Объединение усилителей в группы.

Не смотря на серьёзные параметры, конструкция усилителей проста – точно копируй и работай. Объединяются они в группы 2, 4 и т. д. так же как антенны. Основной элемент системы согласования – 1/4WL трансформатор из коаксиального кабеля с нужным R. 

Пример1 (Рис.1). Вы сделали два усилителя, настроили их на 50ом нагрузку с 50ом трансивером. Изготавливаете четыре 1/4?к трансформатора из 75ом кабеля и подключаете их согласно схеме. Соблюдая правило, эту пару можно соединить с аналогичной второй парой и получить систему из четырёх усилителей.

Пример 2 (Рис.2) У Вас 75ом аппаратура (самодельная), 75ом фидер и антенна. В этом случае система согласования чуть длиннее. Усилители настраиваются на 75ом по входу и выходу. Для сложения мощностей лучше применить четыре 75ом полуволновых соединителя, благодаря чему избегаем трасформации возможных неточностей настройки. После сложения на входах и выходах получаем по 37.5ом. В эти точки подключаем по 1/4?к трансформатору из 50ом кабеля, после которых сопротивления повышаются до 66.(6) ом. То есть гарантируем КСВ = 1:1.12. Пусть Вас это не смущает - это очень небольшое рассогласование. Собственное КСВ кабелей при O до 13мм не лучше 1:1.06-1.09.

Пример 3. Вы хотите иметь двухтактный РА. В этом случае у 50ом системы на входе первого усилителя ставим трансформатор 1/4WL, на входе второго - 3/4?k На выходах ставим наоборот: на выходе первого 3/4WL, на выходе второго 1/4WL трансформаторы.

Особенности процесса согласования усилителей.

Этот процесс требует определённого набора измерительной аппаратуры. Без стандартных приборов сложно подогнать Z вых усилителей под 50/75ом. О подобном наборе говорилось в предыдущей статье.

Определить длину волны в кабеле с точностью не хуже +/- 1мм можно используя схему Рис.3.

Аттенюатор (8-15db) годится самодельный из МЛТ 2вт: R1,3 = 28ом, R2 = 30ом, лишь бы его терпел трансивер. Кабель прокалывается до жилы тонким шилом. Сначала ищем один минимум, отмечаем его, потом находим второй. Уровень мощности TRSV подбирается до отклонения индикатора на всю шкалу.У минимумов показаний индикатора проколы делаем через 1мм в обе стороны от него, для точности. Расстояние между двумя минимумами = ?/2k, его половина = 1/4?k. При нарезке кабеля учитываем, что длина трансформатора определяется по концам оплётки. Если будут разъёмы и тройники – их длина за минусом перекрытия по резьбе войдёт в длину трансформатора. Не забудьте пересчитать общую длину, если разъёмы и тройники имеют другой (обычно Ф4) диэлектрик.

Для трансформаторов лучше всего подходит 4-7мм кабель с изоляцией из Ф4. Они выдержат большую мощность и их легко свернуть в кольцо и кратчайшим путём припаять к разъёмам. Для примера 1 – разъёмы должны быть 50ом. Для примера 2 – 75ом.

При пайке у трансформаторов освобождается от изоляции по 5мм жилы и оплётки. Одни концы ложатся на платы усилителей около полосок и припаиваются. Другие концы складываются вместе, оплетки скрепляются 3-4 витками луженого O0.4мм провода и спаиваются. Жилы подгибаются друг к другу и спаиваются. В 75ом варианте этот пучок будет состоять из трёх кабелей. Небольшие потери в согласуюших трансформаторах благоприятно скажутся на совместную работу усилителей в паре (четвёрке).

Предварительно настроенные на 50/75ом усилители необходимо выровнять по Рвых при одинаковой входной мощности. Этот параметр выравнивается за счёт добавления на вход лучшего усилителя небольшого резистивного аттенюатора. Расчёт смотрите у Э.Реда, стр 229. Транзисторы должны работать с одинаковыми Ik0 и коллекторными токами Ikmax (+/-5%). Пока крутить конденсаторы С9 для выравнивания мощности нельзя – поменяется Zвых со всеми нехорошими последствиями.

После идентификации собрать усилители с трасформаторами в пару. Подключить нагрузку, охлаждение, измерительную систему и контролируя равенство коллекторных токов (по двум приборам) проверить их работу на 50% мощности. Осторожной подстройкой входа и выхода (теперь можно и С9) добиться Рвых max. Постепенно увеличивая раскачку доводим Ikmax до значения в одиночном режиме. Здесь делаем последнюю подстройку, следя и за температурой транзистора и за тем что бы ток Ikmax каждого транзистора не переходил установленную границу. Суммарная Рвых будет несколько меньше удвоенной мощности одиночного усилителя (на 5-10%) из за разброса параметров усилителей и потерь в кабелях. О всех условиях измерений и работы усилителей сказано ранее.

При настройке и работе усилителей на антенну или другой РА не рекомендую использовать
рефлектометры или приборы на его основе (MFJ и т. п.). У них другое назначение.

При проведении любых измерений ВЧ тракта необходимо между генератором (TRSV) и измерителем ставить – 10-15db аттенюатор, а между измерителем и нагрузкой полосовой фильтр. Аттенюатор исключит влияние нагрузки на генератор - не пропустит отражёнку, которая при активном КСВ = 1:3 в 1.7 раза изменить его Rвых. Если нагрузка имеет к тому же реактивность, Zвых генератора может изменится так, что генератор «откажется» работать. Какие тут измерения. Из за этого во время работы стреляют ГС и вылетают КТ.

Фильтр исключит влияние на измеритель паразитных резонансов распределённых LC кабеля и реактивности нагрузки и их высших гармонических состовляюших. Поверьте, оно велико.