Усилитель RM KL-203 на КВ

Обсуждение аппаратуры для радиосвязи.
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2196
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение ru0aog » 02 окт 2015, 09:58

Седой Дык RM KL-203 и так массово выпускается :)
Можно конечно понадёргать ферритовых трубок из старых мониторов/телеков, либо со шнуров поснимать и на каких-нибудь IRF-ах сляпать усилок на нижние КВ-диапазоны.
Но это уже тыщу раз было описано. И как переделывать 203-ий - тоже.
Просто раз есть приборы, то решил обмерить. А чтобы самому не забыть - пишу тут.

По теме:
- все известные мне доработки 203-го заканчивались либо жалобами на рассогласование по входу (высокий КСВ между FT-817 и усилом), либо жалобами на сильные помехи TVI.
- те, кто успешно переделал 203-ий, молчат как рыба об лёд. Видимо считают, что там и так делать нечего :D
- если что непонятно, так можно и спросить :)
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
ru0ab
Сообщения: 9733
Зарегистрирован: 15 ноя 2012, 17:21
позывной: RU0AB
CиБи позывной: Первый Граф Авенирыч
Имя: АвенирычЪ

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение ru0ab » 02 окт 2015, 14:35

Станислав, привет !!!
Хороший материал !

Все здорово, но ! постарайся писать более подробно и разжевывать больше. Ну например

- подробнее - зачем, как и почему надо настраивать именно вход усилителя (согласование, сопротивление, ксв ...).
- усилитель в режиме обхода (что это за режим, куда что подключено).
- эскиз (хоть от руки) нового трансформатора.
- фото нового и старого транса.
- слэнг поясняй - ФНЧ и т.п.
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2196
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение ru0aog » 02 окт 2015, 14:52

Ок, понял.
Думал раз народ не спрашивает, значит или не интересно, или все давно уже сделали нечто подобное и всех всё устраивает.
А я тут просто веду дневник :) Ну чтобы не на бумажке записывать - потеряю, проверено.
Тем более, можно сохранять картинки и править текст.

Итак. Попробую тезисно.

Зачем подключать усилитель к радиостанции, думаю пояснять не надо :)
Вот подключили мы усил, и что происходит?
Усилитель должен принять наш сигнал, усилить его и отправить дальше (в антенну, например).
Мы ожидаем, что энергия сигнала, генерируемая радиостанцией, попадёт в усилитель.
Но это не так. Энергия-то высокочастотная! А она, зараза, просто так, как из батарейки по проводам в лампочку, передаваться не желает.
Требуется обеспечить гладенький и ровный путь, то есть - согласование.

Но мы ж ребята любопытные. Как немцы, чётко по инструкции делать не умеем :D
Шибко интересно знать, что ж случиться если сунуть гвоздики в розетку ... точнее, что будет, если не согласовать выход радиостанции со входом усилителя?
Часть передаваемой ВЧ-энергии воспримется усилителем (будет поглощена), а оставшаяся часть "отразится" обратно, к радиостанции.
Соотношение поглощённой и отражённой частей определяется степенью согласования, которая обычно выражается в КСВ.

Другими словами, мы можем дудеть во всё горло, генерировать наши 5...10 ватт, и пытаться передать их усилителю, но усил гордо откажется их принимать и энергия отразиться от него, как от стенки горох.
Тем не менее, закон сохранения действует. Куда-то же этой энергии надо деваться!
Куда? Да обратно, в радиостанцию - откуда вылезла.
И всё бы ничего, но если радиостанция работает на пределе своей мощности, то дополнительная отражённая моща сложится с прямой мощой, в сумме они превысят предел прочности выхода радиостанции - и хлоп! - пошёл волшебный дым.

Ладно, а если сделать дубовый-предубовый выход радиостанции? Чтоб эту сложенную мощу выдержать. Технически вполне возможно, но...
Тоже мало приятного. Прямая и обратная мощности обычно складываются не синхронно, то есть, не в фазе. В результате форма сигнала меняется весьма причудливо - возникают неслабые искажения. Или, другими словами, появляются новые сигналы, которые мы не собирались формировать - помехи.
В общем, ситуация в точности соответствует проблеме согласования радиостанции с антенной.

Зачем нам это нужно при переделке усилителя KL-203? Он же как раз и предназначен для работы с радиостанциями!
Да, предназначен. Но на других частотах.
Посмотрим на первую картинку, что я снял анализатором. Возможно она не совсем точна в деталях, но общую тенденцию отражает верно:
KL-203_05.jpg
Красная линия - это график изменения КСВ (шкала слева) в зависимости от частоты (шкала снизу).
Считается, что более-менее безаварийный режим работы обеспечивается при КСВ не более трёх.
На графике это частоты выше 10 МГц.

Если мы подадим не вход непеределанного усилителя частоту ниже 8 МГц, то согласования не будет вообще никакого. КСВ > 10.
То есть, усилитель неспособен принять этот сигнал -> усиления не будет. Только зря нагреем радиостанцию, и хорошо, если не сожжём.

Почему так происходит?
В данном случае, виной всему входной трансформатор усилителя.
Он выполнен на феррите с малой магнитной проницаемостью. В результате, высокочастотная энергия (например, 28 МГц) способна передаваться с первичной обмотки такого трансформатора на вторичную, а низкочастотная (например, 3 МГц) - нет.
Поэтому первым делом надо заменить именно материал сердечника. Не так уж важно, какой формы он будет - бинокль, как в оригинале, или кольцо, как применил я.
Главное, чтобы свойства сердечника позволяли трансформировать частоты нижней части КВ-диапазона.
Я много раз нарывался на проблемы с отечественными ферритами. Это просто мучение какое-то! Проницаемость очень нестабильна, довольно сильно меняется вместе с температурой, да ещё и кромки острые... Поэтому взял импортное кольцо. Из подходящих у меня были FT50-43 - они очень распространены у радиолюбителей. Если же есть отечественные кольца, то можно взять штук 6 наших К10х6х4 или близких по размерам, проницаемостью не менее 600, и склеить в бинокль 3+3.
Можно было и из двух моих колец склеить бинокль (хотя по форме он напоминал бы очки), я уверен, что в этом случае характеристика была бы более равномерной, но два 50-ых кольца по габаритам не помещались на место старого трансформатора. А применять кольца меньшего размера, да ещё и отечественные, не было никакого желания.
Тем более, входной трансформатор должен передавать мощность порядка 5...10 ватт, и не может быть очень миниатюрным. Больше - пожалуйста, меньше - нельзя.
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2196
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение ru0aog » 02 окт 2015, 23:56

Заменил R5 (по схеме) с 3,3 кОм на 3,9 кОм.
Общий ток покоя вырос до 0,65А. На каждый транзистор по 150 мА. Уже кое-что.
Нагрузочный резистор по вторичке Т1 (между затворами плеч) поставил 51 Ом 1 Вт.

В результате получил вот такой график на анализаторе:
KL-203_19.jpg
Выходная мощность подросла, и более равномерно распределилась по диапазонам:
KL-203_20.JPG
Замеры КСВ по индикатору FT-817 сильно зависят от мощности возбуждения.
На минимальной мощности индикации почти нет.
На максимальной получил:
1,9 МГц - КСВ = 0 кубиков - 120 Вт.
3,5 МГц - КСВ = 2 кубика - 90 Вт.
7,1 МГц - КСВ = 4 кубика - 60 Вт.
10 МГц - КСВ = 2 кубиков - 60 Вт.
14,2 МГц - КСВ = 0 кубиков - 50 Вт.
18,0 МГц - КСВ - 4 кубика - 25 Вт.
21,2 МГц - КСВ = 4 кубика - 25 Вт.
24,5 МГц - КСВ = 1 кубик - 50 Вт.
28,5 МГц - КСВ = 1 кубик - 50 Вт.
Думаю, нет смысла добиваться лучшего согласования по входу, т.к. надпись HiSWR загорается при рассогласовании более 7-ми кубиков. Возможно позднее проведу замеры нормальным КСВ-метром.
А пока вот:
KL-203_19-1.jpg
Далее, по форме сигнала.
На диапазонах 1,9 МГц и 3,5 МГц в сигнале присутствует множество высших гармоник. Видимо без фильтра работа возможна только из леса :)
На остальных диапазонах почище, но нужно проверять в эфире.

Радиатор быстро нагревается. Работа дольше 1-2 минут без вентилятора не рекомендуется.

Без нагрузочного резистора по вторичке Т1 получал на выходе мощность до 140 Ватт (на 1,9 МГц), но на всех диапазонах добавлялось по одному кубику.
Есть мысль убрать этот резистор, а взамен поставить отключаемый аттенюатор по входу. Пока думаю над этим.
Последний раз редактировалось ru0aog 05 окт 2015, 14:46, всего редактировалось 1 раз.
Свое изделие изъяна не имеет.
R0AEK
Сообщения: 2878
Зарегистрирован: 13 мар 2013, 21:09
позывной: RØAEK
Имя: Саша
Откуда: Железногорск

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение R0AEK » 03 окт 2015, 22:53

Слежу за темкой. Станислав, могу дать попробовать японские бинокли, для выходного транса, сам я пока со стройкой шека не скоро до усилителя своего доберусь!

Изображение
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2196
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение ru0aog » 03 окт 2015, 23:47

R0AEK, Спасибо, Александр.
Тут выходной транс более-менее нормальный. Проблемы больше со входным.
Попробую самоклееный бинокль: кольца К10х6х4,5 1000НН 3+3 шт. Только что намазал БФ-2, склеиваются.

Снял осциллограммы сигнала на выходе.
Включение 1:
Частота 2 Мгц.
Рвх = 0,5 Вт, Рвых = 90 Вт.
В режиме FM несущая выглядит вот так:
KL-203_21.jpg
На спаде полуволны видны "ступеньки". Транзисторы не желают линейно закрываться. Да и, похоже, в плечах стоят не подобранные пары...

Включение 2:
Частота 2 Мгц.
Рвх = 0,5 Вт, Рвых = 90 Вт.
Режим АМ. На микрофон подал двухтональный сигнал (1000+1500 Гц).
Вот огибающая:
KL-203_24.jpg
"Ступеньки", виденные ранее проступают и тут. Огибающая мягко ограничена на вершинах.

Включение 3:
Частота 7,1 Мгц.
Рвх = 4 Вт, Рвых = 50 Вт.
В режиме FM несущая выглядит вот так:
KL-203_22.jpg
Нормальная синусоида. Утолщение луча на вершинах - это не паразитная АМ-модуляция, а косяк осцилла. Луч плохо фокусируется.

Включение 4:
Частота 7,1 Мгц.
Рвх = 4 Вт, Рвых = 50 Вт.
Режим АМ. На микрофон подал двухтональный сигнал (1000+1500 Гц).
Вот огибающая:
KL-203_23.jpg
Вот это более-менее линейное усиление.

Эти измерения проведены без каких-либо фильтров на выходе усилителя. Нагрузка 50 Ом.
Входной транс - кольцо FT50-43 4+2 витка, плюс нагрузка МЛТ-1 51Е по вторичке.
Первичка зашунтирована 82 пФ.
Остальные конденсаторы обвязки Т1 удалены. В общем, всё как описано ранее. Бинокль ещё не готов.

Вывод:
С этого усила можно снимать 50 Вт довольно линейного сигнала.
Максимум можно раскочегарить до 150 Вт, но о линейности придётся забыть, плюс сильно возрастает уровень гармоник.
Усиление по диапазонам неравномерное и различается более чем в 10 раз для 160 м (максимум) и 15 м (минимум).

Даже на минимальной мощности FT-817 перегружает усил на диапазонах 160 и 80 м.
Нужно ставить аттенюатор.

P.S.
Блин, входной бинокль на 10-мм кольцах в усил не лезет по ширине.
Там родной был 14 мм в длину, 14 мм в ширину и 8,5 мм в высоту, с дырками диаметром 3,8 мм.
В усиле есть место на ширину 18 мм, а у меня 10+10=20 мм :?
Последний раз редактировалось ru0aog 04 окт 2015, 07:56, всего редактировалось 1 раз.
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
ru0ab
Сообщения: 9733
Зарегистрирован: 15 ноя 2012, 17:21
позывной: RU0AB
CиБи позывной: Первый Граф Авенирыч
Имя: АвенирычЪ

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение ru0ab » 04 окт 2015, 00:21

Аттенюатор ? А с приемом как ? Реле ?
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2196
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение ru0aog » 04 окт 2015, 07:58

Да.
Этот усил же в исходном виде должен был к сиби-шным рациям подключаться. Реле там есть.
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
ru0ab
Сообщения: 9733
Зарегистрирован: 15 ноя 2012, 17:21
позывной: RU0AB
CиБи позывной: Первый Граф Авенирыч
Имя: АвенирычЪ

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение ru0ab » 04 окт 2015, 14:29

Насколько я понял речь шла о аттенюаторе включенном между трасивером и усилителем на 80-160 метров, где мин. мощность трансивера больше чем нужно.
А как быть с приемом, если между усилителем и трансивером будет стоять аттенюатор ?
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2196
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: Усилитель RM KL-203 на КВ

Сообщение ru0aog » 04 окт 2015, 16:25

Речь шла об отключаемом аттенюаторе между реле обхода и каскадом усилителя мощности, по типу как это сделано в КЛ-300. АТТ может подключаться только в режиме передачи. На приёме сигнал обходит усил и АТТ.
Все перечисленные цепи находятся внутри корпуса усилителя КЛ-203.
Даже кнопка есть :) Бывшая АМ-SSB. Управление реле нужно заводить снаружи.
Свое изделие изъяна не имеет.
Ответить