 28.
Bild 3: Gesamtanordnung und Einzelteile-Maße des Varaktormischers.
Zur Arbeitspunkt-Einstellung der Varaktordiode dient ein 100-k0-Potentiometer. Der einzustellende Wert hängt von der Injektionsleistung und der 2-m-Ansteuerung ab.
Zwischen 2-m-Sender und Mischer sollte unbedingt ein 6-dB-Dämpfungsglied geschaltet werden. Die Eingangsimpedanz des Varaktors auf der HF-Seite ist hier sehr komplex und von der Aussteuerung abhängig.
1.1. Erreichte Werte
Bei einer Injektionsleistung von 1,6 W auf 3312 MHz betrug die Ausgangsleistung bei 3456 MHz 0,8 W. Das 3-W-Signal bei 144 MHz wurde mit einem 6-dB-Dämpfungsglied auf etwa 0,8 W abgeschwächt. Die Unterdrückung der Injektion beträgt 18 dB; die Spiegelfrequenz ist um 24 dB abgesenkt.1.2. Material
| Seitenteile aus Flachmessung (mm) | 20 × 5 × 120 |
| Deckel aus 2-mm-Messingblech | 34 × 120 |
| Pi-Filter-Platte | Versilbertes 0,5-mm-Messingblech, 30 × 95 |
| Resonatoren aus Rundmessung | 10 und 12 mm ø |
| Abstimmschrauben | M5 × 18, Feingewinde (0,5 mm Steigung) |
| Buchsen | SMA-Vierkantflansch mit Teflon-Ansatz |
| Trimmer | Fa. Tronser (gefräst) |
| Spule | 6 mm ø; 4 Wdg.; 1 mm versilberter Draht |
| Glimmerscheibe | ø 12,5 mm (Unterlegscheibe für Leistungsdioden) |
| Isolierte Durchführung | Nylon oder Teflon 4 oder 6,4 mm ø |
| Diode | Varaktor BXY 28 (Valvo) |
2. 9-cm-Verstärker miet der YD1060
Die Verstärkerstufe für 3456 MHz ist koaxial aufgebaut (Bild 4). Der Anodentopfkreis wird bei diesen Frequenzen im λ 3/4-Modus und der Kathodenkreis im λ 5/4-Modus betrieben.
Bild 4: 3456-MHz-Verstärker mit Eingang unten und Ausgang (semi rigid) nach oben.
Anoden- und Gitterkreis sind einseitig angeordnet (Bild 5). Man erreicht dadurch eine kürzere Baulänge, die Abstimmung erfolgt einseitig, und die Röhre kann bequem ausgewechselt werden.
Bild 5: Koaxialer Verstärker für 3456 MHz für eine YD1060.
2.1. Ausführliche Baubeschreibung
Anoden- und Kathodenschieber (15) und (17), sowie Anodenraum- und KathodenraumAbschlußring (13) und (18) sind Drehteile. Diese und die anderen Teile sind in den Bildern 6 und 7 mit allen Maßen zu finden.
Bild 6: Drehteile, Ein- und Auskopplung; gestrichelt eingerahmt: alternativer Kathodenschieber.
Bild 7: Anodentopf, Gitterrohr, Kathodenrohr.
Anodentopf
Anodenplatte (1) und Anodengegenplatte (2) wurden beim Verfasser mit einer Metallkreissäge aus 2 mm dickem Messingblech zurecht-gesägt.
Die Gegenplatte (2) ist zur zentrischen Aufnahme des 30-mm-Anodenrohres (4) mit einem Zapfensenker 1 mm tief eingesenkt.
Für die Anoden-Auskoppelführung (12) eignet sich 10-mm-Flachmessing von 35 × 35.
Der Messingblock wird mit dem 30-mmZapfensenker durchbohrt und anschließend so zurechtgesägt, daß zwei Auskoppelaufsätze entstehen.
Vor dem Zusammenlöten sind Anodengegenplatte (2), die Auskoppelführung (12) und das Anodenrohr (4) mit Stahlwolle zu reinigen. Die Teile (12) und (4) werden dünn vorverzinnt und mit einer M5-Schraube durch das Auskoppelloch zusammengedrückt. Die drei Teile werden mit einem Gasbrenner oder Heißluftgebläse weich zusammengelötet.
Anodenplatte
Die Anodenplatte (1) und der 4,5 mm hohe Kragen (1a) sowie das Winkelkontaktmaterial werden mit 1-mm-Kolophoniumzinn auf einer Herdplatte zusammengelötet.
Für den Kragen (la) benötigt man ein 4,5 mm langes Messingrohr. Der Verfasser verwendete ein Stück vom 30-mm-Anodenrohrmaterial. Mit einem Seitenschneider schneidet man ein Stück heraus. Dieser offene Ring wird ausgeformt und saugend in die 19,5-mm-Bohrung eingepaßt. Die vorverzinnte Innenseite des Kragens und der Kontakt sind mit Lötlack zu versehen (SK 10 von Kontakt Chemie). Eine defekte Röhre oder ein Elkobecher mit 15 mm Durchmesser sorgen beim Lötvorgang für gleichmäßigen Andruck.
Gitterrohr
Bei der Anfertigung des Gitterrohres (5) mit Einkoppelführung (24) wird genauso verfahren wie beim Anodentopf.
Der für die Einkoppelführung benötigte Messingblock von 30 × 18 × 8 wird mit einem 17-mm-Zapfensenker durchbohrt und dann zersägt. Man erhält somit wieder zwei Führungsaufsätze. Gitterrohr und Winkelkontakt-streifen werden vorverzinnt und mit Lötlack benetzt. Eine defekte YD oder ein Rohr sorgen beim Löten für einen guten Andruck.
Kathodenrohr
Zum Ausrichten des 24 mm langen Kathodenrohres (6) wird ein 7-mm-Bohrer in das längere 8-mm-Rohr (7) geschoben. Für ein exaktes Fluchten sorgt dann ein kurzes Stück vom 8-mm-Rohr, welches in die Kathodenaufnahme gesteckt wird. Die Überlappung zwischen (6) und (7) beträgt 5 mm.
Kathodenkondensator
Eine 0,1 mm dicke Kupferfolie (9) wird nach Bild 8 zurechtgeschnitten und um den Kathodenschaft der Röhre gewickelt. Einige Lagen Kapton-, Teflon- oder Triazetatfolie (8) wirken als Dielektrikum (vielleicht geht auch Tesafilm).
Bild 8: Kathodenanschluß, Kathodenkondensator, HF-Einspeisung.
Der Außendurchmesser dieser Wickeleinheit sollte saugend in das 9-mm-Kathodenrohr (6) passen. Wer die Röhre später austauschen möchte, verklebt Kupferfolie, Dielektrikumswickel und Messingrohr sparsam mit Zweikomponentenkleber (UHU-Plus).
Kathodenspeisung
Ein 0,5 mm teflonisolierter Kupferdraht (23) übernimmt die Kathodenversorgung. Der Draht wird mit der 4 mm breiten Lasche der Kupferfolie verlötet. Die Lasche wird zur Isolierung beidseitig mit Tesafilm verklebt.
Heizspannungskontakt
Das 4-mm-Rundmessing (21) wird kreuzweise eingesägt und leicht auseinandergebogen. Zwei isolierte Plexirollen (22) zentrieren den Heizkontakt. Für eine dauerhafte Fixierung gießt man angewärmtes UHU-Plus zwischen Kathodenrohr und Heizspannungskontakt.
Anoden- und Kathodenschieber (15) und (17)
Schieber und Kontaktmaterial werden vorverzinnt. Das außenliegende Fingermaterial wird durch einige Drahtwindungen angedrückt.
Für ein gutes Anliegen der Innenkontakte sorgt jeweils ein kurzes Stück vom Gitter- und Kathodenrohrmaterial. Die Rohre werden an einer Seite durch einige Lagen 5 mm breiten Tesafilm im Durchmesser vergrößert. Die Filmseite drückt das Fingerkontaktmaterial an die Innenseite der Schieber. Beim Löten mit einem Gasbrenner müssen die Kontaktfinger vor der Flamme abgeschirmt werden.
Alternativ kann der Kathodenschieber (17) auch ohne teures Kontaktmaterial hergestellt werden (siehe Bild 6). An der Vorderseite des Schiebers werden mit der Drehbank innen und außen Rillen gestochen. Diese füllt man mit versilberter Litze aus (Schirmgeflecht von dünnem Koaxkabel).HF-Ein- und Auskopplung
Für die Ein- und Auskopplung (25) und (11) wird 3,6 mm dickes Semi-rigid-Kabel mit SMABuchsen benötigt. Aufgebohrte Distanzrollen (10), die mit dem Kupfermantel verlötet sind, verhindern ein Verformen des Kabels durch die Klemmschrauben. Die 2 mm breite Auskoppelschleife wird aus 0,5-mm-Messingblech geformt.
Die galvanische HF-Einspeisung (25) auf das Kathodenrohr (7) ist als Druckkontakt ausgebildet (Bronzeblech).
Die Bilder 9 und 10 zeigen die fertigen Teile für eine Stufe zusammengelötet beziehungsweise teilweise montiert.
Bild 9: Die Einzelteile des 9-cm-Verstärkers nach dem Zusammenlöten.
Bild 10: 9-cm-PA mit der YD1060 fertig zum endgültigen Zusammenbau.
2.2. Abgleich Kathodenkreis
Der Kathodentopfkreis wird mit Hilfe einer Signalquelle auf 3456 MHz abgeglichen. Der Kurzschlußschieber ist dazu auf maximalen Kathodenstrom einzustellen. Bei einigen Röhren mußte die Einkopplung kapazitiv erfolgen. Das Bronzeblech des Druckkontaktes wirkt dann als Kondensatorplatte.
Anodenkreis
Die induktive Auskopplung ist sehr kritisch! Sie wird durch Verdrehen und Eintauchen der Koppelschleife in den Anodenraum optimiert. Es tritt eine Richtwirkung auf. Man sollte durch Drehen der Schleife um 180° die maximale Ausgangsleistung ermitteln.2.3. Zusammenschaltung und erreichte Werte
Der 9-cm-Sender des Verfassers (Bild 11) ist dreistufig aufgebaut. Der beschriebene Varaktor-Sendemischer arbeitet hier im Kleinleistungsbereich und liefert 50 mW, die im Treiber mit einer YD 1060 auf 800 mW verstärkt werden. Bei 800 mW Ansteuerung liefert dann die Endstufe (PA) eine Ausgangsleistung von 12W. Der Anodenruhestrom beider Stufen beträgt 20 mA.
Bild 11: 9-cm-Sender mit Treiber (vorne) und PA (hinten); Vorspannungs-Erzeugung und Lüfter im Hintergrund teilweise zu erkennen.
Die Arbeitspunkteinstellung wird mit einer Schaltung ähnlich der von LA8AK in (1) beschrieben vorgenommen. Die Anodenspannung von 400 V ist elektronisch stabilisiert. Die Verstärkung hängt vom Anodenruhestrom ab. Eine Erhöhung der Anodenspannung auf 450 bis 500 V brachte keine Vorteile.
Die Stufen arbeiten sehr stabil. Schwingneigungen traten nicht auf. Die hohe Ausgangsleistung bleibt bei SSB-Betrieb konstant. Der Abgleich und die Kopplungen müssen nicht nachgestimmt werden.
2.4. Teile für 9-cm-PA mit YD1060
| 1 | Anodenplatte | 2 mm Messing, 38 × 38 mm, Bohrung 19,5 mm ø |
| 2 | Anodengegenplatte | 2 mm Messing, 42 × 42 mm, Bohrung 18,5 mm ø |
| 3 | Anodenkondensator | Dielektrikum: Glimmer, Teflon, Kapton, oder Triazetat-Folie 40 × 40 mm |
| 4 | Anodenrohr | Messing 30 mm ø, 0,5 mm Wandstärke, 74 mm lang |
| 5 | Gitterrohr | Messing 17 mm ø, 0,5 mm Wandstärke, 108 mm lang |
| 6 | Kathodenrohr | Teil 1, Messing 9 mm ø, 0,5 mm Wandstärke, 24 mm lang |
| 7 | Kathodenrohr | Teil 2, Messing 8 mm ø, 0,5 mm Wandstärke, 94 mm lang |
| 8 | Kathodenkondensator | Dielektrikum: Kapton, Triazetat oder ev. Tesafilm |
| 9 | Kupferfolie 0,1 mm dick | |
| 10 | Aufgebohrte Distanzrolle für HF-Auskopplung, 6 mm ø, 10 mm lang | |
| 11 | 3,6 mm Semi-Rigid-Kabel mit Koppelschleife | |
| 12 | Anoden-Auskoppelführung | Material: 10 mm Messing, 35 × 35 mm |
| 13 | Anodenraum-Abschlußring | Material: Messing |
| 14 | Abgerundete M3-Messing-Muttern | |
| 15 | Anodenschieber | Rund-Messing 29 mm ø |
| 16 | 2 Gewindestangen - M3 × 60 | |
| 17 | Kathodenschieber | Rund-Messing 16 mm ø |
| 18 | Kathodenraum-Abschlußring | |
| 19 | Messing-Muttern | M2 |
| 20 | Gewindestange | M2 × 30 |
| 21 | Heizspannungskontakt | Rund-Messing 4 mm ø, 105 mm lang Isolier-Rohr (Plexi) 7 mm ø, 10 mm lang |
| 22 | Galvanischer Kathodenanschluß | Teflon-isolierter Schaltdraht, 0,5 mm ø |
| 23 | Kathodeneinkoppelführung | Material: 8 mm Messing, 30 × 18 mm |
| 24 | HF-Einspeisung | 3,6 mm Semi-Rigid-Kabel, eventuell mit Distanzrolle versehen |
Kontaktstreifen: Fa. Feuerherdt, Berlin
Anoden- u. Gitterkontakt: Form "S", Bestell-Nr. 8118
Anoden-/Kathodenschieber: Form "R", Bestell-Nr. 8117
3. Literatur
- Neding, Jan M., LA8AK: Vorspannungsschaltung für die Röhrenfamilie 2C39/3CX100, UKW-Berichte 21 (1981) Heft 3, S. 178 - 179
DC9XG, Horst Burfeindt.