Von HF-Leistungsverstärkern ging immer schon eine ganz besondere Faszination aus, welche unter Funkamateuren für viel Diskussionsstoff sorgte und nach wie vor sorgt. Ohne HF-Leistungsverstärker geht es einfach nicht. Ein von einem HF-Schwingkreis (Sender) erzeugtes HF-Signal muss eine oder mehrere HF-Verstärkerstufen durchlaufen, bis dieses HF-Signal seine notwendige Energiedichte erreicht hat, sodass es von einem Empfänger in Entfernung X, detektiert werden kann. Hier stelle ich einige HF-Leistungsverstärker vor.
Das mag sich der eine oder andere Leser*in jetzt fragen. Eigentlich ganz einfach. Zum einen die Faszination, die von der HF-Technik ausgeht und zum anderen, ist ein 10-13 dB Linear-Leistungs-verstärker (klassische 1 KW Endstufe) sehr gut geeignet, um die Ausgangsleistung (ca. 5-10 Watt) von QRP-Transceivern (KX3, ZS-1 etc.) auf ca. 100 Watt hochzusetzen. Man muss dafür nicht immer eine konventionelle und meistens auch noch verhältnismäßig teure 100 Watt Transistor-Endstufe benutzen. Die Verstärkung eines HF-Signals wird logarithmisch in dB angegeben. 10 dB Verstärkung entsprechen dabei dem 10-fachen der Treiberleistung. Der Betrieb einer Linear-Endstufe (z.B. Drake L-4B) geht durchaus konform mit der Leistungsbeschränkung der Klasse 3, wenn die Treiberleistung im Verhältnis angepasst wird.
Absolut überzogen, ganz gewiss. Als interessierter Funkamateur hat man oftmals mehr als ein Funkgerät. Nicht anders verhält es sich bei mir mit den HF-Verstärkern. So ist es die pure Begeisterung für besondere HF-Technik, die mich dazu verleitet, mehr als einen HF-Verstärker besitzen zu wollen. Wer hochwertige HF-Verstärker kennt, weiß wovon ich hier schreibe. Auch wenn die hier vorgestellten HF-Verstärker ähnlicher Leistungsklasse (ca. 10-13 dB) sind, hat eine jede Endstufe aufgrund der unterschiedlichen Röhrenbestückung ihren ganz eigenen Reiz.
Drake L-4B - Solide Technik MADE IN USA (2x 3-500 Röhren)
Dressler Aladin - Das Kraftpaket MADE IN GERMANY (1x GU74b Röhre)
Dressler 6-Pack - DER 6 ZYLINDER unter den HF-Endstufen (6x GU50 Röhren)
Dank dieser simplen HF-Verteilung, mit eingefügten HF-Messköpfen für ein vektorielles Wattmeter (LP-100A) und einem Analyser (Pico 2200 Serie), kann ich mir einen schnellen Überblick über das Sendesignal machen. Alle QRP-Transceiver in meinem Shack können bei Bedarf wahlweise mit einem der drei HF-Verstärker betrieben werden. Ein effektiver LowPassFilter unterdrückt zusätzlich ungewollte Aussendungen oberhalb von 30 MHz.
Das links gezeigte Dressler SSB Tuning Aid ermöglicht die Abstimmung eines Röhren-Amplifiers mittels eines gepulsten SSB-Signals. Die Abstimmhilfe wird einfach an die Mikrofon-Buchse des Transceivers und das Mikrofon selbst wird an die Bypass-Buchse des Tuning Aids angeschlossen. Die Abstimmhilfe ermöglicht ein sehr schonendes Abstimmen einer Röhrenendstufe, ohne dabei Gefahr zu laufen, dass der Anodenstrom dauerhaft höher anliegt als maximal zulässig ist. Bei der Abstimmung mit einem langen CW-Tons kann dieses sehr schnell der Fall sein und ggf. die Röhre(n) zerstören, oder es kann die Absicherung bzw. das Netzteil selbst Schaden nehmen.
SSB - Single Side Band-Signal: 25% of full 1.5 KHz Modulation, on/off Ratio 1:3, Interruption 30 Hz
DT - Doppelton-Signal: Spacing 1.2 KHz
ET - Dauerton-Signal: CW
NF - Niederfrequenz: Power adjustable
Mit dem Tuning Aid lassen sich auch hervorragend 2-Ton-Messungen durchführen. Der vom Tuning Aid erzeugte Zweiton ist laut Hersteller von hoher Linearität (IMD -50 dB). Bei Benutzung einer Endstufe ist ein Intermodulationsverhaltens (IMD) praxisnah und beispielhaft wie folgt gemäß der Näherungsformel "IMD gesamt = (IMD 1 + IMD 2) / 2 - 6 dB" anzunehmen: TRX IMD -32 dB + PA IMD -30 dB = gesamt IMD -25 dB. Spätestens jetzt wird deutlich wie wichtig das Intermodulationsverhalten des Senders ist. Selbst wenn dieser einen sehr guten IMD-Wert von -45 dB aufweist (z. B. Yaesu FT-5000MP im Class A-Betrieb), dann ist bestenfalls ein IMD gesamt von -32 dB zu erwarten und in der Praxis auch zu beobachten.
Um Hochfrequenzverzerrungen - das sogenannte Splattern - beim Betrieb mit einer Endstufe möglichst gering zu halten, sollte die eingestellte HF-Ausgangsleistung am Transceiver ungefähr 1/3 bis 1/2 der nominalen HF-Steuerleistung des Leistungsverstärkers betragen. Handelsübliche Transceiver neigen dazu (SSB-Modus) HF-Power Peaks zu erzeugen, die durchaus das 2 bis 3-fache der am Transceiver eingestellten HF-Leistung aufweisen können und somit für ungewollte Intermodulation (Splattern) sorgen. Das trifft insbesondere dann zu, wenn der Prozessor am Transceiver eingeschaltet und für zusätzliche Dynamik und Verdichtung des NF-Signals sorgt. Transceiver mit Pre-Distrortion-Funktion können i. d. R. mit nominaler Eingangsleistung einen HF-Verstärker verzerrungsfrei ansteuern. Auch bei scheinbar zu gering eingestellter HF-Steuerleistung wird ein gutes vektorielles PEP-Wattmeter (ggf. ein Oszilloskop) dennoch die maximal mögliche Ausgangsleistung einer HF-Endstufe detektieren können. Alles was dann noch an zusätzlicher HF-Steuerleistung oben drauf kommt, das sorgt zwangsläufig für unnötig kräftiges Splattern links und rechts der Arbeitsfrequenz. Das Foto links (WEB SDR DJ3LE) zeigt mein 9+20 dB SSB Signal auf der rechten Seite. Auf der linken Seite dagegen ist ein durch starkes Splattern (ca. 10 KHz) gekennzeichnetes SSB Signal zu sehen.