A VERY COMPACT VHF KW AMPLIFIER

2 X GI46B

Era da tempo che volevo provare le GI46B dato che, da quello che si legge in rete, dovrebbero avere una resa superiore rispetto alle GI7B. Le valvole le ho acquistate su ebay ad un prezzo molto abbordabile. Come per l'amplificatore con le 2 GI7B, sono partito da un "rottame" ex broadcast che montava originariamente una 3CX800A7. Secondo me il vantaggio sta nel avere gia' disponibili i componenti dell'alimentatore, parte della scatola RF, ed altri ammenicoli vari.  Purtroppo questi "rottami" sono un po' difficili da trovare e iniziano ad avere dei prezzi non proprio da "ferro vecchio" per il fiorente commercio di apparecchiature broadcast nato su ebay. Comunque, ogni tanto qualche pezzo interessante salta fuori, e quello che ho trovato io tra l'altro e' di dimensioni molto compatte. Ovviamente, come di solito accade, della valvola originale neanche l'ombra.  Come ho scritto ho voluto usare le valvole di provenienza ex URSS GI46B. Queste valvole sono simili alle piu' note GI7B in generale. La potenza dissipata dichiarata e' di 350W ed hanno 1000MHz come max frequenza di lavoro. Il vantaggio rispetto alle GI7B sta nel poterle pilotare con maggior potenza e di sopportare una tensione anodica piu' alta. A mio avviso non e' assolutamente vero che una GI46B equivale a 2 GI7B. Altra differenza sta nelle capacita' intertelettrodiche che sono piu' alte, sempre rispetto alle GI7B. Proprio quest'ultima caratteristica mi ha permesso di poter inserire la linea di accordo d'uscita in uno spazio veramente ristretto.  Per vedere il datasheet completo della valvola clicca qui .

Immagine presa dal sito di DF6NA

Lo schema utilizzato e' praticamente lo stesso delle GI7B. La differenza sta nelle dimensioni della linea di anodo piu' corta. L'uscita e' ottenuta mediante accoppiamento capacitivo dietro le valvole.  In uscita e' presente il filtro passa basso a 5 celle per abbattere le armoniche.

L'alimentazione anodica e' quella originale dell'amplificatore. Il trasformatore e' da 2KVA ed il secondario eroga 2350 Vac che raddrizzati danno circa 3300Vdc a vuoto. Tutto lo stadio di alimentazione e' stato completamente ricablato e sono stati ricostruiti il ponte raddrizzatore ed il circuito di temporizzazione. Infatti queste valvole hanno bisogno di almeno 3 minuti di preriscaldamento del filamento prima di dare anodica.

Il raffreddamento ad aria forzata e' ottenuto con la solita ventola a chiocciola che butta aria verso le valvole e parte di essa e' convogliata sulla parte d'ingresso per il raffreddamento dei catodi. L'uscita dell'aria e' di fronte ai dissipatori di anodo.

La linea di accordo di placca e'divisa in 2 con in mezzo un foglio di isolante in teflon di 0,3mm di spessore. La parte sotto tensione e' stata ottenuta da un foglio di rame da 1mm di spessore. Le dimensioni sono 190mm di lunghezza e 120mm di larghezza. La parte a massa invece e' parte della linea originale in alluminio di 4mm di spessore. Questa linea e' sollevata dal fondo della scatola RF di 30mm con delle colonnette di ceramica per poi chiudersi a massa dalla parte opposta rispetto alle valvole dopo una piegatura a 90░ ed avvitata alla scatola RF. Le dimensioni sono lunghezza 200mm e 120mm di larghezza. Le dimensioni della linea sono state trovate sperimentalmente con l'analizzatore di spettro. Le valvole sono fissate alla scatola RF con delle linguette di alluminio e sono distanti tra loro 70mm.       

 

Le valvole sono alloggiate sul fondo della scatola dove ho eseguito i fori dello stesso diametro dell'anello di griglia e tenute ferme da tre linguette di alluminio a loro volta fissate alla parete della scatola con una vite 3MA.

Sotto come si presenta la scatola RF completamente assemblata.  La resistenza variabile serve per dare la giusta tensione ai filamenti delle valvole (12,6V @ 2,6A). Non avendo a disposizioni gli zoccoli, ho realizzato 2 fascette di rame che ho applicato al filamento ed al catodo delle valvole.

Le due linee sono tenute unite con 2 viti da 4MA (vedi foto sopra i fori centrali) tenute isolate dalla HV tramite 2 anelli di teflon. Purtroppo non sono attrezzato per fare delle foto decenti, per cui rimando le immagini a quando saro' in grado.

Particolare del filtro d'uscita a 7 poli e prelievo per la misura della potenza diretta e riflessa.

Vista della parte sotto. Lo zener per la polarizzazione e' da 30V 20W (BZX93C30). La corrente di riposo si aggira sui 50mA per valvola. Consiglio vivamente di realizzare la "Triode board" di G3SEK per avere un circuito completo per la gestione dell'amplificatore. Questa scheda oltre ad avere il circuito di polarizzazione e gli shunt per gli strumewnti ha anche i circuiti di protezione di anodo e di griglia, molto importanti in caso di scariche elettriche sulle valvole. Per maggiori info www.ifwtech.co.uk/g3sek/

Per polarizzare la valvola si puo' usare anche questo circuito al posto del diodo zener che puio' essere di difficile reperibilitÓ. Inoltre si ha il vantaggio di poter regolare la corrente di riposo tramite P1. Per le valvole russe puo' essere necessario cambiare i valori di R3 e P1 mettendoli piu' alti di quelli riportati nello schema dato che occorre una tensione di polarizzazione piu' alta. Il T2 deve essere montato su dissipatore. Si puo' usare un qualsiasi PNP darlington di media o alta potenza come il TIP147. Il filo del ritorno del negativo lo si deve collegare su J4 mentre il catodo va su J3.  

Le prestazioni le riassumo brevemente: 

Potenza OUT 700W con 20W input (di piu' non ne ho...HI!!) su  carico fittizio per un gain di  14,7dB. Efficienza circa 45%   (non so quanto cala la tensione sotto carico ma non credo scenda sotto i 3KV per cui assumendo una HV di 3000V @ 0,55mA ho 1650W input).  Pilotando con 40W si passa tranquillamente il KW out.

Le dimensioni esterne dell'amplificatore sono 48cm di larghezza x 22 di altezza e 50 di profondita'.

Forse ho esagerato con la tensione anodica....

Infatti, una valvola ha scaricato internamente ed ho provveduto a sostituirle ed abbassare la tensione anodica a 2400Vche scende a 2100 sotto carico. Ovviamente anche le prestazioni ne hanno risentito. Ora, con le valvole nuove la potenza e' di circa 580W con un consumo di 650mA. Conti alla mano la potenza input e' di 1365W per un rendimento del 42% sempre con i soliti 20W di pilotaggio e 14,6dB di guadagno.