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KX1改造及び KX1用 リニアの製作記(最終章)

3月頃からやっている KX1用の 10Wリニアアンプ
ですが、やっと問題なく動作しました。良かった!

まずは、動作状況の動画。


http://www.youtube.com/watch?v=RGgMFnUvCjo

この撮影時3.5Mで出力が18Wもでています。
どうも未だ、何かの影響をまだ受けているかも
しれません。というか、日によって変わるのです。
使う同軸長さとか影響しているのか?

さて


リニアを作るにあたってのコンセプトは、

1、5A以上流れない事(私は小型の12V/5Aのスイッチング 
  電源を既に持っておりそれを隠密QRV(旅先)で使い
  たいから。安定化電源なんて旅先に持っていけない
  でも旅先で10W程度は出したい)

2、KX1の縦横の大きさより大きくならない事。
  (なるべく小型にして移動時でも壊れない
    ようなタフなものにする)

3、3.5~14Mまで対応とし出力は、10W程度とする。

でしょうか?QRPでも充分楽しめますが、幾度、旅先
でやりましたが、2~3W程度ですと夜間の7Mでは結構厳しく
相手が599でもこちらの信号はS1~3でもノイズに負け
了解度がかなり落ちる事を何回も経験しており、ここを
10Wまで上げると、シグナルはあまり変化しないけれども
相手に対して了解度はかなりUPすることは、経験上分かって
います。やはり、現実的には2~3Wと10WはHF、それも旅先ですと
アンテナも小さくなるので、かなり効きます。
よって、放熱、電源容量から 10W程度を目標に取り掛かりました。
  

まずは、ベースは貴田電子さん のHF 10Wリニア
アンプです。これは一応3.5~21Mまで可能となって
いますが、KIT自身は7M ONLYに考えられているようです。
それは、 KEMの無線機と組み合わせるからでしょう。
何故、一から作らなかったかと云うと、何かベースがあった
方が楽だから。。。それと、結局安くなります。
(今回はかなり苦労したので、次回 同じもの作ろうとしたなら
 大きさ、レイアウト等も改善されて半分近くにできるような
 気がします。)


さて製作実践編

◎送信/受信 コントロール

まず、KEM リニアには PTT用のスタンバ回路しかないので
KX1(CW)と使うには、スタンバイをどうするか?
キャリアコントロールでも良いのですが、いいもの作らないと
送信時の最初にONにならず頭が途切れるような事が多々あります。
それとCWでリニアを使う場合フルブレークインにすると、リレー
がカチカチ五月蝿くさらに消耗もする為、セミブレークインが
良いと思っていますので、受信時のDelay回路も必要。
最初は、送信時のみ出力されるリニアのリレーを駆動する5Vを
KX1から取り出そうとしていましたが、強制スタンバイ用の端子
を小さくするために普通のPhoneジャックを繋ぎ用に使用しています。
なので、抜き差しする際にショートします。よってこれを回避
しなくては何かの拍子に壊してしまう。危ないので模索していたが
JQ1BWT 澤田さんより良いアドマイスを受けた。電源はKEM側から
とり、KX1の /MUTE端子があり(負論理)それをスタンバイに使えば
強制スタンバイできるはずとの事。
KX1の負担も少ないし、ショ-ト起こしても OK。(ダイードは入れて
いますが。)
これには、私も気がつかず有難いアドバイスだった。回路はこれ。
受信のDelay回路ですね。これをダイオード以外は、KEM AMP側
に内蔵しています。

delay_Circuit.jpg


◎ATT(アッテネータ)

KEM AMPは基本的には7Mで入力0.3~1W程度で考えられて設計されている。
よってこれに合わせた方が色々都合が良い。なので、KEM AMP入力部
にATTを入れることになる。ここで 当然なのですがKEM AMP側は周波数
によって出力ゲインが変わってきます。(低い周波数の方がゲインが高い)
また、私のKX1は定電圧でもBAND毎で出力のばらつきがある。
(日によっても違う:これは何故? 置き方?)
なので、ATTはバンド毎に調整する必要がある。
さらに、KEM AMPは入力インピーダンス部分が少し悪い。
KEM AMPのRG1=RG2=0Ωにして 14MでSWR2.2程度だったこともある。
なので ATTを入れると 反射波が減衰できるのでごまかせる。
(この考えは正しいのか?)
さらに、ある本によるとこの手のMOS FETのゲートには10Ω程度の
抵抗を入れると発振防止になると書いてある。よって、RG1=RG2=10Ω
は固定にした。そこから、各BANDの出力を見ながらATTの定数を決めて
いった。また、KEM AMPのリセッタブルFUSEはあくまでも2.5A程度のもの
であるし、大電流が流れても直ぐには切れないので、私は取り外し、電源
ラインに5Aの管FUSEを入れた。

ATTの構成は、2段にしてあり、初段にて-5dBで約1/3にまず落とす。
次段にて 定数を変え 各BAND用のATTとしています。
これはロータリースイッチにて切り替えています。
(次に説明する LPFも 各BAND毎に切り替えるので同じスイッチにして
 一つが良いとも思いましたが、RFの IN/OUTがかなり接近するというか
 交差するので、ここは、泣く泣く、2つのロータリースイッチにて
 対処しています。色々他にも考えられますが、スペースとかシンプル
 というところから、手動のロータリースイッチにしています)
ATTの定数は以下のようにしてます。

amp_mod_Circuit2.jpg



◎LPF
これは、5次のπ型LPFにしています。当初ちょっと違う定数や
7次連立チェビシェフ型も一部入れていましたが、シンプルな対称性
のあるものに戻しました。また、10M/14Mは一つにして 14MのLPF
にて10Mも対処しています。
定数はこんな感じ。まだ実際のLPFのカーブは見ていないので少し
定数変更する必要はあるかもしれません。
定数はこんな感じ。

amp_mod_Circuit3.jpg


◎MOS FETが飛んでしまう

最初は、単純に各BAND毎に ATTとLPF作れば終わりと思っていましたが
そうはいきませんでした。流石に、3.5M~14Mカバーとなってくると
問題が発生してきます。私のレイアウトでは、ハイバンド時にMOS FET
が飛ぶという現象でした。さらに、送信終了後30秒位して MOS FETが熱くなり
飛ぶ事もありました。
ここでも澤田さんよりアドバイスが。。
KEM AMPはリレーを動かす電源とゲート入力電源ラインが一緒ですが
ここにRFCが入っていないので、もしかすると、悪さして発振しているかもしれない。
というものでした。
なので早速、RFC追加、それとバスコンを入れました。
そうしたら、見事にMOS FETが飛ぶ現象は無くなりました。
やっぱりこの辺が悪さしていた模様。。
RFCとバスコンは以下のように。

amp_mod_Circuit1.jpg



という感じで兎に角、どうにか実用域までにはなりましたので
報告をして、一連の記事はこれにて終わりとします。

※ 結局 終わってみると、追加した事はたいしたことねーーーじゃん
   と思われるでしょ? そーーーなんですよ。
   でも、ここに来るまでが、結構大変なんだな。。実際にやってみると。
   

まとめると

KX1改造:AFアンプ内蔵の内部スピーカ
      、単4、8本にて電圧上げ、電池駆動時の出力UP
       充電回路
       全方向自由に動くタクトスイッチのパドル
       リニアアンプの強制スタンバイ用端子増設。

KX1用 10Wリニア製作

でした。

あとは、外で運用ですね。Hi

では、GL

Dirtbike rider aka JJ1IZW

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