Introduzione

Questo studio è basato su un amplificatore che periodicamente ricompare nei vari mercatini e nei siti dei rivenditori di materiale surplus, in genere a costi molto interessanti.

L’apparato nato per utilizzo in Banda Aeronautica copre le frequenze da 110MHz a 160MHz, ed è idoneo a lavorare in modulazione d’ampiezza essendo configurato in classe AB con una potenza di 100W nel suo uso originale. Tutti questi aspetti lo rendono molto interessante per essere riconvertito ad uso radioamatoriale.

Descrizione

L’amplificatore è molto compatto misurando solo 190x165x45mm per un peso di circa 1,5 kg e il suo contenitore in pressofusione di alluminio è sviluppato per essere impiegato come cassetto in un contenitore più grande che accolga magari più moduli, offrendo ad ognuno le linee di segnale, la giusta alimentazione, la gestione delle linee di allarme e la ventilazione.

Dato il suo impiego come parte di altro e più complesso sistema, il modulo non ha commutazioni per il PTT né i relè di bypass per la radiofrequenza, elementi che dovremo quindi aggiungere nel caso.

Rimosse le varie viti che tengono in posizione il coperchio superiore possiamo accedere al circuito vero e proprio che si

Figura 2: Schema elettrico dell'amplificatore e del modulo di controllo e allarme temperatura File:Schema.JPG

divide in due parti principali: l’amplificatore e il gestore dei controlli di temperatura.

Il circuito amplificatore è semplice e classico. Per raggiungere i 200W di targa sull’ampia banda prevista impiega una coppia di transistor tipo VMIL-100, simili ai più noti in ambito amatoriale MRF-317.

I dispositivi sono (erano) prodotti dalla GHz Technology di Santa Clara (California), erano “internal matched” sull’ingresso e

Figura 3: Identificazione dei principali componenti all'interno dell'amplificatore File:descrizione.jpg

specificamente progettati per uso a larga banda da 100 a 200MHz in classe AB e C. Aspetto molto positivo è la loro robustezza ai disadattamenti del carico: il datasheet indica la possibilità di tollerare SWR fino a 30:1 a piena potenza, caratteristica da non sottovalutare quando serve grande affidabilità in ogni ragionevole condizione di utilizzo.

Grande cura è stata posta nel circuito di polarizzazione che impiega un dispositivo particolare, facilmente confondibile con un transistor di potenza RF.

Tutti i cablaggi sono realizzati con cavi con rivestimento in PTFE (Teflon©).

I componenti attivi e passivi usati sono di alta qualità e tutto il circuito è protetto con vernice trasparente per assicurarne la massima affidabilità su lungo periodo anche in ambienti umidi.

A fianco della board dell’amplificatore ve ne è una più piccola, che gestisce il monitoraggio della temperatura, il relativo allarme e la ventilazione.

Le misure

Provato al banco l’esemplare in mio possesso alimentato a 28V, ​​ ha mostrato le seguenti prestazioni:

Per chi è abituato ai dispositivi moderni, quali ad esempio gli LDMos, 10dB di guadagno possono apparire poca cosa, ma per dispositivi di 30 anni fa, accoppiati e funzionanti su una banda del 40% non è affatto risultato scontato né tanto meno disprezzabile.

L’efficienza è piuttosto buona anche valutata con il metro odierno: alla massima potenza si supera addirittura il 60% rispettando appieno i dati del datasheet. Tutto questo a fronte di una corrente a riposo di soli 50mA per dispositivo.

Buona anche la distorsione con valori di terza armonica contenuti fra -30 e -40dBc, ma credo sia comunque più che consigliabile l’impiego di un buon filtro passa basso per ridurne l’ampiezza di almeno 20-30dB ed evitare cosi di disturbare in banda 70cm.

Modifiche per un uso più pratico

Come primo consiglio mi sento di condividere è di non perdere le viti che fissano il pannellino di copertura. Sono infatti da 2,5mm, valore poco comune e di difficile reperibilità se smarrite. Fatta questa premessa, vediamo quali modifiche apportare.

Connettori

Come prima operazione vale la pena rimuovere il connettore dedicato a vaschetta sul retro e sostituirlo con altri connettori separati per la radiofrequenza, l’alimentazione, il PTT ed eventualmente la ventola di raffreddamento.

Per la parte di segnale, una buona soluzione può essere l’impiego di un BNC come ingresso e un N sull’uscita. Nulla toglie di impiegare anche altri connettori, avendo sempre in considerazione però il poco spazio disponibile e la potenza da trattare in uscita.

Alimentazione

Come anticipato, l’amplificatore richiede 28V per dare il meglio delle proprie possibilità. Nella scelta del connettore di alimentazione occorrerà considerare soprattutto i 12A assorbiti alla massima potenza.

Figura 4: Vista dei nuovi connettori di segnale, alimentazione e controllo sul retro del modulo File:retro.JPG

PTT e bias

La polarizzazione dei dispositivi di potenza è gestita da una parte di circuito prima illustrata che si attiva correttamente quando alimentata con 5V. Quando attivata, questa linea assorbe 270mA a 5V, valori che suggeriscono una soluzione “moderna” per la loro gestione. Volendo infatti per semplicità produrre i 5V dai 28V dell’alimentazione generale tramite un classico regolatore serie di tipo lineare (un 7805 ad esempio), questo si troverebbe a dissipare ben (28−5)∗0,27∼6,2W( 28 - 5 ) * 0,27 sim 6,2W , valore probabilmente inaccettabile dal dispositivo ma soprattutto inadeguato in ottica di efficienza energetica del sistema complessivo. Una soluzione

Figura 5: Schema del commutatore PTT File:PTT.png

facile e veloce per generare la tensione di bias partendo da quella di alimentazione generale e con ridotte perdite è l’impiego di un piccolo