Как повысить мощность FT-817?
В.Лукашин, RX3APU, 2002 год.
Популярность трансивера FT-817 в его универсальности, габаритах, легкости и, при всем этом, весьма, хорошим характеристикам приемного тракта. Диапазонная всеохватность: все коротковолновые и УКВ диапазоны, все виды модуляции, удобство пользования - приравнивают его с "большими собратьями". А, чтобы уравнять шансы, нужно довести его выходную мощность до, уже ставшей стандартной 100 ватт. Или немного меньшей. Например, как в усилителе мощности, предлагаемом ниже.
Это всего-лишь один из вариантов простого широкополосного усилителя мощности, работающего в диапазоне коротких волн 1,5 ... 30 МГц. Усилитель полностью совместим по входным-выходным характеристикам с YAESU FT-817, но может быть использован совместно с любым другим маломощным трансивером.
Блок-схема УМ приводится на рис.1, а принципиальная состоит из трех схем, каждая из которых дается в виде самостоятельного узла, рис.2, 3, 4. Универсальный блок питания и управления режимом RX/TX (A1) показан на рис.2, на рис.3 приводится, собственно, усилитель мощности (А2) и на рис.4 блок выходных П-образных диапазонных фильтров (A3). Все необходимые межблочные соединения указаны на блок-схеме.
Рис.1. Структурная схема широкополосного усилителя мощности.
Блок питания (А1).
Полностью обеспечивает соответствующими напряжениями, как сам трансивер, так и сам усилитель мощности:
+11.5В/ЗА - стабилизированное напряжение (DA1 - К142ЕН22А) для питания трансивера. Может регулироваться в некоторых пределах резистором R4* 1 кОм;
+6В/1А - стабилизированное напряжение (DA2 - К142ЕН5Б) для питания базовых цепей и антенного реле;
+18В/ЭА - для питания коллекторных цепей УМ.
Реле К1 подбирается на ток срабатывания не более 9...10 мА. Им обеспечивается управление усилителем в режиме ТХ. Данное реле (РЭС-64) подключено к выходному ключу управления трансивером FT-817 через разъем АСС и контакт TXGND.
Рис.2. Блок питания и управления (А1).
Широкополосный усилитель (А2).
Работает только в коротковолновом диапазоне частот. При напряжении питания +18В обеспечивает выходную мощность в режиме SSB не менее 50 Вт на нагрузке 50 Ом.
УМ имеет два каскада усиления. Драйвер (предусилитель) на транзисторе VT1 KT958A, работает в линейном режиме (класс А). Обеспечивает согласование с выходным каскадом трансивера. Суммарный коэффициент передачи не более 2. Может быть изменен в небольших пределах резистором R1. Ток покоя каскада I01 = 750 мА. Здесь же находятся два согласующих широкополосных ВЧ-трансформатора. Первый предназначен для согласования с выходным импедансом трансивера и входным импедансом трансивера, а также антенной в режиме приема (RX).
Рис.3. Широкополосный усилитель мощности (А2).
* Здесь применяется небольшое "ноу-хау". Выход трансивера "навсегда" .соединен с УМ, а коммутация антенны в режиме прием-передача производится через дополнительную обмотку (выв. 5, 6). За счет применения такого включения резко повышается надежность работы выходного каскада трансивера, склонного к выходу из строя при некорректных переключениях. Прим. RW3AY *
Второй каскад — двухтактный, собран на биполярных транзисторах КТ930Б. Работает в режиме, близком к АВ, при токе покоя I02 = 800 мА.
В режиме приема антенна подключена к трансиверу через контакты реле К2 (РЭС-49). При использовании только блока питания подачу смещения можно отключить тумблером SA2. Согласующие трансформаторы Т2 и ТЗ (объемный виток) взяты от радиостанции Р-173.
Следует отметить, что схемотехника усилителя, расчетные соотношения и конструкция широкополосных трансформаторов подробно рассматривались в любительской литературе, в частности, в книге С.Бунина и Л.Яйленко "Справочник радиолюбителя-коротковолновика" 1984 г.
Особенностью УМ, в данном случае, (выше уже вкратце сообщалось об этом) является способ подключения приемной антенны, предотвращающий нежелательные переходные процессы. Непосредственно выход трансивера не коммутируется, а постоянно нагружен на трансформатор Т1, а для связи с антенной при приеме предназначена отдельная обмотка. При его изготовлении особое внимание нужно обратить на качество изоляции обмоток 1-2 и 3-4. Эти обмотки намотаны сильно скрученными проводами ПЭТВ-2, диаметром 0,45 мм (3-4 скрутки на см.). Предварительно на каждый провод одевается фторопластовая трубка 0,8 мм.
Сердечник трансформатора Т1 изготовлен из двух склеенных ферритовых колец с магнитной проницаемостью 400НН 17x8x6 мм. В процессе сборки сначала проводом ПЭЛШО-0,2 равномерно по окружности сердечника намотаны 14 витков катушки связи 5-6, а затем сверху располагаются 7 витков скрутки из двух проводов. Собранный трансформатор помещается в экранирующий стакан подходящих размеров.
Измеренный в процессе работы КСВ в соединительном фидере между трансивером и входом УМ составляет от 1,5 на диапазоне 1,8 МГц, примерно 1 на диапазоне 14 МГц и 1,1 - на 28 МГц.
Конструктивно усилитель собран на дюралюминиевом радиаторе 150x100x10 мм. К радиатору непосредственно крепятся все транзисторы и трансформаторы Т1 и Т2. Остальные детали монтируются на печатной плате. В блоке А2 желательно использовать низкоомные резисторы МОИ. Реле КЗ - РЭС-49 (РС4.569.421-02) на 12 вольт.
Регулировка УМ производится покаскадно и первоначально сводится к установке токов покоя при отсутствии напряжения возбуждения. При окончательной настройке желательно подключение внешнего сигнал-генератора, осциллографа, ФНЧ (блок A3) и нагрузки. Форма сигнала на выходе УМ при максимальной мощности на входе (5 ватт) должна быть близки к синусоидальной. Полный ток покоя с учетом подключенного трансивера составляет 1,9А.
Блок выходных фильтров (A3).
Состоит из одноконтурных ФНЧ на каждый из любительских KB диапазонов. Коммутатором является керамический переключатель на 11 положений. Для уменьшения количества контуров (всего их 5) концы катушек коммутируются сдвоенными галетами.
Рис.4. Блок коммутации диапазонов (A3).
Все контура намотаны на оправке диметром 8 мм и запаяны между галетами. Диаметр провода 1,25 мм. Переключатель помещается в экран из двухстороннего стеклотекстолита, внутри которого крепится антенное реле КЗ РЭС-49 (РС4.569.421-02) на 12 вольт. Катушки L1...L5 наматываются на оправке диаметром 8 мм проводом ПЭТВ-2 1,25 мм. Количество витков, соответственно, 24, 18, 12, 9 и 7 витков.
Конструкция усилителя мощности.
Конструктивно законченные блоки А1, А2 и A3 помещаются в общий корпус подходящих размеров, сверху которого жестко крепится трансивер FT-817. Все соединения между УМ и трансивером должны быть по возможности короткими, собранными в жгут и заэкранированы.
"Р-Д" N 17