УКВ передатчик 38-40МГц с АМ и ЧМ на лампах ГУ-32, 6Ж8, 6П9, 6Н8С (35Вт)
Передатчик предназначен для работы как в телеграфном, так и в телефонном режимах. В последнем случае возможна работа с амплитудной и частотной модуляцией. Частотный модулятор выполнен на двух лампах.
При работе в режиме амплитудной модуляции модулированные колебания подаются на сетку оконечной лампы передатчика. Сеточная модуляция позволяет ограничиться модулятором малой мощности.
При частотной модуляций и телеграфировании незатухающими колебаниями оконечный каскад работает в режиме максимальной мощности. При этом подводимая мощность равна 35 вт.
При переходе на амплитудную модуляцию оконечный каскад в режиме несущей частоты потребляет мощность 18 вт. Передатчик обеспечивает достаточно высокую стабильность частоты.
Оконечный каскад отдает в антенну не менее 10 вт колебательной мощности. Передатчик вместе с выпрямителем содержит восемь ламп, из которых пять работают в генераторе колебаний высокой частоты.
Некоторые трудности вызывают выделение в анодном контуре задающего генератора 3-й гармоники и настройка контура удвоителя. Практически настройка контуров без волномера невозможна.
Принципиальная схема передатчика
Собственно передатчик имеет три каскада: задающий генератор, выполненный по схеме с электронной связью на пентоде 6П9 (Л1), анодный контур которого L2, С9, С10 настроен на 3-ю гармонику (19,5 Мгц), удвоитель — на лампе 6ПЗ, усилитель мощности — на двойном лучевом тетроде ГУ-32.
Кроме этих основных каскадов, передатчик содержит двухтактный реактивный модулятор, собранный на лампах 6Ж8; усилитель низкой частоты — на двойном триоде 6Н8С; выпрямитель — на лампе 5ЦЗС со стабилитроном СГ-4С и выпрямитель смещения — на лампе 6Н8С.
Контур задающего генератора L1, С1, С2, С3, С4 настраивается при помощи конденсатора С1 на любую частоту, лежащую в пределах 0,33—6,67 Мгц. Такая низкая частота обеспечивает высокую стабильность генерируемых колебаний. Для термокомпенсации в контур поставлен керамический конденсатор С3 с отрицательным температурным коэффициентом.
Экранирующая сетка лампы задающего генератора питается стабилизированным напряжением от стабилитрона СГ-4С (Л9). Контур L2, С9, С10 настраивается при помощи полупеременного керамического конденсатора С10. В анодной цепи стоит развязывающий фильтр R3, С12. В цепь катода включены дроссель Др1 с индуктивностью не менее 250 мкгн и ключ.
Удвоитель частоты собран на лучевом тетроде 6ПЗС. В анодную цепь этой лампы включен колебательный контур L3, С15, настроенный на частоту 39 Мгц, т. е. на 6-ю гармонику задающего генератора. Контур настраивается при помощи полупеременного конденсатора С15. Развязывающий фильтр Др2, С10 предохраняет каскад от самовозбуждения.
Усилитель мощности работает на лучевом тетроде типа ГУ-32. В сеточный контур его включена катушка L4, а в анодный — катушка L5. Между удвоителем и усилителем мощности применена индуктивная связь.
Сеточный контур настраивается на частоту 39 Мгц при помощи полу-переменных конденсаторов С17 и С18. Контур имеет заземленную по высокой частоте среднюю точку и позволяет получить два противофазных напряжения для возбуждения двухтактного усилителя мощности.
Благодаря применению трансформаторной связи можно легко подобрать необходимую величину возбуждения для оконечной лампы и нагрузку для удвоителя. В анодной цепи усилителя мощности включен контур L5, С22, настраиваемый также на частоту 39 Мгц.
Рис. 1. УКВ передатчик 38-40МГц с АМ и ЧМ на лампах.
В анодную и сеточную цепи оконечной лампы включены развязывающие фильтры — соответственно Др4 , С21 и ДР3. При отсутствии этих фильтров возможно самовозбуждение.
В цепь сетки и катода лампы Л3 включены сопротивления, параллельно которым при помощи переключателя П2 подключается миллиамперметр. При его помощи можно контролировать режим работы усилителя мощности. Шунты к прибору подобраны так, чтобы пределы измерения соответственно были равны 10 и 100 ма.
В передатчике применен метод непосредственного получения узкополосной частотной модуляции при помощи реактивных ламп. Так как однотактные реактивные модуляторы весьма сильно ухудшают стабильность частоты задающего генератора, то в данной конструкции применен двухтактный реактивный модулятор.
Это позволяет значительно снизить влияние нестабильности питающих напряжений реактивных ламп на частоту генерируемых колебаний и одновременно подавить паразитную частотную модуляцию, вызванную фоном переменного тока, так как все эти колебания при наличии симметрии схемы взаимно компенсируются. Кроме того, двухтактная схема позволяет получить относительно большую девиацию частоты.
В реактивном модуляторе применены два пентода типа 6Ж8: один пентод работает как лампа-емкость (Л5), другой— как лампа-индуктивность. Вносимые лампой Л5 емкость и лампой Л4 индуктивность одновременно либо уменьшаются, либо увеличиваются, что и вызывает увеличенную девиацию частоты.
Модулятор работает следующим образом. Высокочастотное напряжение от контура L1, С1 задающего генератора через конденсатор С29 подается на аноды обеих модуляторных ламп и одновременно через конденсатор С 0 и цепочку R13, С39 на управляющие сетки этих же ламп.
Теория показывает, что если сопротивление цепочки R13, С39 берется больше, чем емкостное сопротивление конденсатора С26, включенного между сеткой и шасси, то внутреннее сопротивление лампы носит индуктивный характер.
Величина этого сопротивления зависит от крутизны лампы, крутизна же лампы в свою очередь зависит от напряжения, смещения на сетке.
Если в цепочке R, С взять конденсатор, емкостное сопротивление которого будет больше, чем величина сопротивления R, то лампа будет эквивалентна некоторой емкости, величина которой также определяется смещением на сетке.
В схеме рис. 1 в цепочке С0, R10, С2Л как раз выполнено такое условие: емкостное сопротивление конденсатора С40 в несколько раз больше общего сопротивления R10 и С24 Следовательно, лампа Л5 вносит некоторую эквивалентную емкость.
Как видно из рис. 1, на сетки модуляторных ламп от фазоинверсного каскада (Л6) через дроссели Др5 и Дре подается низкочастотное противофазное модулирующее напряжение.
Так как модулирующее напряжение подается в противофазе, то это означает, что если на сетке одной из ламп низкочастотное напряжение растет, то на сетке другой лампы оно будет падать.
Таким образом, получается, что крутизна одной лампы растет, а другой — падает.
Эквивалентная емкость прямо пропорциональна крутизне, а эквивалентная индуктивность обратно пропорциональна ей.
Следовательно, если увеличивается емкость, то увеличивается и индуктивность, что и приводит к уменьшению частоты генерируемых колебаний, причем изменение частоты будет более значительным, чем в случае применения однотактного модулятора, так как оно вызывается одновременным изменением емкости и индуктивности.
Режим работы пентодов 6Ж8 выбран так, чтобы рабочая точка находилась посредине прямолинейного участка характеристики. При этом получается наиболее линейная зависимость между приложенным звуковым напряжением и девиацией (отклонением) частоты.
Для получения девиации частоты передатчика на выходе, равной ±15 кгц, к сеткам реактивных ламп достаточно подвести два противофазных напряжения звуковой частоты с амплитудой в 1 в.
Нагрузкой реактивных ламп является дроссель Др7 с индуктивностью 3 мгн. Звуковое напряжение от угольного микрофона через микрофонный трансформатор подается на сетку однокаскадного усилителя напряжения низкой частоты на двойном триоде 6Н8С.
При частотной модуляции эта лампа работает как фазоинверсный каскад.
Между анодами лампы 6Н8С и сетками ламп реактивного модулятора включены высокочастотные дроссели Др5 и Др6. Они преграждают путь токам высокой частоты, имеющимся в цепях сеток реактивных ламп.
В цепи усилителя низкой частоты стоят переключатели П1А П1Б. Они позволяют изменять вид модуляции (AM—ЧМ). При переключении в положение «АМ» (амплитудная модуляция) реактивные лампы остаются подключенными к контуру задающего автогенератора, но их сетки отключаются от усилителя низкой частоты.
При этом один из триодов лампы 6Н8С не используется. Второй триод из реостатного превращается в реостатно-трансформаторный каскад усиления низкой частоты.
С вторичной обмотки выходного трансформатора звуковое напряжение с амплитудой 14 в подается через сопротивление Rт и дроссель Др3 на управляющие сетки двойного лучевого тетрода ГУ-32.
Питание передатчика
Блок питания передатчика содержит два выпрямителя, работающих от одного трансформатора.
Один выпрямитель служит для питания анодных цепей, второй — для получения напряжения смещения. Оба выпрямителя собраны по двухполупериодной схеме.
Анодный выпрямитель позволяет получить после фильтра 400 в выпрямленного напряжения и работает на кенотроне 5ЦЗС.
Фильтр этого выпрямителя — двухъячеечный. С этого же выпрямителя снимается 150 в стабилизированного напряжения (со стабилизатора СГ-4С) для питания экранирующих сеток ламп задающего генератора (Л1) и реактивного модулятора (Л4, Л5).
Выпрямитель смещения работает на двойном триоде 6Н8С. Он предназначен для получения только напряжения смещения на сетки лампы ГУ-32. Применение лампы 6Н8С вызвано необходимостью иметь два отдельных катода.
При этом с одной повышающей обмотки силового трансформатора питаются оба выпрямителя. Все четыре диода (5ЦЗС и 6Н8С) образуют мостовую схему двухполупериодного выпрямителя с заземленной средней точкой повышающей обмотки.
Эта схема дает возможность получить два одинаковых по величине выпрямленных напряжения, но противоположной полярности, что позволяет исключить из блока питания один силовой трансформатор.
Коэффициент пульсаций в цепи питания управляющей сетки усилителя мощности радиотелефонного передатчика не должен превышать 0,05%. Согласно этим требованиям был выбран трехзвенный Г-образный сглаживающий RC-фильтр. Нагрузкой для этого выпрямителя является потенциометр Д26-
Детали и конструкция
Контурная катушка L1 намотана на ребристом полистироловом каркасе (от коротковолновой катушки приемника «Балтика») с удаленным сердечником. Ее индуктивность 2,06 мкгн.
Катушка содержит 12 витков провода ПЭ 0,9, намотанного виток к витку. Отводы от катушки к катоду 6П9 и лампам реактивного модулятора сделаны соответственно от 3-го и 11-го витков, считая от заземленного конца.
Анодная катушка L3 имеет индуктивность 2,65 мкгн. Катушка бескаркасная, содержит 16 витков голого медного провода диаметром 1,5 мм. Диаметр катушки 20 мм, длина намотки 30 мм.
Катушка L3 выполнена без каркаса и имеет 10 витков провода диаметром 1,5 мм. Диаметр катушки 25 мм, длина намотки 32 мм, индуктивность катушки 0,34 мкгн.
Сеточная катушка L4 имеет 12 витков провода диаметром 1,5 мм, диаметр катушки 25 мм, длина намотки 38 мм.
Отвод сделан от середины. Индуктивность катушки 0.76 мкгн. Катушка анодного контура лампы выходной ступени L5 имеет четыре витка; ее индуктивность 0,98 мкгн. Катушка этого контура выполнена из медной трубки диаметром 6 мм; диаметр катушки 50 мм. Настройка контура производится при помощи керамического подстроечного конденсатора типа КПК-2.
Конденсаторы С17 и С18 — типа КПК-1, конденсаторы С9, С19, С41—типа КСК-1, С,0-—типа КПК-2.
Высокочастотные дроссели Др2 и Др4 наматываются на сопротивлениях ВС-2 величиной не менее 100 ком. Они намотаны виток к витку в один слой проводом ПЭЛ 0,35 на всей длине сопротивления.
Высокочастотный дроссель Дрз изготовляется аналогичным образом на стержне сопротивления ВС-1 с номинальным значением не менее 50 ком, намотка производится проводом ПЭЛ 0,18.
Микрофонный трансформатор Тр1 имеет коэффициент трансформации, равный 20.
Он намотан на сердечнике сечением 1,5 см2. Первичная обмотка имеет 200 витков провода ПЭЛ 0,35, вторичная — 4 000 витков провода ПЭЛ 0,12. Для питания угольного микрофона используется один элемент из батарейки от карманного фонаря.
В качестве модуляционного трансформатора Тр2 использован выходной трансформатор от приемника РСИ-4. Переключатели П1А, П1Б, П1В объединены на одной оси и служат для изменения рода работы («АМ — ЧМ»),
Панельки ламп задающего генератора, удвоителя, усилителя мощности и реактивного модулятора должны быть керамическими. Силовой трансформатор Тр3 может быть использован от телевизора типа КВН-49.
Дроссели фильтра Др8 и Др9 берутся от телевизора того же типа. Передатчик собран на коробчатом шасси из листового алюминия (рис. 2). Различные каскады смонтированы на пяти алюминиевых пластинах.
На первой: задающий автогенератор, двухтактный реактивный модулятор, усилитель низкой частоты и относящиеся к ним детали. На второй, третьей и четвертой пластинах смонтированы соответственно удвоитель, усилитель мощности, стабилитрон и относящиеся к ним детали.
На пятой пластине смонтированы лампы обоих выпрямителей.
На передней стенке смонтированы: сетевой выключатель Вк1 переключатели миллиамперметра П2А — П2Б, миллиамперметр, регулятор усиления модулятора, переключатель рода работы П1Д, П1Б, П1В, верньерно-шкальное устройство с фиксатором, колодка для включения микрофона и два антенных зажима.
Монтаж цепей питания и микрофонного усилителя желательно выполнять на монтажных планках жгутовым способом. Готовый передатчик помещается в кожух из листового железа размерами 195 Х 195 X 425 мм.
Рис. 2. Вид на шасси передатчика сверху.
Налаживание передатчика
Налаживание передатчика необходимо начинать с проверки режимов работы ламп. Нормальные режимы работы ламп приведены в табл. 1.
Затем настраивается задающий генератор. Так как он маломощен, то для контроля частоты лучше всего пользоваться гетеродинным волномером или подходящим коротковолновым приемником. Одновременно подбирается температурная компенсация путем поочередного вращения керамического (С3) и воздушного (С4) полупеременных конденсаторов.
Таблица 1. Нормальные режимы работы ламп передатчика(при нажатом ключе):
Потом частота генератора устанавливается равной 6 500 кгц, и анодный контур лампы 6П9 при помощи полупеременного конденсатора С10 настраивается на частоту 19 500 кгц.
Затем настраиваются анодный контур удвоителя и сеточный контур усилителя мощности на частоту 39 Мгц при помощи полупеременных конденсаторов С15, С17 и С18. Резонанс контура L3, С15 обнаруживается волномером.
Настройка сеточного контура усилителя мощности производится при снятом с анодов лампы Л3 напряжении. Переключатель прибора П2А—П2Б ставится в положение Іс (ток сеток), а переключатель рода работы П1В— в положение ЧМ» и при помощи подстроечных конденсаторов С17, С18 настраивают сеточный контур на максимальный сеточный ток, который должен быть равен 5—6 ма.
При перестройке задающего генератора на краевые частоты диапазона (38, 40 Мгц) показания прибора не должны меняться более чем на 2—2,5 ма. Если наблюдается более резкий спад тока, то необходимо увеличить связь между катушками L3 и L4 и на частоте 39 Мгц вновь подстроить сеточный контур до получения максимального тока.
Затем на лампу Л3 следует подать необходимое анодное напряжение, переключатель прибора поставить в положение Іа (ток анодов) и конденсатором С22 настроить анодный контур L5, С22 на минимальный анодный ток, который при отключенной от передатчика антенне должен быть равен 18—25 ма.
В заключение подбирается связь с антенной. В описываемом передатчике антенна выполнена в виде симметричного полуволнового вибратора, в качестве фидера применен кабель типа КАТВ.
Следует учесть, что при применении другой антенны данные катушки связи изменяются. Подбор связи производится путем сжатия или растягивания витков катушки связи. В некоторых случаях бывает целесообразным настроить в резонанс всю антенно-фидерную систему.
В зависимости от длины фидера настройка производится по параллельной (рис. 3,а) или последовательной (рис. 3,б) схеме. Для контроля настройки фидера в каждый провод включается лампочка от карманного фонаря (3,5 в, 0,28 а).
Рис. 3. а — настройка фидера параллельно включенным конденсатором; б — настройка фидера при помощи последовательно включенных конденсаторов.
При частотпой модуляции они должны гореть почти полным накалом. После этого при помощи лампового вольтметра типа ВКС-7 необходимо проверить симметрию выходных напряжений фазоинверсного каскада, работающего на лампе Л6.
При отсутствии симметрии следует опытным путем так подобрать величину сопротивлений R14 и R15, чтобы вольтметр, подключаемый поочередно к точкам Д и Е, показывал относительно шасси одинаковые напряжения.
Последним этапом регулировки является проверка амплитудной сеточной модуляции. Переключатель рода работы ставится в положение «АМ». регулятор усиления (R21) — в положение, соответствующее максимальному усилению, переключатель миллиамперметра — в положение Iа (ток анода), и перед микрофоном произносится протяжный звук «а—а—а…».
При этом анодный ток должен возрасти на 15—20%, а лампочки в фидере загораются ярче. Если глубина модуляции мала, то необходимо проверить лампу 6Н8С (Л6) усилителя низкой частоты и модуляционный трансформатор Тр2.
Кроме того, необходимо проверить, соответствует ли напряжение микрофонной батареи той величине, которая необходима для примененного микрофона.
На этом налаживание передатчика заканчивается. Лампочки из фидера удаляются, отмечаются нормальные показания прибора, и в дальнейшем контроль за работой передатчика ведется только по показаниям прибора.
Автор: В. Шейко.
Схема УКВ радиопередатчика 38-40 МГц на лампах Г-807, 6П1П, 6Н1П (5Вт)
Передатчик состоит из двухлампового генератора и двухлампового модулятора. Все лампы, за исключением выходной, — пальчиковой серии. Несомненным достоинством передатчика является высокая стабильность частоты генерируемых колебаний.
Это достигнуто применением в задающем каскаде генератора, работающего по схеме с электронной связью на частоте, вдвое меньшей рабочей. Передатчик прост по конструкции, мал по размерам, содержит мало деталей, но по своим эксплуатационным качествам не уступает более сложным передатчикам.
Подводимая к оконечной лампе мощность при анодном напряжении 300 в составляет 10 вт; мощность, отдаваемая в антенну, 5 вт. Коэффициент модуляции равен 80% при незначительных искажениях.
Глубину модуляции можно повысить, если вместо сопротивления, включенного в цепь анода оконечной лампы модулятора (Л4), поставить обычный модуляционный дроссель.
Передатчик имеет три ручки настройки (С1, С7, С10), что несколько усложняет схему; однако возможность настройки контура удвоителя позволяет лучше использовать передатчик. Дело в том, что при изменении рабочей частоты хотя бы и в пределах диапазона в 2 Мгц подстройка контура удвоителя всегда дает заметное увеличение мощности, отдаваемой передатчиком в антенну.
Принципиальная схема
Принципиальная схема передатчика приведена на рис. 1. Задающий генератор работает на пальчиковом лучевом тетроде 6П1П (Л1). Сеточный контур его (L1, C1) настраивается на частоты, заключенные в пределах 19—20 Мгц.
При помощи конденсатора С2 производится «растяжка» диапазона. Величина его емкости может быть изменена в процессе налаживания задающего генератора. В анодном контуре (L2, С7) этой же лампы происходит удвоение частоты.
Усилитель мощности работает на лампе Г-807 (Л2), его анодный контур (L3, С10) настраивается на любую частоту любительского диапазона.
Связь между каскадами емкостная, осуществляется при помощи конденсатора С9; связь с антенной — автотрансформаторная. Конденсатор С11 препятствует попаданию в фидер высокого постоянного напряжения.
Рис. 1. Принципиальная схема лампового УКВ передатчика 38-40 МГц на лампах Г-807, 6П1П, 6Н1П (5Вт).
Модуляция в передатчике — сеточная.
Модулятор — трехкаскадный: первые два каскада выполнены на двойном триоде типа 6Н1П (Л3), оконечный каскад — на лампе 6П1П (Л4), включенной по схеме триода. В модуляторе отсутствует регулятор громкости, так как при работе с динамическим микрофоном усиление, даваемое тремя каскадами, не является чрезмерным.
Детали и конструкция
Катушка L1 содержит 12 витков провода диаметром 0,6 мм, намотанного на фарфоровом каркасе диаметром 16 мм. Катушка L2 имеет пять витков провода диаметром 1,5 мм, намотанного на ребристом керамическом каркасе диаметром 22 мм.
Катушка L3 — бескаркасная, содержит 4,5 витка провода диаметром 2 мм наружный диаметр катушки 35 мм. Отвода для подключения фидера берется от 1,5-го витка, считая от конца, подключаемого к источнику анодного напряжения.
Дроссели Др1 и Др2 имеют по 50 витков провода ПШО 0,25; каркасы — керамические, диаметром 6 мм. Передатчик монтируется на металлическом шасси размерами 175 X 120 X 135 мм, расположение основных деталей видно на рис. 2.
Налаживание передатчика начинается с настройки задающего генератора. Прежде всего при помощи пробного витка с маломощной лампочкой (2,5 в, 0,16 а) убеждаются в наличии генерации.
Нужная частота колебаний сеточного контура устанавливается изменением емкости переменного конденсатора. Необходимая корректировка частоты достигается подбором емкости конденсатора С2 (настройка на частоту 19,5 Мгц должна соответствовать среднему положению ротора конденсатора С1).
Контроль за частотой производится при помощи волномера или градуированного коротковолнового приемника, имеющего 14-метровый диапазон.
Рис. 2. Лицевая панель передатчика.
После того как будет настроен сеточный контур L1, С1 приступают к настройке анодного контура L2, С7. Для этого прежде всего пробный виток индуктивно слабо связывают с катушкой L2. Затем медленно вращают ротор переменного конденсатора С7.
При резонансе лампочка ярко горит (при сильной связи может перегореть). Теперь следует по волномеру проверить резонансную частоту этого контура: она должна быть равной 39 Мгц.
Далее, пробный виток индуктивно очень слабо связывают с контуром L3, С10, подают на лампу Г-807 напряжение анодного питания и медленно вращают ручку ротора конденсатора С10. Если анодный контур задающего генератора подобран правильно (при завышенных значениях емкости и индуктивности возможна настройка на частоту 19,5 Мгц), то при некотором значении емкости конденсатора С10 индикаторная лампочка ярко вспыхнет.
Это будет означать, что первый контур настроен на среднюю частоту 19,5 Мгц, а второй и третий — на частоту 39 Мгц.
В заключение путем перемещения точки присоединения фидера к контурной катушке L3 подбирают наивыгоднейшую связь с антенной. Контроль за отдачей колебательной мощности в антенну можно производить либо при помощи резонансного индикатора напряженности поля, либо во время связи с корреспондентом.
Чтобы получить наибольшую колебательную мощность в анодном контуре лампы Г-807, полезно на время налаживания вместо постоянного сопротивления R5 поставить двухваттное переменное.
Изменяя величину этого сопротивления (и, следовательно, величину отрицательного напряжения на управляющей сетке лампы), удается подобрать оптимальный режим, при котором лампа будет отдавать максимальную колебательную мощность.
Когда это получено, переменное сопротивление удаляется, и вместо него ставится соответствующей величины постоянное сопротивление.
Модулятор прост, обычно начинает сразу работать и в налаживании не нуждается. К данному передатчику лучше всего подходит однофидерная антенна типа «американка».
А. Ещенко.
Самодельный AM-передатчик — Backyardastronomy.net
Я работаю радиолюбителем с 2001 года, а до этого несколько лет слушаю короткие волны. Меня всегда интересовала дальняя связь на КВ-диапазонах, и мне нравится общаться со станциями со всего мира. Мне также нравится работать с винтажным ламповым оборудованием AM. Нет ничего лучше, чем вернуть к жизни старый лодочный якорь и запустить его в эфир. За эти годы я восстановил несколько старинных радиоприемников, но недавно столкнулся с проблемой домашнего пивоварения.
В течение многих лет я использовал WRL Globe Scout 680 на окнах AM 20 и 40 метров. Эта установка для новичков из 50-х работает нормально, но оставляет желать лучшего в отделе модуляции. Он использует модуляцию Heising и в лучшем случае может выполнять модуляцию только на 80%. Я также заметил некоторую нелинейность в огибающей RF. Это побудило меня заняться домашним пивоварением.
Я купил экземпляр ARRL 26-го издания, 1949 г. «Справочник радиолюбителя» и начал читать с первой страницы.
Не скажу, что этот проект был легким, потому что это не так. У меня не было помощи от Элмера, поэтому мне пришлось решать все вопросы самостоятельно, что требовало времени. В общей сложности я потратил около 2 месяцев на эту сборку. Результатом являются 40- и 80-метровые 20-ваттные АМ-передатчики высокого уровня с пластинчатой модуляцией. Он использует пару ламп 6L6GC двухтактного класса AB1, генерирующих от 15 до 20 Вт звуковой мощности, пластину высокого уровня и экран, модулирующий 6146. Мне нравится добавлять экран в описание, поскольку вам нужно модулировать и пластину, и экран.
Ничего особенного, это стандартный дизайн 1940-х годов. Зато в эфире звучит хорошо! Я получил отличные отчеты о сигналах от каждой станции, с которой я разговаривал с этой установкой. Я завершил сборку, добавив лицевую панель и покрыв ее винтажной оловянной краской Hammered. Вот фото буровой установки. В качестве микрофона используется D-104.
Вот пример того, как установка выглядит на радиочастотном прицеле. Он может легко модулировать до 100%, а затем и до некоторых, если я не буду осторожен.
Кому интересно, вот схема. Это началось как чистый лист бумаги и цель. Создайте передатчик с нуля, с помощью которого можно будет разговаривать по всему миру. Могу сказать, что я на пути к части «вокруг света». Я уже установил контакты со станциями в США и Канаде. Теперь нам просто нужно перевезти больше парней через океан в винтажное AM-оборудование, чтобы мы могли поговорить с ними!
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О БЕЗОПАСНОСТИ
Этот проект связан со СМЕРТЕЛЬНЫМ напряжением питания. Вы должны соблюдать большую осторожность при работе с этой схемой. Никогда не забывайте, что смерть — это постоянное состояние! Любой самодельный проект, подобный этому, может включать устранение неполадок в действующей цепи. Если вам неудобно работать с высоким напряжением, вам следует либо забыть возиться с ламповым оборудованием, либо подружиться с местным радиолюбителем, который имеет опыт работы с этими вещами, и попросить его помочь вам и научить вас тому, что вам нужно.
Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, оставьте комментарий или напишите мне по электронной почте.
73
Джоэл
W4GON
Автор w4gon79Опубликовано Рубрики Без рубрикиКогда Eimac и Continental поделились лампой и передатчиком Фиаско
Написано Ридом Брэндоном Опубликовано в истории вещания.
Скачать PDF
[август 2018 г.] При проектировании и изготовлении передатчиков требуется активное сотрудничество и общение, чтобы все заработало.
Рид Брэндон вспоминает, что произошло, когда чего-то из этого не произошло.
История вещательной трубки Eimac 4CX40,000G интересна и начинается с одной из самых темных глав в истории компании.
Эта трубка была чревата проблемами после того, как она была разработана в качестве передатчика FM-вещания в Continental Electronics Corp (CEC) в Далласе в начале 19 века.80-е годы. Затем, всего через пять лет производства, и трубка, и передатчики, в которых она использовалась, будут сняты с производства.
High Power FM 1980-х
В начале 80-х годов FM-вещание переходило на более высокие мощности, и было много возможностей для более мощных передатчиков, поскольку станции модернизировали свои системы. В то время Вэриан владел Eimac, и это было частью их бизнеса Electron Device.
CEC приобрела права на дизайн полости, разработанной Collins Radio в конце 19 века.70-х, от Rockwell-Collins, чтобы быстро выйти на рынок FM-вещания (Rockwell хотел сконцентрироваться на военных программах в качестве основного направления своего бизнеса, точно так же, как Varian в будущем).
В конструкции Коллинза использовалась лампа 4CX15000A, относительно недорогая трубка из-за высокой производительности, поскольку она использовалась во многих других приложениях. Это была действительно «трубка общего назначения».
Rockwell-Collins выходная мощность 4CX15000A увеличилась до более чем 27 кВт (в модели 831-G3). Но срок службы трубки оказался далеко не идеальным.
В поисках большей силы
Таким образом, инженеры CEC взялись за разработку однолампового FM-передатчика мощностью 60 кВт, представив его на выставке NAB в 1983 году. Он стал их моделью 817A.
Кен Сайдс, инженер-конструктор CEC, выбрал Eimac 4CX40,000G для новой конструкции.
Модель 4CX40,000G оснащена сетками из пиролитического графита (сокращенно PG) — относительно новым материалом, используемым в трубах электросетей. У PG было несколько желательных характеристик, одной из которых был почти нулевой коэффициент теплового расширения, что означает, что физическая форма оставалась точно такой же даже при нагревании до очень высоких температур, а сетки PG не плавились и не деформировались, как проволочные сетки в экстремальных условиях.
Компания Eimac разработала систему лазерной резки, обеспечивающую однородность и точность размеров сетки
Лазерная резка чашки из сетки из пиролитического графита
(любезно предоставлено фотографом Пита Нудинга)
К сожалению, несмотря на то, что процесс был механизирован, стоимость сетки была во много раз выше, чем у обычных проводных сетей, и это привело к тому, что 4CX40,000G стоил значительно больше, чем пара 4CX15,000A.
4CX40,000G также представлял собой массивную трубу весом 55 фунтов, что в четыре раза тяжелее 4CX15,000A, который весил чуть менее 13 фунтов.
Достойная родословная
Сама конструкция казалась более чем достаточной.
Eimac поставлял аналогичный тетрод с сетками PG для использования в передатчиках SSB мощностью 50 кВт – 4CX40,000GM (G обозначает графит, а M означает Marconi, известную британскую фирму). Единственная разница между 40 000-G и -GM заключалась в немного другом рисунке сетки для лучшей производительности IMD в -GM, в остальном две лампы были идентичными.
В этом месте следует подчеркнуть, что 40,000GM был очень надежным продуктом, и ни одна из ламп, поставленных Маркони, никогда не вышла из строя или не была возвращена по какой-либо причине. Здесь также следует отметить, что Thales, крупная французская трубная компания, предоставила Eimac лицензию на использование PG для сетей, и несколько мощных тетродов Eimac успешно использовали сети PG для мощного коротковолнового вещания.
Тетрод 40 кВт Fiasco
Тем не менее, жалобы начали поступать вскоре после того, как CEC начала поставки передатчиков 817A.
Клиенты были недовольны дрейфом настройки входного сигнала — большинство инженеров станций почти ежедневно ездили на свои передатчики для перенастройки входного контура.
Таким образом, CEC отправила свой прототип передатчика 817 в Eimac, чтобы сократить время, необходимое для оценки замены трубок, а также устранить любые задержки с доставкой трубок между Калифорнией и Техасом.
Дэйв Мичем, штатный инженер Eimac в лаборатории разработки продуктов, полагал, что высокая добротность, связанная с входной схемой, была причиной дрейфа настройки.
Он предложил использовать линию передачи со ступенчатым сопротивлением для входной цепи сетки.
Однако Росс Фолкнер категорически отверг это предложение.
Как ни странно, один из передатчиков 817A, использующих 4CX40,000G, работал нормально. Но на всех остальных станциях были проблемы с трубами.
Некоторые лампы катастрофически вышли из строя из-за внутренних коротких замыканий, и вещателям, пытавшимся найти лампы на замену, сказали, что Eimac не может сделать их достаточно быстро — поскольку это относительно новый тип ламп, у них нигде их не было в наличии.
Начинается указание пальцем
Конечно, всю вину за проблему взял на себя Eimac.
Что касается явления внутреннего короткого замыкания, то было обнаружено, что диск изолятора, расположенный между верхней частью экрана и управляющими сетками, плавился там в сильном радиочастотном поле. Джон Марк, в то время главный инженер Eimac, изготовил трубку с промышленным сапфировым изолятором вместо обычного оксида алюминия, но и она не удалась — что неудивительно, поскольку ее температура плавления была даже ниже, чем у оксида алюминия.
В то время я был «новичком» в маркетинге Eimac, и, к счастью для меня, у меня не было обязанностей менеджера по продукту — Джон Баттон и менеджер по маркетингу Джордж Бэджер получали всю жару из-за проблем с 4CX40,000G. Хотя я был занят подготовкой нового 4CX12,000A/8989 к его дебюту на рынке FM-вещания, пришло время, когда меня втянули в это дело.
Однажды утром, когда я сидел в офисе Джорджа Бэджера, я попал в «горячую точку», когда оказался в телефонной связи с доктором Джимми Роджерсом, техническим менеджером CEC. Он позвонил Джорджу, чтобы узнать о решении проблемы с 4CX40,000G, и Джордж перевел свой телефон в режим конференции и представил меня доктору Роджерсу.
Одна трубка или две
В то время я недавно посетил престижную FM-станцию класса C в районе Сан-Франциско, на которой работали два передатчика CEC 816R мощностью около 25 кВт каждый, соединенные с антенной с малым коэффициентом усиления.
При использовании двух ламп 4CX15000A этот подход, если он используется с РЧ-комбайнером или Magic Tee, позволял отключать один из передатчиков для обслуживания, в то время как другой продолжал работать, что устраняло необходимость в резервном или альтернативном передатчике.
Когда д-р Роджерс спросил меня, есть ли у меня какие-либо рекомендации по их проблемам с 817A, я сразу же предложил CEC рассмотреть подход с комбинированным передатчиком, который я видел, используя испытанный и проверенный 4CX15,000A.
После короткой паузы доктор Роджерс сказал: «Ну, сынок, это просто не вариант, потому что Continental стремится продавать одноламповый передатчик».
(Примечание: позже д-р Роджерс покинет CEC и перейдет на работу в ускорительную программу SSC в Ваксахачи, штат Техас — другое фиаско, которое закончилось, когда Конгресс внезапно закрыл программу в 1993, потратив более 2 миллиардов долларов.)
В
нет секретов в индустрии вещания!
К настоящему времени инженеры станций и владельцы передатчиков 817A общались друг с другом почти ежедневно, делясь своими проблемами и опасениями.
Были даже слухи о том, что могут быть возбуждены судебные дела. Так что, в конце концов, корпорация Varian попросила CEC полностью возместить расходы задействованным станциям и/или заменить все передатчики модели 817A на двойные передатчики вместе взятые — именно то, что я предложил доктору Роджерсу.
Я полагаю, что большинство, если не все станции, согласились перейти на подход с комбинированным передатчиком, несмотря на то, что у некоторых возникли проблемы с размещением двух передатчиков в доступном пространстве. Эта проблема побудила CEC представить более компактный источник питания пластины или «блок питания», как его называли.
Тем не менее, использование подхода с комбинированным передатчиком в большинстве случаев означало бы увеличение мощности двойных 4CX15,000A до более чем 27 кВт на трубу, чтобы обеспечить мощность более 55 кВт.
Поскольку 4CX15,000A уже был исчерпан, понадобилась еще одна лампа.
A 4CX15,000 под другим именем
Шел 1985 год, и компания CEC была продана компании Varian, которая справлялась с ситуацией как могла, имея теперь уникальное положение, владея как поставщиком ламп, так и производителем передатчиков. Каким бы ни было решение, оно было главной темой для Вариана.
При решении этих проблем с 817A директор завода Eimac Том Йингст покинул Eimac и стал президентом CEC.
Как только Том оказался в Далласе, он попросил Eimac построить собственную лампу, которая получила обозначение типа YC-130/9.019.
Эта новая трубка была представлена на выставке NAB 1986 года в надежде, что она решит проблемы в службе FM-передатчиков. На самом деле YC-130 — это не что иное, как 4CX15,000J с другой маркировкой, содержащий нить накала с плотной сеткой, но в остальном очень похожий на 4CX15,000A.
К сожалению, срок службы лампы в новом передатчике CEC 816R5 с использованием YC-130 оказался не лучше, а в некоторых случаях надежность была даже хуже, чем у 4CX15,000A, потому что его мощность была увеличена почти до 30 кВт.
Вновь – и справедливо – инженеры станции возложили вину на трубу, и вскоре YC-130 приобрел плохую репутацию. Тем временем E2V создавала 4CX15 000A с сетчатой нитью накаливания, и в большинстве случаев она работала хорошо — достаточно хорошо, чтобы Eimac внезапно потерял продажи в результате того, что CEC продвигала ее как альтернативную лампу.
CEC делает заголовки –
Худшим образом!
Вскоре после того, как Том Йингст стал президентом CEC, Вариан отправил туда Джо Брэдли в качестве вице-президента по маркетингу.
Джо был «менеджером по стратегическому развитию бизнеса» в Varian, и они хотели развивать государственный бизнес CEC, как это довольно успешно сделал Rockwell.
В свою очередь, Том внезапно почувствовал, что ему нужно двигаться дальше, и внезапно покинул CEC, заняв должность президента Harris Broadcast в Куинси. Возможно, он предвидел будущее, потому что в том же году Брэдли попался по делу о взяточничестве, а ЦИК попала в заголовки газет, поскольку Пентагон занялся поиском компаний, сговорившихся с целью повышения стоимости контрактов. Вариану пришлось на время приостановить все государственные дела, и в результате он заплатил крупный штраф. Моральный дух сотрудников ЦИК был очень низким.
Введите 4CX20,000E
Кен Брэнтон, инженер по обслуживанию в CEC и бывший сотрудник Collins Radio, принимал непосредственное участие в решении проблем с FM-передатчиком, включая короткий срок службы лампы в модели 817A.
В разговоре со мной он высказал идею использования 4CX20,000A/8990 в сборе с меньшим анодным охладителем, чтобы он подходил для передатчиков CEC. Кен знал, что передатчики Harris и BE, использующие 8990, имеют отличный срок службы ламп (в большинстве случаев 40 000 часов), и он хотел проверить, будет ли 89Можно было сделать 90, которые заменили бы YC-130.
Единственным серьезным изменением, которое требовалось, была бы замена трансформатора накала на 6,3 В трансформатором на 10 В, но Кен был готов протестировать гибридную лампу в свободное время в CEC.
Я разделял его желание попробовать эту схему и сумел убедить очень талантливого инженера Eimac, Джека Джексона, изготовить пару пробирок для образцов.
Новая лампа получила обозначение типа 4CX20,000E (поскольку Harris использовала 4CX20,000D в своих новых FM-передатчиках мощностью 30 кВт, но это уже другая история).0003
Кен и я ожидали, что это приведет к легкому решению проблемы, которая затрагивала репутацию как CEC, так и Eimac, но мало ли мы знали, как все снова быстро испортится.
Истерика в угловом офисе
Однажды, по словам Брэнтона, Росс Фолкнер обнаружил прототип передатчика, который собирался «неофициально» из подручных материалов, которые Кен собрал в CEC.
Росс потребовал немедленно его демонтировать! Кен позвонил мне и описал, насколько иррациональным был Росс в этом вопросе. Я был поражен, когда узнал об этом, но предложил ему оставить пробирки с образцами в надежде, что когда-нибудь что-то изменится.
В течение года Кен вышел на пенсию, и Дэйв Ченоуэт, менеджер по обслуживанию CEC, спросил меня, не нужны ли мне две трубки, которые были спрятаны под столом Кена. Я попросил его вернуть лампы в Eimac, и я хранил их вместе с лампами, которые использовались в качестве демонстраций на выставках NAB.
Но Росс Фолкнер все еще был сексуален
Компания Tech-Sym купила CEC в 1990 году, намного позже событий, связанных с Брэдли, и именно тогда я отправился с Кеном Петерсоном в гости к инженеру CEC.
Кен стал новым менеджером по продукции в Eimac, заменив Джорджа Бэджера (который ушел, чтобы присоединиться к Светлане).
Мы с нетерпением ждали приятного визита в то утро. Но когда мы вошли в вестибюль, администратор сказала, что не может выдать нам пропуски посетителей. Она сказала, что Росс Фолкнер нас навестит.
Росс вошел в вестибюль и, даже не пожав руки, начал разглагольствовать, заявив, что CEC никогда больше не будет иметь дел с Eimac, и сказал нам, что мы потратили впустую поездку, потому что он не собирался позволять нам встречаться с кем-либо из своих сотрудников, которые день!
Мы с Кеном недоверчиво переглянулись и ушли, качая головами. (Несколько лет спустя Росс Фолкнер покинул CEC и вскоре после этого умер горькой смертью.)
К сожалению, у клиентов CEC срок службы ламп YC-130 был коротким.
Вторая попытка
Приносит успех
Десять лет спустя была предложена новая система In-Band-On-Channel (IBOC), в которой цифровой сигнал передавался вместе с обычной аналоговой программой.
CEC хотел иметь возможность конкурировать на этом новом рынке, не разрабатывая новый усилитель.
Ричард Гарретт спросил меня, есть ли у меня образцы ламп 4CX20,000E, и я сразу же снова отправил их в CEC. На этот раз CEC назначила ему официальный технический проект и обозначила новый передатчик как 816R6C.
Используя простую замену пластинчатого блокатора и другой трансформатор накала, 4CX20,000E показал себя хорошо, и в итоге одна лампа прослужила пять лет. И, с небольшим изменением рабочего смещения, 4CX20,000E должным образом усилил IBOC и позволил CEC продавать новые возможности для гибридного аналого-цифрового FM.
Помимо этой истории, я не верю, что кто-либо когда-либо чествовал Кена Брэнтона за то, что он придумал 20,000E и позволил CEC восстановить часть уважения, утраченного из-за фиаско 4CX40,000G. 4CX40,000G устарел, и с тех пор ни один из них не производился.
4CX20,000E никогда не производился каким-либо другим производителем ламп, возможно, из-за ограниченного количества головок, использующих его, но CPI продолжает производить лампу, задуманную Кеном Брэнтоном как решение проблем с лампами, с которыми столкнулись обе компании.
Последние дни ламп Eimac PG?
Когда CPI продала собственность Eimac в Сан-Карлосе, завод был перенесен в Пало-Альто, где свободного места было очень мало. Механический цех Eimac был перенесен в другой город, и две большие печи PG (см. фото 2007 г.) хранились там, не накрытые на стоянке.
Будущие печи для производства ПГ
Несколько лет спустя они были проданы за копейки в пользу использования печи меньшего размера, потому что генеральный директор Боб Фикетт решил, что она «выглядит лучше, чем другие», что является ярким примером того, что, безусловно, выглядит как плохой микроменеджмент. .
В 2016 году в результате некачественного обслуживания последняя оставшаяся печь ПГ на ЧПИ была разрушена взрывом и также отправлена на слом.
Без возможности производить на месте стаканы из полистирола, необходимые для труб электросетей, потребность в аутсорсинге сетей делает будущее труб Eimac PG очень неопределенным.
Последний оставшийся передатчик CEC 817A, который CEC отправил в Eimac для оценки, все еще использовался для тестирования ламп 4CX20 000. Однако, когда техник, эксплуатировавший его с 1984 года, вышел на пенсию, он был списан, потому что никого не осталось. кто знал, как им управлять.
Возможно, эта история с 4CX40,000G и 4CX20,000E является еще одним доказательством того, что мы подошли к концу эры лампового вещания.
– – –
Это третья статья в серии, посвященной некоторым знаменитым и/или специальным лампам, произведенным компанией Eimac на протяжении многих лет.
– – –
Рейд Брэндон (W6MTF) проработал в трубном подразделении Eimac 27 лет до выхода на пенсию в 2013 году.
Приложение
Ниже приведены несколько предметов, которые могут вас заинтересовать:
1. Объявление о продукте Джона Аллана, менеджера по маркетингу Eimac, помогло поддержать новый 4CX20,000E:
Силовой тетрод 4CX20,000E.
Подразделение Eimac компании CPI в настоящее время поставляет промышленные партии силового тетрода 4CX20,000E для новой конструкции FM-передатчика, а также для модернизации передатчиков, использующих YC-130.
Доступный от Richardson Electronics, 4CX20,000E представляет собой керамический/металлический тетрод, предназначенный для использования
в качестве усилителя мощности ОВЧ.
Он имеет внутреннюю механическую структуру, обеспечивающую эффективность работы RF. Низкие ВЧ потери в этой структуре позволяют работать на полной мощности до 110 МГц.
Модель 4CX20,000E обеспечивает высокий коэффициент усиления при вещании в диапазоне FM, а также рекомендуется для обслуживания линейных усилителей мощности RF. Анод рассчитан на рассеиваемую мощность 20 киловатт с принудительным воздушным охлаждением и имеет компактный высокоэффективный охладитель новой конструкции.
Вице-президент Eimac по маркетингу Джон Аллан сказал, что 4CX20,000E включает в себя большинство функций 4CX20,000C и механически подходит к той же розетке и дымоходу, что и YC-130.
