Onlangs hebben we met een groepje medeamateurs een eindtrapje gekocht, om een 2-20mW 70cm ATV signaal te versterken naar 10 tot 20 Watt. Sommigen gebruiken dit vervolgens weer om een andere eindtrap aan te sturen.
Ik heb hem ook gebouwd en wilde wat meetervaringen met jullie delen, op de hoop dat er een discussie los komt. Veel meetervaring heb ik namelijk niet en daarom wil ik er graag de ervaringen van anderen naast leggen
Het gaat om een kit van de firma Minikits met het Mitsubishi module type RA30H4047M. En voor FM liefhebbers: dit ding kan van 50mW FM, meer dan 35Watt maken.
Allereerst betrof het een module die een beetje een kromme plaat had, welke je moet bevestigen aan het koelblok. Dat was duidelijk aangegeven en hoe je dat moest afvlakken. Tijdens dit schuurwerkje komt er veel koperstof in het module en het is absoluut noodzakelijk dat eerst schoon te maken, alvorens je het module in gebruik neemt (kapje er af)! Als je een rechte hebt, is dit schuren natuurlijk niet nodig. Een kromme plaat koelt natuurlijk slecht, maar het kan bij het aandraaien ook het keramische binnenwerk doen knappen!
Voor 70cm ATV is een zeer grote mate van lineariteit nodig. Voor SSB en AM echter, is het vaak al voldoende een transistor een beetje bias (stuurstroom) te geven, zodat de transistor al iets open staat (klasse A/B). Voor een televisie signaal is dat niet voldoende en is klasse A echt nodig. Het is een breedbandig signaal met meerdere gecombineerde signalen (zoals de video en de audio draaggolf). Bij niet-lineariteit krijg je mengproducten tussen van deze gecombineerde signalen. Dit maakt de eindtrap zelf. Zo kan bijvoorbeeld de audiocarrier zich onder mengen met de videocarrier en zie je op 428.750 MHz ook ineens een audiosignaal, terwijl je normaal alleen op 434.250 en 439.750 MHz uitzendt, met daartussen nog meer videosignaal. Het gehele signaal spiegelt dus! Dat kost je niet alleen vermogen, maar is ook niet echt netjes voor je mede amateurs op de lagere frequenties in de 70cm band en voor instellingen die gebruik maken van het stukje net onder de 70cm band. Even ter info; AM televisie kent een onderdrukte onder-zijband, zodat de bandbreedte verminderd.
Ik kreeg de vraag, of het niet de resten van de onderdrukte zijband uit mijn zender was, die ik aan het versterken was. Nee, want het was gerelateerd aan de bias en niet aan het uitgangsvermogen.
Dit is in concept mijn bouwsel:
Ik moet nog een blikje maken om de boel beter af te schermen. Wat het weglaten van dit blikje vooralsnog op onderstaande metingen van invloed is geweest, zal ik later bespreken, als ik zover ben!
Dummyload er aan, BIAS potmeter helemaal dicht, voeding er op, zender aan op laagste vermogen (10mW **) zonder beeld en langzaam de bias potmeter opdraaien. Met het opregelen van de bias regel je ook het uitgangsvermogen. Ik moest een goede balans vinden tussen ingangsvermogen (uit de zender dus) en de Bias, om een lineair stukje te zoeken van de MOSFET in het module.
Ik had een 500MHz spectrum analyzer geleend van Timo PE1FOD, welke van voldoende kwaliteit is om aan een uitgezonden TV signaal te meten.
Toen ik de bias iets open draaide, kwam er gelijk meter uitslag op mijn power meter. Overigens; een normale power meter kan geen betrouwbare meting doen, als je de videodraaggolf moduleert. Door het geinverteerde AM is het uitgezonden vermogen niet continue. Dus even geen video aanbieden.
Ik zag al gelijk een kopie van mijn audiodraaggolf ontstaan op 428.750 MHz. Terwijl mijn zender die voldoende onderdrukt had aangeboden! Dus dat is te wijten aan niet-lineariteit van de eindtrap. Dus de bias maar wat verder opdraaien. En ja hoor, er was een dip! De stuurstroom op ca. 1,3 A (achteraf gezien als je de zender uitschakelt) gaf de minste rommel op de onderzijband. Even monitoren met een setje op 428,750 en het was zelfs uit te dippen tot een minimum.
Resultaat: met 10mW ** ingangsvermogen las ik op de meter een uitgangsvermogen van 8 Watt. De kopie van mijn audio carrier was ca. 45dB zwakker dan de videodraaggolf. De échte audiodraaggolf is al 13 dB zwakker dan de videodraaggolf, dus het verschil tussen de echte en de kopie draaggolf is ongeveer -32dB.
Belangrijk!!; reflecties in je shack kunnen ook tot mengproducten leiden. Wees je daarvan bewust en meet niet te veel "door de lucht". Ik heb aan de spectrum analyzer direct een antennetje gemonteerd en daaraan de dummyload met tape vastgeplakt. Dat weer omwikkeld met aluminium folie (wel een beetje een Flintstone oplossing, ik weet het).
Ieder hokje is 10dB. Het meest rechter signaal is de echte audiocarrier op 439.750 MHz. De middelste draaggolf is de videodraaggolf op 434.250 MHz. Het piekje links is het mengproduct van deze twee.
Update: De truuk met dat aluminiumfolie zoals hier boven is beschreven leverde gunstiger resultaten op en was het verschil zelfs -55dB!
Nou, een redelijke lineariteit dus, maar pas op, als je hier nog weer een eindtrap achter gaat zetten! Dan vind ik het echt te kort schieten.
Kijk maar eens als je gaat moduleren, dan ziet het er minder gunstig uit:
Gemoduleerd signaal
Nu de dip gevonden is, het zender vermogen maar eens opvoeren. Met kleine stapjes bleef ik al vrijwel in het begin steken op 11-12 mWatt ** ingangsvermogen (10 Watt uitgangsvermogen zonder beeld). Ik zag het beeld "overbelicht" worden op mijn TV kaart in de PC. De gewone TV maar eens aangezet en die gaf een mooi beeld. Ik dacht dat ik misschien de TV kaart aan het oversturen was, maar ik zond op een dummyload en de TV kaart ontving op een draadje in de shack.... reflecties??? Kan ook een raar beeld geven namelijk. Maar nee, na een tijdje spelen was ik er achter gekomen dat het zendvermogen van invloed was op deze "sync-compressie". In feite wordt je AM signaal in elkaar gedrukt. Nog even door tot 15 Watt en dit is het verschil:
10 Watt
15 Watt
Ik kan er dus 10 Watt uit halen op de meter (zonder beeld), met een bias van 1,3 Ampere (meten door zender uit te schakelen). De gewone TV blijft bij een hoger vermogen wel goed beeld geven, ondanks de modulatie in elkaar gedrukt wordt, wat ook meetbaar was op de spectrum analyzer. De TV-kaart lijkt zijn AGC te regelen aan de hand van het sync signaal. Door sync-compressie wordt het sync signaal in verhouding tot het videosignaal te zwak en regelt de TV-kaart zijn AGC het beeld te ver op.
Update: Op de Yagi antenne kon ik iets verder; tot 15 Watt voordat compressie zichtbaar werd.... Vreemd... iets om uit te zoeken!
Nu graag jullie bevindingen, of reacties met soortgelijke projecten. Dit document kan héél goed fouten bevatten en daar is ook dit forum voor. Voel je vrij mij te corrigeren, of te reageren!
**) Correctie van ingangsvermogen, zie reacties
Hier staan nog wat foto's van het eindtrapje in mijn fotoalbum
