Amateurfunk Forum - Archiv

Hallo Selbstbauer,

ich darf ein neues Selbstbau-Projekt detailliert vorstellen, das sich bestens zum Nachbau eignet. Diesmal habe ich vier Röhren GU-72 parallelgeschaltet. Diese Röhren sind günstig und problemlos einschließlich der Röhrenfassungen zu bekommen (vier Röhren zusammen mit vier Fassungen kosten etwa EUR 100). Diese Röhren sind sehr gutmütig und liefern richtig Kathodenstrom, da die Heizleistung hoch ist (vier Röhren zusammen: 99 W). Damit dürfte die Langlebigkeit der Röhren und insbesondere der Kathoden gesichert sein, auch bei über 1300 W SSB Output. Bei allen Versuchen und Tests gab es nie ein Arcing. Zuvor wurden die Röhren 48 Stunden lang nur mit Heizleistung eingefahren. Die Endstufe ist leise, da der Lüfter keinen Druck aufbauen muss wie z.B. bei der druckluftgekühlten GU-74b. Ich darf versichern, dass die gesamte Funktion der Endstufe problemlos ist und die PA genau gleich verstärkt – egal auf welchem Afu-Band von 160 – 10 m.

Ich habe nichts gegen einen Nachbau, insofern er privat ist und damit keinerlei kommerzielle Interessen verfolgt werden.

Die Linearität der Endstufe ist bestens, da auch bei vollem Output die Anodenrestspannung nie unter die Schirmgitterspannung fällt (320 V). Wenn man sich an die in DL zulässige maximale Ausgangsleistung hält – was ohnehin streng empfohlen ist -, dann ist das Output-Signal äußerst verzerrungsfrei, beziehungsweise weit besser als von den meisten Transceivern als Input-Signal angeliefert wird. Das kann jeder nachmessen.

Fazit: Mit vier GU-72 Röhren mit wirklich schönen Graphitanoden lässt sich eine best-funktionierende Afu-Endstufe aufbauen. Zum Nachsehen: http://www.dc9dz.de/de/joker.html . Die ersten OMs funken bereits mit dieser Endstufe und sind hoch zufrieden mit der Handhabung dieser PA. Also: Selbstbauer holt den Lötkolben heraus und baut!

73 de Karl, DC9DZ

Hallo OM Karl,
vielen Dank dafür, das Du wieder ein neues Projekt veröffentlicht hattest das PA-Nachbauern sehr helfen kann. Die Linearität der Sendeleistung ein/aus sieht sehr gut aus...

Frage dazu: braucht man da ein Quartett Pair? Der Schaltung nach wohl nicht oder doch?

Mich würde eine Antwort freuen.

Danke und 73
Gerhard

Hi Karl,

so stell ich mir ne moderne Röhren-Endstrufe vor
Sehr schön geworden!

73 de DL3FOX Uwe

Hallo Gerhard und Uwe,

gerne beantworte ich Fragen. Nein, speziell ausgemessene Röhren zum Parallelschalten sind nicht erforderlich. Ich habe unterschiedliche Röhren zusammengeschaltet und nie war es wegen der Arbeitspunkte der Röhren notwendig, diese Arbeitspunkte individuell einzustellen. Natürlich ist es sinnvoll, gleich vier Röhren aus einer Produktions-Charge zu verwenden, aber unbedingt erforderlich ist dies nicht.

Mich hat sehr positiv überrascht, wie unkompliziert sich diese Röhren verhalten. Die großen Anoden aus Graphit wurden nie rot, auch bei hohen Leistungen. Zum Einfahren der Röhren ist nur die Heizleistung erforderlich und da sie hoch ist, reicht die hierdurch erzielte Wärmeleistung völlig zum Gettern der Röhren aus.

Gerne offenbare ich auch die Kenndaten aller Bauteile, die ich verwendet habe - diese sind sowieso allesamt aktuell erhältlich und kostengünstig. Ich muss ja auch daran denken, über Jahre den Service zu gewährleisten.

Ich versichere, dass bei dieser Endstufe nichts kritisch ist und daher keine besonderen Kenntnisse oder aufwendige Messgeräte für einen erfolgreichen Nachbau erforderlich sind. Auch versichere ich nochmals, dass diese PA absolut gleich verstärkt, egal ob auf 10 m oder 160 m. Auch die mögliche Ausgangsleistung ist immer gleich, egal auf welcher Afu-Frequenz. Der Tiefpass im Eingang ist auch unkritisch; er sollte jedoch auf ein Eingangs-SWR von besser als 1,25 : 1 im gesamten Frequenzbereich abgestimmt werden.

73 de Karl, DC9DZ

[quote]

Die großen Anoden aus Graphit wurden nie rot, auch bei hohen Leistungen. [/quote]

Das wundert mich nun doch etwas, da sie ja bei 1300W Output mit mehr als dem doppelten der zulässigen Anodenverlustleistung betrieben werden.
Oder war das nur ein momentaner Output bei dem die Zeit nicht reichte das Graphit aufzuheizen?

Hallo rejection,

das Geheimnis, warum die Graphit-Anoden bei 1300 W SSB Output nicht rot werden, ist ganz einfach aufzuklären: Ich habe mit einem SSB-Signal angesteuert.

Es ist allgemein bekannt, dass der Durchschnittswert bei der menschlichen Sprache nur 5 - 10% des Spitzenwertes ausmacht. Also habe ich mit einer SSB-Abstimm-Hilfe mit einem 10% SSB-Signal die Endstufe angesteuert. Ein SSB-Signal folgt genau dem NF-Signal der menschlichen Sprache.

Also ist der Durchschnittswert der Anodenverlustleistung bei SSB genau: 1400 W x 0,1 x 0,5 = 70 W. Wobei 0,1 dem SSB-Signal und 0,5 der Verlustleistung aus dem Arbeitspunkt geschuldet ist. Der Wirkungsgrad beträgt bei einem AB1-Arbeitspunkt sehr genau 66,6%. Deshalb entspricht die Anodenverlustleistung hier exakt der halben Ausgangsleistung. Elektrotechnik erstes Semester.

Ergebnis: Bei SSB können die Anoden nie rot werden, denn die mögliche Anodenverlustleistung von vier Röhren GU-72 beträgt 340 W. Außerdem schützt in der Endstufe eine elektronische integrierende Anodenstromsicherung die Röhren zuverlässig vor jedweder Überlastung. Zudem wird die Ausgangsleistung für die Betriebsarten RTTY/CW/SSB auf maximal 750/1000/1400 W begrenzt. Eigentlich können deshalb die Röhren "ewig" leben.

Das verwendete Wattmeter von Array Solution namens PowerMaster hat eine Genauigkeit von +/- 1,5% und zeigt genau auch die beschriebene Ausgangsleistung an. Dem Wattmeter ist es völlig egal, ob ein Dauerträger oder ein SSB-Signal ansteht; einem Oszillographen auch. Ich möchte wirklich nicht in eine Diskussion darüber einsteigen, was ein SSB-Signal ist. Ich darf voraussetzen, dass ein Amateurfunker dies als Allgemeinwissen selbstverständlich intus hat.

73 de Karl, DC9DZ

[quote]Dem Wattmeter ist es völlig egal, ob ein Dauerträger oder ein SSB-Signal ansteht; einem Oszillographen auch. Ich möchte wirklich nicht in eine Diskussion darüber einsteigen, was ein SSB-Signal ist. Ich darf voraussetzen, dass ein Amateurfunker dies als Allgemeinwissen selbstverständlich intus hat.
[/quote]

OK, dann stimmte meine Vermutung mit dem momentanen Output bei dem die Zeit nicht reichte das Graphit aufzuheizen.

Leider kann ich mir diese Denkweise nicht zunutze machen wenn die BNetzA mal meine 750W+1dB messen will, denn die speist das 1kHz Signal nicht mit 10% PEP ein.

Hallo Karl,
ein schönes Teil. Es erinnert mich so ein wenig an meine Zeilenendröhren-PA mit 5mal 6P45S.
Mit nur 200Watt Anodenverlustleistung war 1KW in SSB überhaupt kein Problem.
Das ist, im positiven Sinne, echt Amateurfunk. Man nutzt die spezifischen Randbedingungen zu seinem Vorteil.
Selbst wenn man einen Sprachprozessor einsetzt und im Schnitt auf 25% der Spitzenleistung kommt droht keine Gefahr.
Ich habe meine Endstufe mehr als 10 Jahre so betrieben und nie einen Schaden erlitten.
Auch die Linearität war nie ein Thema. Bei den 6P45S war da allerdings mehr Aufwand nötig.
Was mich ein wenig stört ist die Kühlung. Es gibt bei deiner Anordnung zwei bevorzugte und zwei benachteilgte Röhren.
Aber solange nichts glüht, ist das erst mal egal. Beeindruckend ist in der Tat die recht hohe Heizleistung der GU72.
Wenn ich das Ganze aber mal ökonomisch betrachte ist mir der Preisunterschied zu einer GU74b-PA allerdings zu gering.
Und auch die GU72 werden nicht mehr. Aber technisch betrachtet ist es ein schönes Experiment.

73, André

Hallo rejection,

nein, für das angegebene SSB-Signal gibt es kein Zeitlimit; dieses Signal kann also 24h/7d anliegen, ohne dass die Anoden je rot werden.

Die BNetzA ist nicht dumm, sie kann problemlos ein SSB-Signal präzise vermessen, denn dem Sinus eines Signals ist es egal, ob er dauernd anliegt oder nur zu 10% der Zeit. Auch dumme Wattmeter können das genau messen. Die BNetzA hat viele dumme Wattmeter, die das können. Auch mein dummes Wattmeter von Array Solution kann das und zwar auf 1,5% genau. Also hat das Messen von Ausgangsleistungen rein gar nichts mit irgendwelchen "Denkweisen" zu tun. Über einen Sinus werde ich nicht mit Dir diskutieren.

Vor 35 Jahren hatte die Post als Herr über alle HF-Frequenzen, also auch über den Afu, ein Eigentor geschossen. Damals war die Vorgabe für die höchste Afu-Lizenzklasse eine maximale Anodenverlustleistung von 150 W. Mit dieser Anodenverlustleistung konnten Ömer ca. 500 - 700 W Output erzielen, wenn sie die Röhre(n) quälten. Dann kam ein schlauer OM auf die geniale und dabei legale Idee, mit 5 Stück PL509 eine PA mit einer Hüllkurven-Modulation zu betreiben. Die Röhren arbeiten im Schalterbetrieb, also Klasse C. Es entstanden ca. 6 - 7 Endstufen, die nun mit dieser Modulationstechnik in SSB absolut legal 5 KW Output erzielten. Diese 5 KW Output hatten einen weit besseren IMD3 als der von "normalen" Endstufen. Auch damals konnte die Post problemlos 5 KW SSB Output messen mit der Folge, dass die Lizenzbestimmungen geändert wurden. Es ging also nicht um saubere Signale sondern um laute. Ich war ein Opfer dieser postalischen Änderung der Lizenzbestimmungen, denn eine lizenzierte Serienfertigung dieser genialen PA war sodann obsolet. Ich war nicht der geniale OM, nur der eventuelle Produzent von diesen PAs.

73 de Karl, DC9DZ

[quote]
nein, für das angegebene SSB-Signal gibt es kein Zeitlimit; dieses Signal kann also 24h/7d anliegen, ohne dass die Anoden je rot werden.

[b:7ox6iv9c][i:7ox6iv9c]völlig klar bei nur 10% Ansteuerung[/i:7ox6iv9c][/b:7ox6iv9c]

Ich war ein Opfer dieser postalischen Änderung der Lizenzbestimmungen, denn eine lizenzierte Serienfertigung dieser genialen PA war sodann obsolet. Ich war nicht der geniale OM, nur der eventuelle Produzent von diesen PAs.
[/quote]

Ich kenne die Endstufen von DJ4ZC, habe die schon mal repariert.

Hallo rejection,

jetzt dachte ich doch, dass sich alle untereinander kennen, die vom Sachverstand her in der Lage sind, einen Service an der "Hüllkurven-Modulations-PA" zu leisten. Aber es ist halt wie sonst im Leben: Viele fühlen sich berufen, aber nur wenige sind auserwählt. Übrigens gibt es noch einen Einzelkämpfer, der sich mit eigenem Konzept eine solche PA gebaut hat: DJ7AW. Aber das war es auch schon.

Deine Bemerkung "völlig klar bei nur 10% Ansteuerung" lässt in mir Zweifel aufkommen, dass Du Konzept und Realisierung einer "Hüllkurven-PA" verinnerlicht hast. Ein optimales SSB-Signal ist nun mal ein 10%-Signal. Bei 20% Ansteuerung ist ein Sprachkompressor weit aufgerissen, was das SSB-Signal keinesfalls lauter macht - nur verzerrter. Aber für diese Erkenntnis muss man ein klein wenig etwas von Nachrichtentechnik verstehen.

Übrigens: Die Joker Endstufe könnte auch bei SSB-Nennleistung eine 50% Ansteuerung problemlos verarbeiten und das ohne jede zeitliche Begrenzung. Ein SSB-Signal mit 50% Ansteuerung gibt es nur nicht. Also ist noch immer eine 10% Ansteuerung bei SSB perfekt. Dein Wort "nur" ist fehl am Platz. Du bist schlau und weißt das.

73 de Karl, DC9DZ

[quote]Hallo rejection,

jetzt dachte ich doch, dass sich alle untereinander kennen, die vom Sachverstand her in der Lage sind, einen Service an der "Hüllkurven-Modulations-PA" zu leisten. Aber es ist halt wie sonst im Leben: Viele fühlen sich berufen, aber nur wenige sind auserwählt. Übrigens gibt es noch einen Einzelkämpfer, der sich mit eigenem Konzept eine solche PA gebaut hat: DJ7AW. Aber das war es auch schon.

[b:c7uv13yx][i:c7uv13yx]Nein, DK7KY hat eine gebaut, bereits vor 30 Jahren mit 6 Röhren, macht noch etwas mehr Leistung.
Josef hat in dem Sinne keine gebaut, er hat allerdings ein Konzept mit Transistoren entworfen und damit erfolgreich experimentiert. Zu einer richtigen PA in diesem Leistungsbereich kam es nie.[/i:c7uv13yx][/b:c7uv13yx]

Deine Bemerkung "völlig klar bei nur 10% Ansteuerung" lässt in mir Zweifel aufkommen, dass Du Konzept und Realisierung einer "Hüllkurven-PA" verinnerlicht hast. Ein optimales SSB-Signal ist nun mal ein 10%-Signal. Bei 20% Ansteuerung ist ein Sprachkompressor weit aufgerissen, was das SSB-Signal keinesfalls lauter macht - nur verzerrter. Aber für diese Erkenntnis muss man ein klein wenig etwas von Nachrichtentechnik verstehen.
Also ist noch immer eine 10% Ansteuerung bei SSB perfekt. Dein Wort "nur" ist fehl am Platz. Du bist schlau und weißt das.
[/quote]

Mittlerweile benutzen die meisten Funkamateure ausserhalb von Klön QSOs mit grossen Feldstärken entweder Sprachkompression oder HF Clipper, damit sind es dann eher 15-40% des Spitzen Outputs.
In kommerziellen SSB Transceivern z.B. militärischen Funkgeräten sind 10dB Kompression ganz typisch.
Und was ein Optimod bewirkt hört man mittlerweile auch bei jedem Rundfunksender.
Die aus Wertachtal und Jülich sind bis auf ein paar wenige die nach Berlin gingen überwiegend in Funkamateur Shacks gelandet.

Hallo rejection,

Deine Ausführungen sind ja lustig. Du erzählst mir, was ich weit genauer weiß, denn Ulli (DK7KY) hat sich in meiner damaligen Firma in Aachen genau um diese PA entwicklungstechnisch gekümmert. Genau für diese Arbeit wurde Uli seinerzeit bezahlt. Und nun willst Du das alles besser wissen, als ich als damaliger Arbeitgeber. Sehr amüsant.

Auch Josef (DJ7AW) hat eine Hüllkurven-PA gebaut - mit einem Transistor. Insofern gab es nur diese beiden Entwicklungsarbeiten in DL. Der große kommerzielle Durchbruch dieser Modulationstechnik fand jedoch nie statt. Auch der ehemalige Arbeitgeber von Josef hat keine Hüllkurven-PAs kommerziell angeboten. Ach ja, es gab auch Versuche mit EVE wobei V für Venus steht, bei denen eine Hüllkurven-PA an einem großen Parabolspiegel erfolgreich gearbeitet hat.

Ich bleibe dabei, dass eine Kompression der NF nichts bringt, denn die Sprache wird dabei unnatürlich "versaubeutelt". Nichts geht über eine Sprachmodulation mit einer hohen Dynamik. Aber, da viele Funker sich dadurch definieren, den eigenen Sprachsound zu schaffen, ist hier eine ganze Produktpalette entstanden. Trotzdem sind solche Signale nachrichtentechnisch gesehen Unfug. Die produzierte maximale Feldstärke hat rein gar nichts mit einer Sprachkompression zu tun. Mehr als 20% Ansteuer-Kompression geht nicht sinnvoll, da das Signal dann gänzlich unerträglich wird. Jede Natürlichkeit und Verständlichkeit der Sprache ist dann weg. Ich habe viele Konteste in der offenen Kategorie gewonnen; nie habe ich einen Sprachkompressor eingesetzt.

Ich möchte das Thema beenden.

73 de Karl, DC9DZ

[quote]
Deine Ausführungen sind ja lustig. Du erzählst mir, was ich weit genauer weiß, denn Ulli (DK7KY) hat sich in meiner damaligen Firma in Aachen genau um diese PA entwicklungstechnisch gekümmert. Genau für diese Arbeit wurde Uli seinerzeit bezahlt. Und nun willst Du das alles besser wissen, als ich als damaliger Arbeitgeber. Sehr amüsant.

[b:18k5446e][i:18k5446e]
Wie soll ich etwas besser wissen wenn ich schreibe das er eine gebaut hat? Er betreibt sie auch nach wie vor.[/i:18k5446e][/b:18k5446e]

Auch Josef (DJ7AW) hat eine Hüllkurven-PA gebaut - mit einem Transistor.

[b:18k5446e][i:18k5446e]Mein Reden[/i:18k5446e][/b:18k5446e]

Ich bleibe dabei, dass eine Kompression der NF nichts bringt, denn die Sprache wird dabei unnatürlich "versaubeutelt". Nichts geht über eine Sprachmodulation mit einer hohen Dynamik.

Das ist völlig klar, ich benutze weder Kompression noch Clipping.

Ich habe viele Konteste in der offenen Kategorie gewonnen.

[b:18k5446e][i:18k5446e]Keinen von den Grossen wie WPX oder WW, auch nicht daran teil genommen.[/i:18k5446e][/b:18k5446e]

Ich möchte das Thema beenden.
[/quote]

Aber sicher.

[quote]...Deine Bemerkung "völlig klar bei nur 10% Ansteuerung" lässt in mir Zweifel aufkommen, dass Du Konzept und Realisierung einer "Hüllkurven-PA" verinnerlicht hast. Ein optimales SSB-Signal ist nun mal ein 10%-Signal. Bei 20% Ansteuerung ist ein Sprachkompressor weit aufgerissen, was das SSB-Signal keinesfalls lauter macht - nur verzerrter. Aber für diese Erkenntnis muss man ein klein wenig etwas von Nachrichtentechnik verstehen...
[/quote]Hallo Karl,
das ist sehr schade, dass du Dinge die du nicht verstehst mit vorgeblicher Kompetenz überdeckst, die du zwanglos aus deinem akademischen Grad ableitest. Diese Dozierungsversuche erschweren eine sachliche Diskussion doch ungemein.
Bezüglich deiner Äußerungen über die Leistungsverhältnisse des SSB-Signals liegst du leider wieder falsch.
Bereits vor mehr als 30 Jahren gab es Amateurfunkgeräte, die mittels Kompression in der Lage waren mehr als 25% PEP als Durchschnittsleistung in SSB zu erzeugen, ohne dass dieses anderen Stationen überhaupt aufgefallen wäre (Bis auf den Feldstärkezuwachs natürlich!). Selbst die großen alten Icoms können das, wenn man den Kompressor, entgegen der Abgleichanweisung im Service-Manual, auf nicht beginnenden ALC-Einsatz anstatt auf dem ALC-Endbereich einstellt. Dieser Fehler wurde von Icom leider nie korrigiert.
Heutzutage kann man mit wenigen Mitteln sehr gute NF-Kompressoren aufbauen mit denen Gleiches auch bei preiswerteren Transceivern möglich ist.
In der Praxis wird bei vielen TRX bereits die ALC als Kompressor missbraucht. Das sieht man dann daran das beim Erreichen des ALC-Endbereichs die TX-Verstärkung um bis zu 6dB abgefallen ist. Das sind dann die Geräte die als "laut" bezeichnet werden, während korrekt abgeglichene TRX meistens als "zu leise" bezeichnet werden.
Abhilfe schafft dann ein externer hochwertiger NF-Kompressor der ein Eingreifen der ALC verhindert, aber trotzdem die durchschnittliche Leistung erheblich zu steigern vermag. Damit einher geht eine bessere Verständlichkeit und Durchsetzungsfähigkeit des Signals. Es gibt hierfür eine sehr schöne Software mit der man dieses alles ausgiebig ausprobieren kann: http://www.dxatlas.com/VShaper/
War jetzt alles ein wenig offtopic, aber macht wohl deutlich, dass ein "duty cycle" von 10% bei SSB doch ein wenig optimistisch ist. Der gute alte Zweiton hat 25% und scheint daher nach wie vor auch zum PA-Testen und Abstimmen sehr geeignet.

73, André