Výkonový zesilovač OK1VPZ pro pásmo 70 cm s elektronkou GI 14 b

 

Tento zesilovač byl zkonstruován v letech 1986 až 1990 pro náš radioklub. S jeho výstupním výkonem větším, než 600W PEP byl v těch letech jedním z nejvýkonnějších zesilovačů v OK a zároveň první radioamatérskou konstrukcí pro 432MHz s radarovou elektronkou GI14b.

Sovětská radarová elektronka GI14b se vyráběla od poloviny 50-tých do poloviny 70-tých let, kdy byla nahražena o něco méně výkonnou elektronkou GI39b, která se ovšem jinak té původní GI14b dosti podobá.  Pokud tyto elektronky porovnáme s populárními  elektronkami GS31b, resp. GS35b, tak tyto radarové elektronky mají při podobné mechanické konstrukci povolenu jen asi poloviční až třetinovou anodovou ztrátu (okolo 500W) a mají mnohem menší průměrnou dobu života. Ovšem v polovině 80-tých let pro radioamatérský provoz na 70cm lepší výkonové elektronky dostupné nebyly.

V létě 2006, asi po 1,5 roce častého používání tohoto PA ze strany OK1TEH bylo zapotřebí vyměnit elektronku za novou. Při této příležitosti jsem opět změřil parametry tohoto zesilovače a zde vám je předkládám k posouzení:

PA 432 MHz podle OK1VPZ

Elektronka: GI14b (GI39b)  Parametry elektronky jsou uvedeny zde.

Naměřené hodnoty:

Anodové napětí naprázdno: 2750V    VN transformátor má jádro ca 1150W a 6 sekundárních vinutí po cca 300 V AC

Anodové napětí [V] 2350 2175 2100 2300
Anodový proud [mA] 280 400 500 520 *)
Modulace při testu FM FM FM SSB
Příkon [W] 658 870 1050 1196 *)
Předpětí mřížky [-V] 18.5 18.5 18.5 18.5
Žhavicí napětí [V] 12,4 12,2 12.0 12,4
Žhavicí proud [A] 3,4 3,4 3,3 3,4
Budicí výkon [W] 10 20 28 30 *)
Výstupní výkon [W] 210 410 **) 550 640 *)
Anodová ztráta [W] 440 460 500 556 *)
Účinnost [%] 32 47 52 53

*)  špičková hodnota  **) pro provoz WSJT je možno použít max 400W z důvodu chlazení elektronky

Zisk přibližně:  13 dB

Činitel jakosti Q nezatíženého anodového obvodu:  > 1000  (méně, než  400kHz pro -3dB)

Provozní činitel jakosti Q anodového obvodu při připojené zátěži: přibližně 130  (cca 3,5 MHz šířka pro -3dB)

Útlum odrazu (přizpůsobení) na vstupu PA: přibližně -18 dB

Zpětný přenos z výstupu na vstup: lepší, než 23 dB

Poznámka: pro nižší zpětný přenos byla elektronka částečně neutralizována zvýšením mřížkové indukčnosti pomocí neutralizačního papírového pásku o šířce cca 35mm zasunutého mezi mřížkovou patici a vývod mřížky na elektronce.

Konstrukce: hliníkový odlitek s tlouštkou stěny 10mm. Mřížková patice z postříbřené mosazi, elektronka je stažená v patici hadicovou páskou. Anodová stripline je ze 5 mm tlustého měděné desky a slouží zároveň jako chladič.  Katodový prstýnek je z bronzu, vytočený na cca 1mm menší průměr, proříznutý a navlečený na katodový vývod. Včechny rozměry jsou níže:

Tato eletronka může být dotlačena i k vyššímu výkonu a to až do cca 800W+ RF, ale z důvodu menší anodové ztráty je takový provoz možný jen v případě modulace SSB. Pokud to chcete zkusit, použijte vyšší anodové napětí (3kV max) a výkonnější trafo, které se tolik "neprolamuje" jako to, které jsem použil já. Ovšem vezměte na vědomí, že takto vysoký výkon s sebou ponese zkrácenou životnost elektronky.

73! OK1VPZ

Konstrukční náčrty:

Několik obrázků:

 

Rozbitá elektronka GI 14b:

Contact to OK1VPZ here.