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Alta proteção SWR para transceptores e amplificadores

Date:2020/10/14 15:19:22 Hits:





Este sistema pode ser usado para proteger qualquer transceptor e qualquer amplificador externo de danos devido à operação de alto swr. Você pode reduzir os custos de substituição e aumentar a vida operacional da sua plataforma.Muito tempo com a diversão de operar um transceptor moderno, muitas vezes se experimenta os seguintes problemas com o estágio do amplificador de potência.


Quando a operação é tentada com um swr alto, freqüentemente ocorrem danos aos capacitores do enchimento de carga. Isso pode acontecer mesmo quando o transmissor é operado por apenas um segundo; por exemplo, se alguns dits forem acidentalmente digitados na antena errada. O problema é especialmente sério quando o transmissor está equipado com circuitos de banda larga.


Quando tubos tetrode são usados, há um problema especial. Sob condições de alto swr, ou durante o ajuste enquanto os ajustes de carregamento estão sendo feitos, a corrente da tela frequentemente sobe muito além do limite máximo permitido. Isso causa falha no tubo, arco interno e danos ao driver e à fonte de alimentação.


Mesmo em operação normal com uma carga adequada, geralmente há um pico na saída de rf, ocorrendo no início de uma transmissão, que causa arco nos componentes do circuito PA. Este arco pode causar queimaduras nos contatos do interruptor de banda, exigindo muitos reparos.


Quando usado como um driver para um amplificador linear, o relé do amplificador é frequentemente mais lento do que os circuitos do transceptor. Isso significa que enquanto o amplificador está comutando, o transceptor opera em um circuito aberto, causando todos os problemas acima associados com swr alto. Esse problema é especialmente provável de ocorrer quando o transceptor incorpora o break-in.


Performance do sistema
Com este sistema, o transceptor pode ser usado com qualquer antena, ou mesmo sem antena (os relatórios de sinal podem ser baixos!), Sem danos ao rádio, tanto em banda larga quanto em modo manual. Permite a operação no ar com alto swr, com entrada automaticamente reduzida. O ajuste é muito simplificado; em vez do método usual de aumentar gradualmente a unidade enquanto monitora constantemente a corrente da tela e ajusta a carga, a unidade pode ser ligada e os controles do PA rapidamente ajustados para a saída máxima, enquanto o novo circuito mantém automaticamente a corrente da tela sob controle.

Este sistema, embora desenvolvido para o Signal / One CX7, funcionará bem em qualquer transceptor moderno. Os circuitos mostrados não precisam de alterações; a instalação e a conexão ao circuito do transceptor existente serão, obviamente, adaptadas ao modelo específico.
O sistema está atualmente em uso em mais de uma dúzia de transceptores, com resultados uniformemente excelentes.

Teoria de Operação
O sistema consiste nos seguintes três componentes:
Um amplificador DC adicionado aos circuitos alc.
Um detector de nível de rf adicionado ao manual do amplificador de potência e capacitores de sintonia de banda larga.

Um detector de nível de rf adicionado ao manual do amplificador de potência e um capacitor de carga de banda larga.






Fig 1 - Diagrama de blocos simplificado do sistema.



O amplificador DC aumenta a sensibilidade dos circuitos alc e permite que o driver controle os níveis de rf no PA e também controle a corrente da tela. Isso elimina o arco voltaico e danos aos componentes. Os sinais de controle para sintonizar e carregar os níveis de rf do capacitor são fornecidos pelos detectores PA adicionados. Um diagrama de blocos de todo o sistema é mostrado na fig. 1

O design do CX7 inclui um "circuito alc de tela" que, entretanto, nunca funciona, devido às correntes e tensões envolvidas. O amplificador DC adicionado a este sistema de proteção corrige esta situação adicionando o ganho necessário. O sinal de controle para a corrente da tela é fornecido pelo circuito da fonte de alimentação no projeto original.

Para transceptores diferentes do CX7, um circuito de controle de corrente de tela deve ser adicionado à fonte de alimentação. Este é apenas um desvio no cabo negativo da tela; requer um suprimento de tela separado. Alternativamente, esta parte do sistema de proteção pode ser omitida; a limitação do nível de rf fará muito para proteger a tela também. Se a proteção de tela estiver incluída, o shunt é selecionado de forma que cerca de 3 volts apareçam através do shunt na corrente de tela máxima permitida. Este valor não é crítico, pois o ajuste fino para a corrente máxima da tela é feito pelo aparador de tela no amplificador alc. O shunt deve ter uma classificação de 3 watts, pois sua falha danificaria o amplificador alc.

Se um amplificador final externo for utilizado, ele pode ser facilmente protegido de maneira semelhante. A detecção de tela e a detecção de nível de rf são adicionadas ao amplificador, junto com ajustadores de ajuste e diodos de isolamento como no amplificador alc do transceptor. O sinal de controle combinado é conectado a uma quarta entrada no amplificador alc.

O amplificador ALC






Fig. 2 - O amplificador alc.

O circuito do amplificador é mostrado na fig. 2. É um amplificador DC direto, fornecendo voltagem alc para os circuitos alc do driver original. Os três diodos isolam as três entradas separadas. Os três controles do aparador em miniatura definem separadamente os limites do nicho para cada um dos três parâmetros operacionais controlados. O alc da grade PA funciona como originalmente projetado, sem modificação. R1 é ajustado de modo que na corrente de tela máxima permitida, a tensão na linha de amostragem de tela da fonte de alimentação seja reduzida ao nível de tensão necessário para ligar o transistor 01. Os trimmers R2 e R3 funcionam de forma semelhante.

O amplificador é construído em uma pequena placa de circuito. Ele é instalado onde quer que haja espaço disponível. Se a fonte de alimentação não incluir uma fonte negativa de baixa tensão, a fonte de polarização pode ser utilizada usando um divisor de tensão. A tensão e a regulação não são críticas. (No CX7, a placa do amplificador é cimentada com epóxi à placa do driver. O diodo A5-CR2, que está na linha alc da tela, é removido e o amplificador é conectado ao circuito em seu lugar, usando os blocos da placa de circuito para ao qual o díodo foi ligado. A tensão de funcionamento do amplificador é obtida na placa do controlador.)

Detectores de nível RF






Fig. 3 - Circuito do detector de rf usado para sintonizar e carregar os capacitores.

Os circuitos para os detectores de nível de RF são mostrados na fig. 3. Eles são idênticos, exceto para os divisores de tensão rf. Os divisores foram escolhidos para fornecer aproximadamente 3 volts nos trimmers do amplificador, o que requer cerca de 10 volts nos diodos do detector. Assim, divisores fornecendo atenuação de 100 vezes e 30 vezes foram escolhidos, correspondendo a 1000 volts e 300 volts de pico rf nos capacitores de sintonia e carga, respectivamente. Esses níveis são meramente nominais; os limites exatos são definidos pelos trimmers e dependem dos recursos dos componentes de PA do transceptor.

Detalhes de construção


Amplificador
O amplificador é construído em uma peça de 2 "por 1.3" de placa de epóxi de vidro Keystone tipo 4230, padrão P, grade de 0.1 ". Os trimmers são IRC tipo X-201-R103B. Os transistores são montados em soquetes, Augat tipo 8059-2G1. O layout da placa de circuito é mostrado na fig. 5. (No CX7, a placa de circuito é cimentada com epóxi ao driver ao longo de uma linha que se estende de R19 ao pino 262. Os terminais 2 e 3 são equipados com conectores Amp usados ​​em todo o CX7. Os outros quatro terminais são equipados com cabos que se conectam à placa do driver.)

Tuning Capacitor RF Detector
As peças C3, D1, R1 e C4 são montadas em uma barra de terminais em miniatura e instaladas dentro da gaiola do PA. Os capacitores C1 e C2 são conectados entre a régua de terminais e o capacitor de sintonia; são discos NPO de 1000 volts, Sprague tipo 10TCC-V22. C3 é uma mica prateada. C5 é um feed-thru montado na gaiola PA. O resistor R2 é conectado diretamente ao C5 com um cabo curto, para uma boa filtragem. (No CX7, o detector é instalado no lado esquerdo da gaiola PA superior, acima do isolador para o ponto de ligação E29, e C1l é conectado a este ponto de ligação.)

Carregando detector capacitor RF
As peças C2, D1, R1 e C3 são montadas em outra tira terminal em miniatura dentro da gaiola do PA. O capacitor Cl é um disco NPO de 1000 volts, Sprague tipo 10TCC-V50, conectado entre a régua de terminais e o capacitor de carga PA. O capacitor C2 é uma mica prateada. O feed-thru C4 é montado próximo à barra de terminais e o resistor R2 é conectado diretamente entre a barra de terminais e o feed-thru. (No CX7, o detector é montado na frente da gaiola PA superior, perto do switch de banda larga. Cl é conectado ao limpador na seção do capacitor de carga (frontal) do switch de banda larga, o terminal com fio 493 conduzindo para amarrar ponto E32.)

Modificação da fonte de alimentação
Quando o amplificador alc é instalado no CX7, o diodo A5-CR7 deve ser verificado. Se houver algum problema na alimentação da tela, este diodo provavelmente estará aberto e deverá ser substituído. Para evitar danos semelhantes ao amplificador alc, altere R6 na placa da fonte de alimentação para 3 watts e adicione um resistor de 100 ohm e 1/2 watt entre os retificadores de alimentação da tela e o pino 152. Além disso, um 1l8 a. fusível no fio da tela para o PA é recomendado.

Ajustamento

Tela atual. No modo de recepção, use uma fonte de alimentação de bancada para aplicar aproximadamente - 3 V CC na entrada da tela do amplificador alc. Ajuste a tensão da fonte de alimentação da bancada para um nível correspondente à corrente de tela máxima permitida. Meça a voltagem alc produzida pelo amplificador alc e ajuste R1 para obter a limitação total nos estágios controlados do transceptor; esta configuração varia de acordo com os diferentes modelos. Um alc meter, se fornecido, facilitará o ajuste. (No CX7, mude o medidor para alc e ajuste R1 para obter uma leitura de 1.0.)


Níveis de Rf. Gire R2 e R3 para o mínimo. Realinhe os circuitos de banda larga. Em cada banda, executando a potência total em banda larga em uma carga simulada de 50 ohms, meça a tensão DC obtida nas duas entradas do amplificador de nível RF. Selecione a banda que produz o nível de RF do capacitor de sintonia mais alto. Nesta banda, enquanto estiver executando a potência máxima, avance R2 até que a saída comece a cair e, em seguida, retroceda R2 para que não haja redução na saída. Selecione a banda que produz o nível de RF mais alto do capacitor de carga e repita o procedimento para R3.



Operação
A unidade deve ser ajustada em um nível de forma que as indicações normais do alc meter sejam obtidas quando o rádio for acionado, ou sob condições normais de voz. O alc meter indicará sempre que uma corrente de rede, corrente de tela, nível de rf do capacitor de ajuste ou limite do nível de rf do capacitor de carga for atingido, o que for atingido primeiro. Para ajuste manual, avance o inversor um pouco além do ponto onde a indicação alc é normalmente obtida e ajuste os controles PA para saída máxima.

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