3.) Aufbau der Sendeendstufen mit Digitalfiltern:

 

Ich bin davon überzeugt, das der grundlegende Aufbau einer Modul-PA den meisten OM´s bekannt ist. Eine der zahlreichen Veröffentlichungen hierzu ist in den UHF-Unterlagen von DJ9HO nachzulesen. Für diejenigen die so eine PA nachbauen wollen habe ich noch einige Tips: Die Wärmeableitung der Module geschieht durch die Weißblechdose, also kein Loch rein sägen. Unter der Weißblechdose sowie unter den Modulen befindet sich eine dünne Schicht Wärmeleitpaste. Sämtliche Lötarbeiten am Gehäuse sind vor der Montage auf dem Kühlkörper zu erledigen - sonst bekommt ihr die Lötstellen nicht warm. Das Gehäuse, die Dukos und die Scheibenkondensatoren löte ich mit einer kleinen Flamme. Die HF Ein- und Ausgänge der Module sind mit PTFE- Kabelstücke direkt angeschlossen. Hierzu wird nach dem Entfernen des Außenmantels der Schirm in voller Länge direkt auf das Blech gelötet. Achtet bitte darauf das das PTFE-Kabel 50 Ohm hat.                                                                                                                              

Die eine Bias-Zuführung (gelb) wird abgeändert in vier seperate Leitungen!

Der mechanische Aufbau einfach. Für die Ersten Versuche werden die Module im Orginalzustand belassen. Sollte es nötig sein, so werden die Module geöffnet und für der A-Betrieb geändert.
Über Infos darüber würde ich mich freuen!

Altbekannter Leistungsteiler. Wurde von OM Klaus DG4YEB zur Verfügung gestellt. Die fehlenden 4 SMA Ausgangsbuchsen wurden mittlerweile von DB6EP zu Verfügung gestellt
(Quelle UHF-Unterlagen)

Um alle vier Module mit HF zu versorgen ist ein Leistungsteiler vorgeschaltet. Da wir im Prinzip vier getrennte Verstärker haben, die auf unterschiedliche Antennen gehen ist der Eingangsleistungsteiler weitestgehend unkritisch. Die Ausgänge werden über vier 6-Kreis-Digitalfilter geführt. Die Filter, ursprünglich für einen anderen Frequenzbereich gebaut, wurden mechanisch gekürzt und müssen nun noch optimiert werden. Die Ergebnisse werden veröffentlicht

Ursprünglich wurde das Filter im D-Netz eingesetzt. Der Aufbau erlaubt aber ein leichtes zerlegen in seine Einzelteile. Das Gehäuse und Stäbe werden eingekürzt. Der erste Versuch ergab jedoch noch ein schlechtes Ergebniss. Mitlerweile habe ich hier aktive Hilfe bekommen von OM Kai DHØSK und Jürgen DL7EE - Allerbesten Dank!
Hier sind die Ergebnisse.
 

Und so sieht die Baustelle von vorne aus.

Auf  der Steuerplatine haben sich zwei Layout-Fehler eingeschlichen, die jedoch leicht korrigiert werden können. Weiterhin wurde eine kleine Schaltungsänderung vorgenommen und ein Anschluss für den PA-Lüfter hinzugefügt.
Die Schaltung ist einfach und leicht zu verstehen. Jedes Modul erhält eine eigene Bias-Spannung (max.10V). Für den FM-Betrieb wurde dazu meist ein Festspannungsregler (9Volt) neben dem jeweiligen Modul angeordnet. Der so erzielte thermische Regelkeis (wenn auch nur in kleinem Maße) ist hier nicht gewünscht. Weiterhin können die auf der Platine angeordneten Festspannungsregler, für Experimente oder eine andere Anwendung schneller ausgetauscht werden.
Ihr könnt das Schaltbild und das Layout wieder als EAGLE-Cad Datei laden. Die Dateien sind für den privaten und nicht kommerziellen Gebrauch freigegeben. Eine Weitergabe darf nur unverändert erfolgen.  

Hier sieht man schon, was es werden soll. Es fehlen jetzt noch die 4 Bandfilter.
Der Kühlkörper für die Biasspannung ist vielleicht etwas Überdimensioniert - ergab sich aber so!

Etwas zum 23 cm Mitsubishi Powermodul M57762
Das für FM-ATV und SSB bewährte Powermodul von Mitsubishi, stellt für eine QPSK Modulation eine Kompromisslösung da. Die Linearität eines solchen Moduls ist eigendlich nicht ausreichend. Um unerwünschte Aussendungen (Bandbreite) zu vermeiden sollten die Module umgebaut oder entsprechende Filter eingeschleift werden
Bei den Filtern ergiebt sich ein Problem mit den Gruppenlaufzeiten. Solche Messungen sind auch mit gehobenen Amateurmitteln nicht mehr machbar. Ich werde darüber gesondert berichten.
Ein für den A-Betrieb modifiziertes  Modul wurde von OM Henning DF9IC in seinem Vortrag in Weinheim vorgestellt.
Da der Umbau nicht einfach ist, werden ich die ersten Versuche mit nicht umgegauten Modulen machen. Hierbei kommen allerdings Digitalfilter zum Einsatz.

Für alle die alle die so ein Modul noch nicht von innen gesehen haben hier ein Bild davon:

Das geöffnete Modul wurde mir von OM Burghard DL6YCM zur Verfügung gestellt. An der rot markierten Stelle wurde ein Kondensator entfernt (für andere Experimente). Deutlich sind die einzelnen Bauteile zu erkennen. Die Anschlüsse des Moduls sind mit 1-5 beschriftet.

Das Innenschaltbild des Moduls habe ich leider nur in sehr schlechter Qualität bekommen. Deshalb habe ich es neu gezeichnet. Ihr könnt es als Eagle-CAD Datei von mir bekommen. Ich bitte um Nachsicht wenn mal was nicht stimmt.
Eine Version des Eagle CAD-Programms mit (freie Schaldbildfunktion, halbe Eurokarte) kann kostenlos von CAD-soft aus dem Netz gezogen werden. Das Programm nutze ich in einer lizensierten Version.

Das Bild zeigt ein bereits für den A-Betrieb umgebautes Modul:

Quelle: Weinheim/datv-Vortrag von DF9IC

Mai 2004 - Die neue Class - A PA entsteht:
Durch einen glücklichen Zufall ist es mir gelungen einige kommerzielle Class-A Pa´s zu bekommen.
Bei der ersten Betrachtung hegten wir noch am Zweifeln ob die PA´s überhaupt für unsere Zwecke umbauen lassen.
Doch die nun folgenden Versuche waren alle Erfolgreich!
Die Pa´s lassen sich sowohl für 13cm und 23cm umbauen und das mit sehr guten Werten.
Nun können wir daran gehen unseren “Kompromiss”, die Modul-PA gegen eine deutlich bessere PA-Auszutauschen.

Beschreibung:
·        class A linear design
·        unconditional stability
·        reverse polarity protection
·        open & short circuit protection
·        over temperature protection
·        over temp alarm and relay
·        AC coupled input and output
·        integral PSU regulation

Parameter:
·        Gain Small Signal: 45dB min
·        Gain Flatness: 1dB p-p max
·        RF Input drive: +20 dBm max
·        Output Power @ 1dB GCP: 47dBm typ
·        16A max @ +12V DC
·        TTL over Temp Alarm
·        Over Temp Relay

Thermische Probleme
Verarbeitet sieht das Ganze momentan so aus.
Selbst mit dem Zusatzlüfter bekommen wir die Wärme nicht aus dem Schrank. Durch die neue PA haben wir zusätzliche 200 Watt Wärme.
Da die im Sommer die Temperatur der Zuluft schon zu hoch ist, müssen wir zwangsweise auf Außenluftkühlung umbauen.
Den Gesammtstrom der PA von 17A (dauer) sollte man nicht unterschätzen, sogar die 2,5mm Zuleitung wird warm. Da bekommt unser R&S Netzteil endlich mal was zu tun!
 

Bei der Beschaffung eines geeigneten Powersplitters kam uns wieder der Zufall (Ebay) zu Hilfe.

Das Spectrum sieht nun deutlich besser aus als mit der alten Modul-PA!
DL7EE Jürgen lieferte die Messhilfe. Es waren einige Versuche nötig bis wir mit dem Ergebnis zufrieden waren. Ein 3 Kreis Interdigitalfilter brachte noch ein paar zusätzliche dB. Wir haben die PA so eingestellt das sie 16 Watt (Channel BW 8 MHz) liefert. Die Leistung wird aufgeteilt und in die 4 Antennen eingespeist.
Damit erreichen wir nun unsere maximal erlaubte Leistung, bei gleichzeitiger deutlicher Absenkung der unerwünschten Nebenaussendungen.

Für die Messungen stellte Jürgen DL7EE freundlicher Weise einen tragbaren Analyzer von R&S zur Verfügung.
Der Analyzer arbeitet bis 3 GHz und hat einen Tracking Generator
Leider musste ich den wieder abgeben!