Forum: HF, Funk und Felder Innovationen bei der Röhren-PA


von Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)


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Hallo zusammen,

seit einiger Zeit schreibe ich ein Konzept für einen 
Kurzwellenverstärker in Leicht-/ Kleinbauweise zusammen.
Ziel ist es, eine kleine und leichte "Fieldday" PA zu bauen, die 
möglichst ein paar Innovationen zur eigenen Weiterbildung enthält.

Dafür bitte ich euch um Ideen bzw. konkrete Hinweise.

Eckdaten bisher:
- 1,8 bis 30 MHz
- Keramikröhre in "grounded grid" Schaltung, keine Transistor-PA
- Leistungsklasse 2 kW PEP
- Einphasiger Netzanschluss 230 V +10/-20% (bei eingeschränkter 
Leistung)

Welche Ideen habt ihr für Innovationen, um sie dort zu verbauen?
Mir fällt ein:
- Schaltnetzteile für HV und Heizung
- Gleichstromzwischenkreis mit Pufferung für SSB-PEP
- Modulation der HV mit der NF, um Strom zu sparen (gab es das nicht mal 
im Funkamateur vor einiger Zeit?)
- Ruhestromabschaltung in Sprech- / CW-Pausen

Ich hoffe auf Ideen die euch vielleicht schon lange reizen, wie z.B. den 
Linearisierungsvorschlag von Ralf Berres.

Vielen Dank, viele Grüße
Bernhard

von Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)


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Der Artikel "Pulsbreitenmodulator für KW-Endstufen" aus dem Funkamateur 
10/2014 ist sehr interessant für das Thema.
Leider habe ich mein Exemplar weggeworfen und im Gegensatz zur CQDL gibt 
es keine Downloadmöglichkeit für Abonnenten.

So, und die Bitte darf ich jetzt nicht schreiben...

von googler (Gast)


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Funkamateur 10/2014 pdf


musst du aber selbst bei google eingeben...

von PA Ham (Gast)


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Hallo,

"Ziel ist es, eine kleine und leichte "Fieldday" PA zu bauen,..."

Warum dann solch eine "inovative" (...) Technik wie Röhren?
Was spricht gegen Halbleiter?
Schutzschaltung?
Empfindlichkeit (siehe auch Schutzschaltung)?
Kosten?

Die nicht unbeträchliche Heizleistung einer Senderöhre fällt als 
zusätzliche Verlustleistung auf jeden Fall an.
Bei einen "echten" Fieldday ist die Energieversorgung immer das 
Hauptproblem.

Der große Generator mit der sauberen und wenig belastungsabhängigen 
Spannung steht oft nicht zu verfügung.

Röhrentechnik macht Spaß und ist auch relativ einfach im Aufbau und 
Funktion - aber wenn du schon was invatives machen möchtest dann doch 
mit aktueller Technik und das sind halt Transistoren - selbst bei 
Rundfunksender wird (wurde) selbst in 3 stelligen KW Bereich (fast) nur 
noch mit Halbleitern gearbeitet - halt zusammen geetzt aus vielen 
"kleinen" einzelnen Modulen.

PA Ham

von Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)


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@googler
Danke für die Nachhilfe! Ich hatte ohne "pdf" gesucht und nichts 
gefunden.

@PA Ham
Röhren haben diverse Vorteile gegenüber Transistoren in der 
Leistungsklasse, einige davon hast du ja bereits genannt. Und wer sich 
die Heizleistung z.B. einer GS31B mit < 50 W nicht leisten kann, der 
braucht glaube ich auch keine PA.
Hast du Ideen für Innovationen, sei es bei Transistor- oder 
Röhrenverstärkern bei den Eckdaten?

von W.S. (Gast)


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Bernhard __ schrieb:
> - Leistungsklasse 2 kW PEP

für nen Fieldday? Hmm...

W.S.

von sven (Gast)


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W.S. schrieb:
> für nen Fieldday? Hmm...

Klar,

für viele Hams ist der Fieldday DIE Gelegenheit QRM freie Bänder zu 
erleben. Ein paar Kohlen mehr auflegen um das QSO mit der seltenen, zu 
Hause unhörbare, DX Station einfacher und schneller über die Bühne zu 
bringen, das wünschen sich sicher einige. Eine PA soll ja auch nur dann 
benutzt werden, wenn es notwendig ist und nicht bei jedem QSO. Und ja, 
natürlich ist auch Rücksichtnahme auf die anderen Teilnehmer wichtig um 
Beeinflussung zu minimieren.

73

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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sven schrieb:
> DIE Gelegenheit QRM freie Bänder zu erleben.

Dann reicht aber auch QRP. :)

von sven (Gast)


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Jörg Wunsch schrieb:
> Dann reicht aber auch QRP. :)

Viel Spass im Pile Up mit QRP. QRP ist toll, wenn man Zeit hat :)

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Wie wäre es mit der Aufteilung auf zwei Senderöhren und Doherty-Betrieb? 
Oder ergibt das nur einen Sinn bei der Verwendung von 
Transistorendstufen?

Profitieren auch analoge Modulationsarten wie AM oder SSB davon oder nur 
digitale mit hohen Leistungsspitzen? Bei FM dürfte Doherty-Betrieb ja 
eher sinnlos sein.

Eigentlich könnte man CW ja als Doherty-Sender ohne Hauptendstufe 
interpretieren... ;-)

von Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)


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Ich denke, das Doherty-Prinzip ist für Röhren nicht wirklich passend. Es 
ist einfach zu billig, eine Röhre mit großen Leistungsreserven zu 
verwenden.

Andere Meinungen?

von Thomas (Gast)


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Bernhard __ schrieb:
> Ich denke, das Doherty-Prinzip ist für Röhren nicht wirklich
> passend. Es
> ist einfach zu billig, eine Röhre mit großen Leistungsreserven zu
> verwenden.
>
> Andere Meinungen?

Richtig! Es muss richtig Geld kosten! Und vor allem muss man es sehen!
Am besten man kauft eine bekannte PA von einem teuren Hersteller!
Das macht Eindruck und du kannst demonstrieren das du den dickeren 
Geldbeutel hast! So bist Gesprächsthema Nr1

von Matthias K. (kannichauch)


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Naja, was eine "kleine und leichte "Fieldday" PA" mit 2 kW PEP sein 
soll, lässt mich etwas rätseln.
Wieviel kW darfst Du eigentlich nach Deiner Lizensklasse verwenden?

Aber Vorschläge habe ich auch:
Da bei einer solch hohen Leistung wahrscheinlich eine Gegentaktendstufe 
zum Arbeiten kommt und auch sonst, könnte man eine Oberwellenmessung 
bzw. Stör- oder Nebenwellenmessung integrieren.
Z.B. mit Sperrkreisen für die jeweilige Bandfrequenz und Detektor.
Einschließlich Linearitätsüberwachung und mit Symmetriekontrolle(der 
Halbwellen).
Mit automatischem Aus bei entsprechenden Defekten.

Betriebsspannungsanzeigen und für Stromverbrauch.
Lüfter leise und temperaturgesteuert, oder große Kühlkörper außen.
Das mit den Röhren finde ich auch schlecht, ich weiß aber nicht, was es 
für passende Transistortypen gibt. Den Nachteil der schweren Netztrafos 
kann man allerdings heute umgehen.

Eine Skoperöhre oder wenigstens eine Led Zeile für die Modulation und 
Ausgangsleistung.

Ein Leistungswahlschalter.

Das Filtern und Anpassen an die Antenne macht ja einen großen Teil aus.
Groß auch, was die Bauteile betrifft.
Elektromotorisch und mit Relais könnte man da was machen.
Fertig gekauftes liegt da preislich schon in Regionen ganzer Funkgeräte.

Ansonsten viele Grüße, bzw. 73

von Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)


Angehängte Dateien:

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Hallo zusammen,

hier mal ein konkreter Ansatz, um ein innovatives Konzept in die 
Röhren-PA zu bringen. Ein kleines und leichtes Netzteil für die 
Anodenspannung, welches modulierbar ist und einen erweiterten 
Netzeingangsspannungsbereich hat.
Mit einem kleinen µC für die Regelung, Anodenstrommessung und 
Sicherheitsfunktionen versehen, sollte das Gerätchen einen ordentlichen 
Teil einer normalen Röhren-PA ersetzen. Für den Platzbedarf nehme ich 
mal DIN A5 mit 8 cm Höhe an.

Was haltet ihr davon?
Habt ihr so etwas schon einmal in einer kommerziellen PA gesehen?

Viele Grüße, 73
Bernhard

von Schreiber (Gast)


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Matthias K.(DO4MKA) schrieb:
> Lüfter leise und temperaturgesteuert, oder große Kühlkörper außen.

Das passt nicht, die üblichen (=kompakt, zuverlässig und preiswert) 
Verstärkerröhren, meist 4CX800, 4CX1000 oder 4CX1500 (oder deren 
russische Nachbauten) wollen nunmal etwas Luft zum kühlen. Mit leise 
wird das sicher nichts (dazu brauchts Röhren mit Wasserkühlung) und mit 
Temperaturregelung wirds auch nichts, die Teile brauchen aus thermischen 
Gründen bereits bei Leerlauf reichlich Luft zur Kühlung der 
Heizungsanschlüsse.

Den Kühlkörper an der Röhre nach außen zu verlegen ist auch nur 
eingeschränkt sinnvoll, ist er doch mit der Anode verbunden...

von W.S. (Gast)


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sven schrieb:
> Klar,
>
> für viele Hams ist der Fieldday DIE Gelegenheit QRM freie Bänder zu
> erleben. Ein paar Kohlen mehr auflegen um..

..mal so richtig Furore zu machen.
OK, jeder hat seine Art von Erektion. Ich will das hier auch nicht 
bekritteln, aber ich hätte nicht zuerst an Leistung gedacht, sondern vor 
allem an Robustheit, wenn aus dem Diesel-Aggregat mal eben 320 Volt mit 
75 Hz rauskommen anstelle 230, bloß weil jemand mal den Daumen am Regler 
hatte und zugleich ein anderer über das Koax zur Antenne gestolpert ist 
und schlagartig das VSWR sonstwo ist..

Aber 2 kW ist ja deutlich mehr, als du für die echten Thüringer 
Würstchen benötigen würdest...

W.S.

von sven (Gast)


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W.S. schrieb:
> ..mal so richtig Furore zu machen.

Du willst nicht verstehen was ich schrieb.

> OK, jeder hat seine Art von Erektion. Ich will das hier auch nicht
> bekritteln, aber ich hätte nicht zuerst an Leistung gedacht, sondern vor
> allem an Robustheit, wenn aus dem Diesel-Aggregat mal eben 320 Volt mit
> 75 Hz rauskommen anstelle 230, bloß weil jemand mal den Daumen am Regler
> hatte und zugleich ein anderer über das Koax zur Antenne gestolpert ist
> und schlagartig das VSWR sonstwo ist..

Ja nee is schon klar. Sonst noch irgendwelche abgefahrenen Fantasien?

> Aber 2 kW ist ja deutlich mehr, als du für die echten Thüringer
> Würstchen benötigen würdest...
>
> W.S.

Mir als echtem Thüringer brauchst Du über echte Thüringer Rostbratwürste 
nichts zu erzählen. Da Du sie Würstchen nennst weisst Du nicht viel 
darüber.

2 kW ... so watt? Dir ist bekannt das wenn man mit ein paar hundert Watt 
senden will keine Endstufe benutzt die dann am Limit ist, sondern im 
Interesse eines spektral möglichst reinen Signales eine Endstufe nimmt, 
die eben nicht voll ausgesteuert wird?

73

von Pandur S. (jetztnicht)


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Das Powersupply muss natuerlich PFC haben. Die Endstufe als Push-pull.
Die Roehren sollten fuer den aaahhh-Effekt aus Glas sein, dass die 
Zuschauer das Leuchten sehen koennen. Und ob's jetzt 2kW oder 250W ist 
den Zuschauern eh egal.

Eigentlich waere ein Satz von LDMOS heute angebrachter. Da gibt's 
welche, die machen 500W mit einem Stueck.

von Ralph B. (rberres)


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Es gibt von Frescale ein LD-Mos Transistor aus dem DVB-T Bereich, 
welches 700W bei 56db IM3 Abstand liefert. Allerdings bei 2*7Amp 
Ruhestrom und 50V UB. Dieser IM3 Abstand bekommt keine Röhrenendstufe 
hin.
Mal abgesehen das die meisten Röhren gar nicht für Linearbetrieb 
konstruiert sind, sondern für FM-Betrieb.

Bei Frescale gibt es sogar im Datenblatt eine Applikation für das 144MHz 
Band mit allen notwendigen Informationen.

Mit diesem Transistor kann man vielleicht auch eine KW PA bauen.

Ralph Berres

von frager (Gast)


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Wie heist der Freescale Typ?
Die üblichen verdächtigen LDMOS erreichen diese Werte nicht im KW 
Bereich, zumal die dir bei 700W Verlußtleistung schon lange gestorben 
sind.

Aber zwei LDMOS ala Mrfe6vp61k25h machen schon solide 1KW bei imd3 um 
40db und Idq um 2A per each.

Die LDMOS sind nämlich für Impulsbetrieb entwickelt und hohe Pd ist 
nicht ihre Stärke, steht auch im Datenblatt...

von Holm T. (Gast)


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...30Mhz? Also Kurzwelle?

Naja, Keramikröhren sind modern (weil die wohl nicht so alt aussehen) 
aber nicht besser.. (regelmäßig lange vorheizen zum nachgettern, 
erforderlicher Luftstrom bei der Kühlung, viel zu steil, Gitter 
überlastungsempfindlich).

Googelt mal nach EX8A und HIFI Contester, leiert die Fundstelle ggf. 
durch einen Translator und laßt Euch durch den Kopf gehen was sich der 
Mann dabei gedacht hat. Dann laßt die überteuerten Keramikschibntrioden 
außen vor und nehmt für Kurzwelle Röhren die dafür gedacht sind (oder 
von mir aus schweineteure Transen..)

Gruß,
Holm

von TelTower (Gast)


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http://www.cqham.ru/image4/PICT0006.jpg

Ich denke mal, Bernhard hat sich unter "Innovation" und "leichte PA für 
Fieldday" etwas anderes vorgestellt. :)
Ansonsten hat Herr Pasko das gut aufgebaut. Sieht so Solide aus, gerade 
so, wie ich es von meinem alten Herrn gewohnt war.
73

von Ralph B. (rberres)


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frager schrieb:
> Aber zwei LDMOS ala Mrfe6vp61k25h machen schon solide 1KW bei imd3 um
> 40db und Idq um 2A per each.

Genau den meine ich. Der IM3 Abstand wird bei höheren Ruhestrom richtig 
gut.

Ralph Berres

von Holm T. (Gast)


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TelTower schrieb:
> http://www.cqham.ru/image4/PICT0006.jpg
>
> Ich denke mal, Bernhard hat sich unter "Innovation" und "leichte PA für
> Fieldday" etwas anderes vorgestellt. :)
> Ansonsten hat Herr Pasko das gut aufgebaut. Sieht so Solide aus, gerade
> so, wie ich es von meinem alten Herrn gewohnt war.
> 73

Ja, die GU81 baut etwas groß, mit 2xGK71 baut man sicher kleiner und es 
müßte sich das Selbe erreichen lassen.


Innovativ? Innovativ ist das sicherlich nicht, es sei denn man 
bezeichnet es als innovativ neuen "Müll" zu erkennen und gar nicht erst 
zu bauen..

Gruß
Holm

von frager (Gast)


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Ralph Berres schrieb:
> frager schrieb:
>> Aber zwei LDMOS ala Mrfe6vp61k25h machen schon solide 1KW bei imd3 um
>> 40db und Idq um 2A per each.
>
> Genau den meine ich. Der IM3 Abstand wird bei höheren Ruhestrom richtig
> gut.
>
> Ralph Berres

bei 14A Gesamtruhestrom, also gute 700W Verlußtleistung ist das wohl 
alles andere als praktikabel, auch altert der Halbleiter expotentiel, 
dafür ist er nicht ausgelegt.

Aber unter realen Bedingungen kann man mit den LDMOS gut arbeiten, da 
würde ich mich mit keiner Röhren PA abquälen...

von Ralph B. (rberres)


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frager schrieb:
> bei 14A Gesamtruhestrom, also gute 700W Verlußtleistung ist das wohl
> alles andere als praktikabel, auch altert der Halbleiter expotentiel,
> dafür ist er nicht ausgelegt.

Dann schaue mal in das Datenblatt auf Seite 14 Figur 21

Und schaue mal die IM3 Produkte bei 2,5A und bei 4,5A pro Zweig an.

Bei DVB-T Sender und analoge Fernsehsender sind die Anforderungen an die 
IM3 Produkte noch viel höher. Dort verwendet man in der Tat 7A Ruhestrom 
pro Zweig. Zumindest solange noch keine Vorverzerrung eingesetzt wurden, 
wurden Fernsehendstufen im A-Betrieb eingesetzt.

Ralph Berres

von Holm T. (Gast)


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frager schrieb:
> Ralph Berres schrieb:
>> frager schrieb:
[..]
>
> Aber unter realen Bedingungen kann man mit den LDMOS gut arbeiten, da
> würde ich mich mit keiner Röhren PA abquälen...

..erkläre mal die Abquälerei genauer bzw. wo hier der Unterschied in den 
Wirkungsgraden liegt. Kleiner Tip: Die Heizleistung macht das Kraut bei 
den Leistungen nicht fett..

Gruß,

Holm

von frager (Gast)


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Ralph Berres schrieb:
> frager schrieb:
>> bei 14A Gesamtruhestrom, also gute 700W Verlußtleistung ist das wohl
>> alles andere als praktikabel, auch altert der Halbleiter expotentiel,
>> dafür ist er nicht ausgelegt.
>
> Dann schaue mal in das Datenblatt auf Seite 14 Figur 21
>
> Und schaue mal die IM3 Produkte bei 2,5A und bei 4,5A pro Zweig an.
>
> Bei DVB-T Sender und analoge Fernsehsender sind die Anforderungen an die
> IM3 Produkte noch viel höher. Dort verwendet man in der Tat 7A Ruhestrom
> pro Zweig. Zumindest solange noch keine Vorverzerrung eingesetzt wurden,
> wurden Fernsehendstufen im A-Betrieb eingesetzt.
>
> Ralph Berres

Hallo Ralph,

gut und schön, nur verhalten sich die LDMOS im HF Bereich nicht so 
gutmütig wie im UKW Bereich, die IMD3 wird mit steigender Frequenz immer 
besser, das haben schon einige verifizieren können, der punkt mit den 
Ruheströmen, natürlich kann man den Strom anheben, aber die 
Verlußtleistung will auch gekühlt werden, dann noch portabel für einen 
Fielday.

Eine leichte Portable 2KW Röhren PA, na wenn man da nicht die Lust 
verliert die rumzuschleppen, ich bin froh mich von der Technik 
verabschiedet zu haben...

von Ralph B. (rberres)


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Hallo Frager

Naja eine 1KW Pa würde ich auch nicht unbedingt als Fielday-PA 
einordnen.

Allerhöchstens bei Konteste. Aber gerade da sollte eine PA einen maximal 
möglichen IM3 Abstand haben, weil der nächste Teilnehmer steht oft nicht 
mal 10km weit entfernt auf einen ebenfalls exponierten Standort, mit 
ebenso Antennen mit hohen Gewinn.

Ansonsten sollten die üblichen 100 W eigentlich ausreichen.

Natürlich muss man die entstehende Verlustleistung abführen.

Das teuerste an so einer Pa ist meistens nicht die eigentliche Endstufe, 
sondern das ganze notwendige Drumherum. Das ist auch bei der Röhre so.

LD-Mos PAs sind auch ziemlich unempfindlich auch gegen extreme 
Fehlanpassungen.

Versuche mal eine Röhren-Pa mit einer falschen Antenne oder gar ohne 
Antenne bei voller Leistung zu betreiben. Da möchte ich nicht daneben 
stehen.

Eine LD-Mos Pa kann das aber aushalten.

LD-Mos Pas sind allerdings extrem empfindlich gegen zu hohe Spannungen 
am Eingang. Da sollte man einen Schutz vorsehen.

Ich halte Röhrenpas für nicht weniger aufwendig und auch nicht 
preisgünstiger als eine LD-Mos Pa, wenn man wirklich mal sämtliche 
benötigten Teile mit in die Kalkulation einfließen lässt.

Vom IM3 sind sie in der Regel schlechter als eine gute LD-Mos Pa.

Aber vielleicht artet sowas auch in eine Ideologie aus. Manche stehen 
halt darauf bei jeden Frequenzwechsel 3 Regler die sich gegenseitig 
beeinflussen einzustellen.

Ralph Berres

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