ここのブログで7月29日に書きました( https://ameblo.jp/drnebiya/entry-12468186959.html?frm=theme ) 50MHz リニアアンプ について、各部のクローズアップ写真を見たいとか、回路図を教えてほしいというメールをいただきました。
 
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 私の日曜電子工作の机(私のお城)です。赤い枠の中が、今回、作った 50MHz リニアアンプです。
 
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 HL-166V の中の写真です。いくら壊れているとはいえ、きれいにできあがっているメーカー製の製品に手を入れることは勇気がいります。
 
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 でも、「清水の舞台から飛び降りたつもり」で中の基板を全て取り外しました。今回のリニアアンプは、HL-166V のケースを流用して、中の回路は全て新規に設計して作りました。
 
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 最初に、主要回路の基板を作ります。パタン設計は作図ソフト AutoCAD でプリントパタンを書いて、ローランドの彫刻マシン Model CAMM-2 / PNC--2000 (プロッタのペンの部分がドリルになっている。)で基板を作りました。
 
 
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 以下、各部の詳細を書き綴ります。まず、50MHz で 100W 出力を出す MRF255 の組み立てです。部品が大きいので基板も大きくなりますが、部品点数は少ないです。ただ、手持ちの高周波トランスが大きく、HL-166V のケースに入れるには、寸法的に少し無理があります。(なんとか押し込みましたが・・・)
 
 トランスに巻く太さが十分な単線の耐熱線が秋葉原で見つけられず、とりあえず細い単線の耐熱線で巻きましたが、太い単線が見つかれば巻き直したいと思っています。
 
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 広帯域トランスを入・出力回路に用いたリニアアンプは、入力側の VSWR を低くする設計がけっこう難しいですが、このリニアアンプは 50MHz モノバンドとしたので、入力回路に L 型インピーダンス整合回路を入れました。
 
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 リニアアンプの入力インピーダンス特性は、ネットワークアナライザで測定します。
 
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 リニアアンプの入力 VSWR は、1.18 以下という非常に満足な値でした。
 
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 リニアアンプの入力側のインピーダンスもほぼ 50 Ωです。
 
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 今回の「こだわり」の内臓した受信プリアンプは、IMD 特性の良い 2SK125パラレルのゲート接地アンプです。トロイダルコアのコイルはNFに関係しないところのみとし、ほとんど空芯コイルとしています。受信プリアンプを ON にしても、それほど、ノイズは増えず、受信信号に対するSメータの振れは 2 目盛り程度、UP します。
 
 
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 受信プリアンプの周波数特性も測定しました。(横軸は周波数で、0~100MHz、縦軸は利得で、10dB/div、横軸の太くなっているレベルが利得=0dB ラインです。)
 
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 NF メータ(hp 8790B)で、受信プリアンプの利得と NF を測定しました。利得は 6.8dB、NF は 2.2dB、まぁ、こんなものでしょうか。
 
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 100W クラスのアンプともなりますと、DC 12V 電源で 20A 強の電流が流れます。大電流の電源スイッチとして、オムロンの DC 12V 用パワーリレー G2R を用いました。
 
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 送・受信の高周波信号の切替えスイッチには、電力が大きいのでリレーを用いました。高周波特性が少し不安でしたが、オリジナルの HL-166V もパワーリレーを使っていましたので、オムロンの 12V 用パワーリレー G2R を用いました。50MHz ではロスも少なく、実用範囲に入っています。
 
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 アンテナのミスマッチからパワーアンプを保護するために、CM カップラ回路により VSWR の検出を行い、VSWRが 3 以上になりましたら、電源のパワーリレーを強制的に OFF する回路を設けました。
 
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 これらの回路を、ビス、スペーサ、ナットでケースに固定し、各基板間の配線をします。これで、組み立ては終了です。
 
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 回路図を( http://amplet.com/je1bqe/6mhpa.pdf )に UP しました。
 
 
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 CQハムラジオ誌(2013年1月号)に書きました、このリニアアンプの記事の中の出力トランスの図3に、電源供給線が書かれていませんでした。失礼いたしました。
 
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 送信回路の基本測定を行います。このリニアアンプには八重洲無線製の FT-620B を接続し、高周波電力計、50Ωダミーロード、高周波電力計で各特性を測定します。
 
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 ダミーロードを接続しての調整です。各 FET ( MRF255 ) にバイアス電流が 400mA となるようにゲート電圧を設定し電源を入れました。確認しながら作ったので、特に不具合も無く一発で動作してくれました。(以下の写真は、調整時のもので、プロテクト回路をはずしてあります。)
 
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 送信出力の測定です。送信機から 5W の CW 信号を入れましたら、出力は 125W 出てくれました。ほぼ、設計通りに動作してくれています。
 
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 120W 出力時のスプリアス特性も非常に良く、電波法を十分満足しています。(横軸は周波数で、0~500MHz、縦軸は高周波電力で、10dB/div)
 
 
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 このリニアアンプに使用したフィルタ回路やインピーダンス整合回路の設計などをまとめた私の著書は、CQ出版社の「高周波・無線教科書」( http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/15/15411.htm )で、東京電機大学の私の授業で教科書として使っている本です。
 
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