UV3BAND AMP計画#2 2m6mアンプテスト

まずは2mアンプのテストです、なかなかPowerがでずおかしいと思い見直したらIC705が14MHzになっていました。3Wドライブで1KW出ましたが少し効率が悪そうですので調整をします。現在の所ドライブ1.2W,48V18A入力864Wで出力500W効率57.9%,Gain26dbです。20Aで600W効率62.5%、LDMOSはPowerが大きいほど効率が良くなるようです。ヒートシンクに乗せただけですので長時間送信はできません。スペアナで見るとLPFを通していないのに高調波がほとんど出てません何故でしょうか?(LDMOS:MRFE6VP61K25H)

次は6mです、2019年につくったHFから6m用のアンプのテストです、バードのエレメントを6m用に交換して48V20Aで700W出ました、アンプにATTが入ってますのでIC705ではこれ以上押すことができませんでした、高調波が少し出てましたので出力は少し減りますが効率も70%前後ですので6m用にチューンしようと思いましたがこれでOKです。(LDMOS:BLF188XR)

UV3BAND AMP計画#1

1台のケースの中にヒートシンクを共用してUV3バンドのLDMOSアンプが組めないか検討しています、430MHzはW6PQLさんのキット、144MHzはフリースケールの基板を使い50MHzはW6PQLさんの自作コピーを使用、50MHは専用に回路を見直し効率を上げます。ヒートシンクが少し小さいか?強力なファンで何とかなるか?音が煩くなりそう。デジタルモードで500Wから1KWを目標とします、まとめるのは大変です。

上の写真を撮った後横眼でオリンピックを見ながら430MHzの基板を組み立てました、ハンダを盛りすぎないように細心の注意を払ってのハンダ付けでした。
効率(efficiency)と放熱を考える:当たり前のことですが効率を上げると放熱容量を減らすことができます。KWアンプで効率50%ですと500Wが熱になります66%でしたら340Wですみます。これがデジタルモードでの最大Powerに影響しますのでどうやって効率を上げるのかまたどうやって冷やすかになります。つい最大Powerに目がいきがちですが効率が大事ですね。

このアンプはJD1小笠原でクラブ局のEMEの計画がありHiPowerの免許取得運用のためです、動いたらの話ですが。私もJD1BQBのコールを取得ました。

HF10Wアンプ

2019年製作したLDMOS AFT3M31Nプッシュのアンプを調整してみました、0.5W(+27dbm)出力に12dbのATTを入れて(+15dbm)13.8Vで7W出力でしたが調整で11.5W(40.5dbm)まで出るようになりました。電流は1.2Aですので効率69%になります、高調波は調べていません、ゲインは25.5dbですがこのLDMOSは1本で20-30W出るFETですので物足りないですね、14MHzのデータです。
(dbmの計算が間違えていました、訂正)

2m100Wアンプ#2

LPFを通すまえと通した後のデータです、パワーロスは3倍の高調波が-23dbですので数100mW程度だと思われます、Power計ではよくわかりませんでした。LPFはW6PQL ジムさんのを使いました。

2m100wアンプ

色々といじり2Wドライブで100W出ましたゲイン17db、ただ効率が悪く48V4Aですので50%ちょっとですがこの辺で終わりとします。色々と勉強にはなりました。LDMOSでしたら2WドライブでKW出ます、出力の小さいアンプを作るのも難しいです。
今回変更した点は
1.出力側のトランスに使用されているテフロン同軸TC-12(10.77オーム)をTC-24(26.79オーム)に変更、これが一番ききました。
2. 前にも書きましたがハンダ付けの見直し(余分なハンダを吸い取る)。
3. 出力側のコンデンサーの調整。
4. ゲート間に33オーム(スワッピング抵抗)を入れて入力側のSWRをほぼ1.0に。

2mアンプ実験2

前回のアンプも少しいじってみます、まずは放熱板をアルミの物にフライス盤でFETを埋め込む溝を掘って入力トランスを9:1から4:1に交換(テフロン同軸で自作してみました)、ゲート間にコンデンサーを入れ入力側のSWRを4.5から2.5まで下げられました。入力3Wで30Wまで出ましたが効率が悪くまだ使えません。

2mアンプの実験

LDMOS用の余っている基板を使ってポケベル送信機から外した2SK1310を取り付けてみました、100Wはでるかと思いましたがほとんどPowerは出ませんでした。ワクチン2回目を打って時間を持て余しお遊びでした。

2mアンプ試運転

AC電源を200Vにし先日作ったPWM制御と4cm角のファン(最大50000回転)を取り付けLDMOSにダイレクトに吹き1KWで実験、55秒送信65秒受信でLDMOSの横に付けたサーミスターで温度変化を見ます。送信スタート時39.1度55秒後44.2度で均衡しました、Powerは少し落ちますが10W程度でしょうか、アンプの入力に10dbのATTが付いていますそれを入れて計算すると1.8W入力です。効率も66%(LPFを通して)と満足が行く結果となりました。
(LDMOS: MRF1K50H)
Powerを出すコツかどうか分かりませんが今回気を付けたことは
1. ハンダ付けです必要以上にもらない。430MHzのアンプではハンダ付けを見直しただけで300Wが400Wになりました。
2. 熱処理です、デジタル通信ではSSBと違ってフルパワー送信時間が多くなります上手く放熱できないとFETの温度が上がりPowerが下がってきます。銅のブロックとアルミヒートシンクの熱伝導グリスの材質や塗り方で3度4度違ってきます、手を抜かないことでしょうか。
3. FETにダイレクトに風を当てるのも効果があることが分かりました。

2mアンプ修理

このアンプは2016年に最初に製作したものです、大分ノウハウもたまってきましたので組みなおしです。LDMOSの交換、熱の処理の見直しのため配置の変更、LPFの交換などをしてテストしました。53V28Aで1KW高調波も問題なさそうです、効率66%です。今回は電源が100Vですのでここまでにします、ブレーカーが飛びそうです。

PWMファンモータの回転数制御

今までは抵抗を入れ電圧を落としてファンの回転制御をしてましたがPWMで制御する555タイマーICを使った方法をJE3PRM局に教わり作りました、回路図等はこちらを
4cm角のこのファンはオークションで手に入れたもので最大50000回転12V1.9Aですフルスピードで動かすと風量も凄いですが音もすごい。LDMOSのファイナルに直接風をあてるのに使用する予定です。