144 MHz PA s GI7BT - zkušenosti se stavbou

Autor: Jirka, OK1ZAD <ok1zad(at)ok1kng.net>, Téma: Bastlení, Vydáno dne: 11. 07. 2005

Několik postřehů k zesilovači s GI7BT na 144 MHz, aneb o tom, jak se to nemá dělat.

Konečně jsem našel trochu času na popis našeho loňského výtvoru - elektronkový PA na 144 MHz. Rozhodnutí padlo už někdy v roce 2003, stavět jsme začali až v březnu 2004. Milan OK1AME postavil zdroj, já jsem měl dát do kupy vlastní PA. O zdroji vím jen to, že je to zdvojovač napětí a že funguje bezvadně, hi. V článku popíšu i několik chyb, kterých je dobré se vyvarovat a kterých jsme se z neznalosti dopustili. Možná to někomu přijde hodně úsměvné, ale pro nás byla stavba elektronkového zesilovače od začátku velkou neznámou, aniž bychom tušili, do čeho vlastně jdeme.

Hotovy PA

Základní konstrukční volbou bylo PA s cívkou, nikoliv se striplinem. Důvodem byla praktická nemožnost sehnat teflonový materiál a i rozměry PA. Celý návrh jsem se snažil převzít z jednoho staršího Radiožurnálu, kde byl podobný PA popsán. Martirium začalo výrobou boxu pro elektronku - materiálem pro ní byly kryty z osciloskopu BM-566. Je to kvalitní duralový plech, pokrytý bezvadnou povrchovou úpravou. Celou škatuli jsem během asi 14 dní svrtal, vyřezal stovku závitů M3 a vše slícoval dohromady. Mělo následovat umytí laku - jak kvalitní je, se ukázalo až teď. Aceton, toluen, písek na nádobí - nic z toho se barvy prakticky nedotklo. Ani 14ti denní máčení v acetonu nenechalo na laku ani stopy. Další možností bylo opískování, ale do toho se mi nechtělo, povrch hodně zhrubne i na železe a kdo ví, co by to udělalo s duralem. Ve firmě, kde pískují, mi nakonec pomohli - nechali plechy máčet v nějaké opravdu "husté" lázni, do které dokonce vedly elektrody. Prý to bude do druhého dne dole. No, nebylo - druhý den byl lak jen o něco světlejší, ale držel pořád bezvadně - nic podobného prý ještě neviděli. Nakonec se plechy týraly více než týden. Barva sice neslezla, ale alespoň změkla, takže doma už dřevěnou špachtlí a benzínem šla konečně dolů. To byla fakt úleva, představa nového stříhání a vrtání mě vůbec nelákala ...

PA5

Box s elektronkou se musel ale také někam přidělat. Vhodnou krabicí se nakonec ukázal skoro historický kousek elektronkového multimetru. Přední panel je úplně nový, šasi posloužilo po mírné úpravě k původnímu účelu. Na box jsem přidělal koaxiální relé, kousek vedle je stabilizace pracovního bodu lampy. Pod ním je dané vstupní relé (QN59925) a další relé pro ovládání. PA se ladí pomocí hřídelí, na jejichž konci je závit. Hřidele jsou svěrkami upevěny tak, že mají vůči boxu s lampou stálou polohu a otáčením se mění vzdálenost vazebních kondenzátorů uvnitř boxu. Hřídel se šroubuje do teflonového uložení, takže není s ničím vodivě spojená. Aby nemohlo dojít ke zkratu kondenzátorů (a tím ke zkratu VN, resp. VN do antény), jsou mezi deskami vložené teflonové 1mm silné fólie. Anodový komín je z téhož materiálu. Box má ve spodní části namontován jeden trvale běžící ventilátor (ze zdroje PC), který ofukuje katodu. Druhý ventilátor je až na vnějším posledním krytu, neb do PA se už nevešel. Ten odsává vzduch od anody, ale jen při vysílání. Žádné časovací obvody neobsahuje, je přímo vázán na obvody PTT. PA se chladí bezproblémově - výstupní vzduch nebývá teplejší než asi 60 st.C.

PA1

Teď něco ke zmíněným chybám. Nejprve jsme uvažovali, jak dopravit vysoké napětí k anodě lampy. První verze byly napájecí PC konektory - síťové. Napsáno je na nich sice 250V, ale vzdálenost mezi kontakty a snadná montáž nám dodaly odvahu. Konektory ovšem náš optimismus nesdílely a po několika výpadcích, kdy na VN zdroji vyletěly ochrany, jsme zkonstatvali, že něco divně smrdí a jde to ze zdroje. Postupným očucháváním jsme došli ke konektoru ... byl už trochu v "uhlíkovém" stavu. Všechny tedy letěly obloukem do koše. Druhý pokus byly BNC konektory. Ty jsme ani nezkoušeli, vadí malá vzdálenost mezi zemí a živým konektorem (ale zajímavé je, že v boxu lampy mám BNC konektor a úhlový protikus, napětí se přivádí 5 mm silným teflonovým koaxem a je to bez problémů). Nakonec jsme zkusili N konektory a to byla konečně ta správná volba - voní hezky. Dva N konektory spojené kabelem RG213 jsou naprosto bez problémů. Dalším pokusem byla anodová pojistka - původně byla namontovaná v českém držáku REMOS. Kdyby jsme druhým rádiem neposlouchali při oživování náš signál, asi bychom na tuhle chybu dlouho nepřišli - držák sršel, ale jen velmi málo, dlouho by si sršel dokud by neupadl, ale trvalo by to hodiny ... REMOS letěl také do koše a náhradou je klasický pojistkový držák, který se pájí do plošných spojů a opět bez jakýchkoliv problémů. Z toho plyne i použití běžné trubičkové pojistky na straně VN zdroje.

PA7

Poté, se už se nám povedlo úspěšně dopravit vysoké napětí do PA, začalo ladění - a byl to nekončící boj, který si s sebou vzal jednu lampu na věčnost. To ani nelze popsat, co jsme všechno dělali. PA se choval tak, že odmítal dát víc než 150 W a navíc, při vysílání se brutálně rozlaďoval během chvilky, bylo nutné "jet laděním za výkonem". Po několikeré výměně cívky, anodových kondíků a zborce-rozborce celého PA jsme to nechali vůli boží - pustili jsme do PA 20 W buzení a při sledování výkonu jsme čekali, co shoří ... a našli jsme to! Když chytla plamenem izolace, která měla za ůkol přidržovat prostřední elektrodu kondíků (a na které byla připájena anodová cívka), bylo jasno. Po uhašení letěla (opět) do koše a PA se začal chovat normálně ... bohužel jedna lampa letěla za izolací, protože jsme jí upekli, když jsme dlouho ladili bez větráků ... kdo neviděl, neuvěří, byla tak horká, že se slil kov anody s chladičem a tvoří neoddělitelný celek. Vlastně do koše neletěla, mám jí na stole jako těžítko. Problémů se naskytlo ještě o něco víc, ale nebyly už tak vážné a ani nestojí za to se o nich zmiňovat, protože jejich řešení bylo snadné a rychlé.

PA6

Celý PA jsme kvůli strachu o život oživovali ve třech lidech, kdy jsme jeden hlídali druhého, kam šahá a co dělá. Po několika prásknutích, kdy vyletělo vysoké napětí, jsme od PA i od zdroje odskakovali a dlouhým klackem jsme vypínali přívodní napětí. Oživovat PA sám, asi opravdu už dnes toto nepíšu. Nakonec se úmorném boji konec vyšolíchal tak, že dnes na kopci je spolehlivý a snad i bezpečný. Nikdy bych neřekl, že s 300 W výkonu je taková práce (zlatý tranzistory, minimálně nezabíjí!). Při zkoušce, kdy na anodě bylo tvrdých 2100 V a buzení 20 W, PA dá okolo 400 W výkonu. Zatím jsme ho z nedostatku buzení provozovali nad hranicí 200 W, ale to se do VHF kontestu v září 2005 změní.

Fotografie nedokumentují skutečný stav! Jsou to obrázky z průběhu stavby, kdy se některé části dost podstatným způsobem změnily, např. anodová i katodová cívka apod.!