Es gibt zahlreiche Bauvorschläge die sich mit dem Bau von KW- Endstufen beschäftigen. Hierbei gibt es von der C-MOS QRP- PA über C-MOS High- Power- PA bis hin zur High- End- Röhren PA. Jeder Bauvorschlag hat so seine Vor- und Nachteile. Das Eine Prinzip hat nicht genügend Leistung, das andere zu viel Sinnloses Zeug was keiner braucht und nur kaputt gehen kann.

Prinzip / Idee:

Viele der Gebräuchlichen Bauvorschläge haben sich damit beschäftigt die PA möglichst breitbandig zu gestallten. Damit kann die PA später von meist 160m bis 10m und somit den gesamten KW Bereich abdecken. Daruch wird aber meist die abmase solch einer PA nicht gerade klein. Dies ergibt sich daraus das immerhin in einer guten PA eine Rollspule und ein mächtiger Koppel-C eingebaut werden muss um den Ausgang der C-MOS Bauteile oder der Röhre anzukoppeln. Mein Ziehl war es aber eine kleine und handliche aber doch kräftige QRP- PA für das 10m Band zu Bauen. Ziehl war es nicht nur Leistung zu erzeugen sondern eher ein bischen weniger davon aber dafür ein reines Signal das sich auch auf dem Spektrum- Analyer sehen lassen kann. Dadurch das die PA später auch noch schön handlich klein und ein all-in-one Gerät sein sollte, war von vornerein klar das sie später auch nicht viel kann. Als untere Leistungsgrenze war an ca. 50- 80 Watt FM und ca. 100- 120 Watt AM/SSB gedacht. Da die PA für 10m QRP Sender gedacht war sollte die Leistung mit recht wenig Steuerleistung erziehlt werden. Da die meisten QRP- Sender zwischen 0,5 und 1,5 Watt Pout bringen wurde als maximum Steuerleistung auch 2 Watt gewählt. Als Schutzeinrichtung um die Kathode der Röhre nicht zu zerstören wurde an dieser Stelle nachträglich ein kleine Schutzschaltung eingebaut, die ab ca. 2 Watt Steuerleistung um Faktor 2,5 das Eingangssignal dämpft.

Um den Auswand der PA möglichst gering zu halten wurde als Röhre auf eine altbewerte EL509/EL519 zurückgegriffen. Ein weiterer Grund war sicherlich, das ich von der Reihe EL509/EL519 noch einige im Keller liegen habe die auch was arbeiten wollen. Ich weiss das an dieser Stelle sicher nun einige alte HF- Füchse ein graues Haar mehr haben. Die EL509/EL519 ist keine edel- Röhre, ich habe zuvor auch eine Abneigung gegen sie gehabt, aber ich muss ehrlich zugeben, nachdem ich nun bereits mehrere dieser Systeme im einsatz sehe und ich meine eingene am Spektrum- Analyser durchgemessen habe, musste ich das Vorurteil dieser Röhre gegenüber ablegen. Sie ist nicht so schlecht wie sie viele beschreiben.

Wie zu sehen ist, ist die Leistung die der Röhre später Abverlangt wird weit über der Anoden Verlustleistung. Daruch muss für eine sehr gute Kühlung des Glaskolbens gesorgt werden das die Lebensdauer der Röhre nicht darunter leidet. Wie aus der Tabelle abuzlesen ist liegt die maximale anoden Verlustleistung bei maximal 35 Watt. Wenn man überlegt das später aus der Röhre 120 Watt SSB Leistung gezogen wird muss schon ordentlich Kühlung vorhanden sein damit keine dauerhaften Schäden entstehen. Die Röhre ist normalerweisse Strahlungsgekühlt, d.h. das sie die Anoden Verlustleistung über ihren Glasskolben abstrahlen kann. Wird aber wie hier diese maximale Anoden Verlustleistung uberschritten muss Zwangsgekühl werden.

Um die benötigte Hoch- Gleich- Spannung zu erzeugen kann kein Handsüblicher Gleichrichter gebraucht werden. Sicher, es gibt wohl HV Gleichrichter aus dem kommerziellen markt, aber die sind meist zu teuer und überdiminsioniert. Warum sollte man unnötig Geld ausgeben wenn man sich recht einfach ein HV Gleichrichter selbst bauen kann. In dieser PA wird neben dem HV- Gleichrichter gleich noch eine Spannungsverdoppler Schaltung nach dem Delon- Prinzp verwicklicht. Man bekommt auf dem Markt viele HV- Trafos mit 300-400 Volt, allerdings im Bereich von 700-800 Volt wird da schon Schwieriger. Deshalb wurde auf ein andelsüblichen HV- Trafo mit 380 Volt und einer Delon- Spannungsverdopplerschaltung zurückgegriffen. Ich habe diese Spannungsverdopperschaltung ausgemessen. Sie ist sauber!

Für all diejenigen die evtl. diese PA an einer FM oder AM Sation Betreiben wollen und ein klar definiertes RX/TX Umschalteverhalten haben kann eine Solche HF- Vox eingebaut werden. Für ihr eigentliches Einsatzgebiet CW, ist es allerdings nicht zu empfehlen, da die dauerte RX/TX Umschaltung sehr auf die Lebensdauer der Relais geht. Ich denke über eine Variante mit PIN- Dioden nach. Die HF- Vox ersetzt die externe PTT Leitung die sonst vom Transeiver hergeführt werden muss und die RX/TX Umschaltung vollzieht. Der Vorteil einer HF- Vox ist das keine Steuerleitung mehr von Tranceiver benötigt wird, der Nachteil aber das eine HF- Vox eigentlich zur Umschaltung zu langsam ist und ausserdem für SSB und CW wegen der dauert Schwankenden Leistung überhaupt nicht geeignet ist. Wird eine HF- Vox eingebaut muss auf jedenfall damit gerechtnet werden das ca. 250ms durch die Verzögerte Umschaltung verloren geht. Bei einer Steuerleitung vom Transceiver oder sogar von einem Sequenzer kann erst die PA und dann der Tranceiver auf Sendung geschaltet werden. Dies ist auf jedenfall die elegantere Lösung. Ich selbst habe in keiner meiner PA's eine HF- Vox eingebaut.

Die Röhre selbst wird am Besten auf einem Octal- Röhren- Sockel montiert. Sollte man sie mal schnell wechseln müssen -was im Kontest Betrieb durchaus vorkommt- ist dies dann um einiges leichter. Ich habe den Röhrensockel auf einem Stück Lochrasterplatine aufgelötet Da vom Sockel nur drei Anschlüsse gebraucht werden: Die Restliche Fläche der Lochrasterplatine mit einem Stück Messingblech Abdecken und an ein paar Stellen anlöten. Die HF- Transformation von 50 Ohm Koax auf die Eingangs Impendanz der Röhre wird direkt auf der Lochraster Platine unterhalb des Sockels untergebracht. Dadurch geschieht die Anpassung unmittelbar in der Nähe der Röhre und auch dort wo die Hochohmige HF gebraucht wird. Optional kann noch ein 430 Ohm Widerstand vor der Spule eingebaut werden. Er erweitert den maximalen Aussteuerbereich um ca. Faktor 2,5.

Die Hochspannung wird über eine Drossel die auf ein Stück Holz oder PVC gewickelt wird zum Anoden- Anschluss der sich am Top der Röhre befindet geführt. Das 6,8nF C das nach dem Gleichrichter angebracht ist sollte so nah wie möglich an dieser Spule angebracht werden, da es Restliche HF vollens vernichtet.

Über ein ebenfalls 6,8nF C wird nun die HF von der Hochspannung ausgekoppelt und auf einen Abstimmbaren parallel- Schwingkreis gegeben. Hier findet widerum die Transformation von Hochohmigen Röhrenausgang auf 50 Ohm Koax statt. Ein Stück Koax- Leitung kann dierekt an der Spule angelötet werden.

Die zwei Steuergitter der Röhren liegen in dieser Schaltung auf Masse.

Die Zuführung der Heizspannung wird über eine Drossel realisiert um evtl Abwandernte HF zu vernichten. Hier kann eine Handslübliche Drossel aus z.B. einem Dimmer oder einem alten Schaltnetzteil verwendet werden. Ich habe eine Drossel mit 2x 3,3mH eingebaut und gute Erfahrungen sprechen für sich. Noch zwei kleine Goldcaps gegen Masse un die Sache ist Perfekt.

Die Praxis:

Anodenbereich der PA:

Oben ist der Lüfter zu sehen der in meiner PA für die Zwangskühlung sorgt. Dieser sollte allerdings nicht aus Plastik sonder Grafit oder ein anderes extrem Hitzebeständiges Material sein. Die Wärmestrahlung der Röhre kann in diesem Beeich mehrere hundert Grad erreichen.
Links unten ist der Parallelschwingkreis zur Auskopplung der HF zu sehen.
Darüber ist das Koppel- C für die HF und die Anodendrossel für die Gleichspannung angebracht.
Links auf der Lochrasterplatine die Eingangsanpassung für die Chatode.

Anodensystem der PA:

An der Rückwand: HF- Buchsen, Netzzuleitung und Kühlkörper für die DC- Spannungen.
Im Vordergrund: Der Anodenbereich.
Oben: Zwangskühlung und Hoch- Vakuum- Relais.
Im Hintergrund: Lade- C's und Gleichrichter

DC to AC System der PA:

Im Vordergrund: HV- Trafo und Glättungs C's für die HV.
Oben: Anoden- Relais und Messshunt für Anodenstrom.
Im Hintergrund: Anodensystem und Hoch- Vakuum- Relais.

Rückseite der PA

Kühlkörper für die DC- Spannungen.
HF- Buchsen für TRX und ANT
220V / 2A Sicherung
Netzanschlussbuchse
Anschluss für PTT- Leitung

Vorderseite der PA

Betriebsspannungsanzeige.
Anzeigeninstrumente:
     rechts: Anodenstrom
     links: Power- OUT
Netzschalter.
Platten- Drehkondensator.

Die analogen Anzeigen- Instrumente sind linear. Für den Anodenstrom ist das problemlos anwendbar, für Power- OUT wird allerdings eine logarithmische Skala benötigt.

Der Anodenstrom wird über ein 0,3 Ohm Widerstand dierekt in der Anodenzuleitung zur Röhre gemessen. Ein Feinabgleich des Anzeigeinstruments wird mit einem 5k Poti durchgeführt.

Ein altes CB- Funk SWR Meter tut es allemal um ein Streifenleiter zu bekommen der am Ausgang montiert wurde um die HF- Leistung anzuzeigen. Die Skala auf dem Anzeigeninstrument ist auf den Steifenleiter angepasst.

Als Umschalterelais wurde ein Hoch- Vakuum Relais eingesetzt. Umschaltezeit maximal 80ms.

Es ist nicht Schädlich einen kleinen Netzfilter auf der Primärseite des Trafos einzusetzten um evtl. abwandernte HF keine Chanche zu geben. Ich musste auf diesen Luxus aus Platzgründen leider verzeichen. Ich habe dafür einen extern in die Netzleitung eingeschleift.

Der Glasskolben sollte vor dem ersten Einsatz gründlich mit 2-Propanol gereinigt werden. Durch Fettflecken auf der oberfläche bilden sich bei Betriebstemperaturen um 400-600 Grad diffusions- Löcher durch die das Vakuum schlecht und die Röhre zerstört werden kann.