Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

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DC9DZ
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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von DC9DZ » 18. Mai 2019, 22:57

Man muss nur die richtigen Fragen stellen. In einem Zeitraum von etwa 8 Jahren haben bisher nur zwei OMs von mir die wesentlichen Baugruppen für die Katana 3K kaufen wollen, um mit diesen Teilen sodann problemlos eine eigene Version dieser Endstufe zu generieren. Natürlich habe ich diesen OMs die fertige Anzeige (auch wir beziehen diese Anzeige fertig aufgebaut) mit aller Sicherheitssoftware und Funktions-Ablauf-Algorithmen darin wie auch die Netzteil-Platine und das I/O-Board verkauft. Auch den speziellen Trafo haben sie bekommen. Damit war der Selbstbau-Erfolg gesichert. Außerdem haben diese beiden OMs alle zum Bau erforderlichen Daten und Dokumente bekommen. Das Resultat waren zwei perfekt funktionierende Selbstbau-Endstufen. Eine explizite Bauanleitung gab es nicht. Aber die hinreichende Unterstützung. Ich verkaufe nur Baugruppen, die ich noch lagermäßig habe.

Es ist schon merkwürdig, dass mein Angebot zum Nachbau bisher nur insgesamt zwei OMs angenommen haben. Ich habe generell nichts dagegen, dass Privatleute meine Konstruktionen nachbauen. Diese Erlaubnis bezieht sich nicht auf Firmen.

Wenn jemand (Peter Thoms, DL6LAT, hier im Forum unter alias FlotteLotte ??? Warum nicht unter seinem Rufzeichen???) mir ganz uncharmant unterstellt, „Der kann sehr irritierend cholerisch werden“ aber dann einen Endstufen-Bausatz von mir will, dann verblüfft dieses Ansinnen. Aber ich sage es mal so: Ich bin ja ausbucht mit Aufträgen von freundlichen Kunden und darf deshalb Präferenzen haben.

73, Karl
Zuletzt geändert von DC9DZ am 19. Mai 2019, 01:54, insgesamt 1-mal geändert.

FlotteLotte
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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von FlotteLotte » 19. Mai 2019, 01:49

db6zh hat geschrieben:
18. Mai 2019, 22:54
FlotteLotte hat geschrieben:
18. Mai 2019, 19:38
...... So eine PA kann nach meiner Meinung nicht in einem frei geräumten Kinderzimmer erschaffen werden, nur in einer vergleichsweise üppigen Werkstatt und mit jahrelangen Vorlauf, nur mit diesem Thema. Genau diese Erfahrung ist für den Selbstbau sehr nötig, .....
Ja und ??? Deshalb soll ein Funkamateur seinen Eigenbau hier nicht vorstellen dürfen ???

Noch 18 Minuten bis Vollmond, danach wird das Denken wieder leichter.
Bis zu einem gewissen IQ ist so eine Unterschätzung und eine nicht Beschreibung der Arbeit ("Selbstbau") komplett nachvollziehbar.
@ Karl
Ich werde keine Bestellung aufgeben mögen, aber vielleicht jemand aus diesem Trööt.
73

db6zh
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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von db6zh » 19. Mai 2019, 11:31

FlotteLotte hat geschrieben:..... aber für den "Selbstbau" kommt mit ihr hier nichts rüber. ....
Nur weil der Thread Selbstbau heißt, heißt das noch lange nicht, daß komplette Bauanleitungen und Bausätze vorgestellt werden müssen. Wenn Du nicht in der Lage bist, so etwas eigenständig zu bauen, kläre das mit dem Entwickler direkt oder halte Dich an Nuhr: https://www.youtube.com/watch?v=rq68A07CDcM

DL8YEV
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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von DL8YEV » 19. Mai 2019, 16:31

So,
das QRM kann man ja mit der Ignore Funktion leicht ausblenden. ;)
Ich hätte gerne noch ein wenig über die Auto-Tune Funktion gesprochen.
Ich betreibe seit fast 30 Jahren eine automatische Endstufe in Form eines R&S SK1.
Der Abstimmvorgang ist fast vollständig analog. Daher funktioniert der Sender nur als Ganzes.
Für den Abstimmvorgang wird nämlich eine definierte Ansteuerung verlangt. Zudem findet eine Vorabstimmung der Endstufe statt.
Insbesondere die automatische Abstimmung des Load Kondensators ist schon ziemlich tricky.
Nun, das war eine Entwicklung aus Ende der 60er Jahre. Die ersten Prototypen wurden noch mit der 4CX1500 gebaut...
Jetzt sind wir aber 50 Jahre weiter. Da gibt es dann doch technisch elegantere Lösungen. Diese sind auch auf dem Markt zu haben.
Während einer kurzen Aussendung (10ms genügen) stellt der µC Sendefrequenz und Impedanz der Last fest.
Daraus werden dann die Abstimmparameter der Endstufe ermittelt.
@DC9DZ
Die technischen Details sind natürlich Privatsache. Einen Quellcode o.ä. benötige ich auch nicht.
Mich hätte halt die grundsätzliche Funktion interessiert, ohne gleich entwicklungstechnische Details zu verraten.
Ich werde ganz bestimmt nicht den Bau einer vollautomatischen Endstufe anstreben.
So ich die Zeit finde, soll es aber bei mir noch einmal eine Endstufe mit Glasröhren geben.
Dort werde ich mich dann auf eine halbautomatische Lösung beschränken. Die Plate-Abstimmung mit einer Phasenbrücke ist ja schon ein alter Hut. ;)
Schönen Sonntag, 73, André

db6zh
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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von db6zh » 19. Mai 2019, 17:25

Hallo André, ich bin schon dickhäutig genug, aber unter der Gürtellinie mag ich nicht mehr. Ansonsten -
@DC9DZ: ich schließe mich als interessierter Mitleser solchen Fragen weiterhin an und sicher noch etliche mehr der Mitleser.
73 Peter

DC4KJS
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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von DC4KJS » 19. Mai 2019, 18:34

Hallo Karl,
Auch ich finde Deinen Beitrag interessant. Bitte berichte weiter.
Ich werde mir zwar auch nie eine solche Endstufe bauen können, da mir die technischen Einrichtungen und das nötige Geld fehlen und das erforderliche Know how meinen Horizont übersteigen würde, dennoch finde ich es toll, wenn ein solches Gerät gebaut wird.
Vielleicht gibt es ja mal eine Bausatzlösung für eine solche Endstufe.
Ich kann nur sagen: " Hut ab"
Vy 73 de Dc4kjs
Amateurfunk, die Brücke zur Welt und darüber hinaus :D

Hinweis:
Für meine Tips und Anregungen übernehme ich keine Haftung, da ich ja nicht vor dem Gerät sitze. Bitte immer die gültigen Gesetze, Regeln und Vorschriften beachten.

FlotteLotte
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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von FlotteLotte » 19. Mai 2019, 19:44

DC4KJS hat geschrieben:
19. Mai 2019, 18:34
Hallo Karl,
Auch ich finde Deinen Beitrag interessant. Bitte berichte weiter.
Ich werde mir zwar auch nie eine solche Endstufe bauen können, da mir die technischen Einrichtungen und das nötige Geld fehlen und das erforderliche Know how meinen Horizont übersteigen würde, dennoch finde ich es toll, wenn ein solches Gerät gebaut wird.
Vielleicht gibt es ja mal eine Bausatzlösung für eine solche Endstufe.
Endlich nimmt das Thema Fahrt in der Spur auf, in die es gehört.
Das zu erreichen war hier schon mühsam genug, warum eigentlich?

@Karl
Ich hätte gerne Tipps zu den Blecharbeiten, wenns ginge.
73

DC9DZ
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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von DC9DZ » 19. Mai 2019, 20:11

Gerne beantworte ich Fragen, die freundlich gestellt werden, so auch die von André. Vielleicht habe ich die Antwort dazu auch zu gut versteckt auf meiner Webseite, aber wenn man dort auf das unterste Bild klickt, dann ist man mitten im User Manual für die Endstufe und hat alle Informationen dazu, wie Manual und Auto Tune bedient werden.

Bei unseren Auto Tune Funktionen ist sowieso alles per Software vorgegeben und die Prozessoren überprüfen 100-mal je Sekunde alle Parameter und werten sie aus. Wir verbessern stetig Komfort und Geschwindigkeit der Auto Tune Funktionen. Wir liefern Endstufen aus, die bereits auf allen Frequenzen perfekt auf 50 Ohm Lastimpedanz eingestellt sind. Unser Ausgangspunkt unserer Auto Tune Überlegungen kann einer früheren internen Email unseres Software Experten entnommen werden (ich bin mal brutal offen):

Hallo Karl,

Gedanken zu unserem Autotune.

Grundsätzliches:
Unser Autotune basiert ja darauf, dass wir ein Band in mehrere Segmente aufteilen, an den Eckfrequenzen dieser Segmente die PA abstimmen und uns die Motorpositionen bei den Eckfrequenzen merken. Liegt im Betrieb dann die Transceiver-Frequenz zwischen zwei Eckfrequenzen werden die Motorpositionen entsprechend interpoliert.

Breitband:
Unser Autotune funktioniert an einem Dummy-Load oder an einer Breitbandigen Antenne problemlos und ich meine, es ist egal ob das Dummy-Load (oder breitbandige Antenne) übers ganze Band 25, 50 oder 100 Ohm hat, sofern das Pi-Filter in der Lage ist auf 25 oder 100 Ohm anzupassen.

Schmalband:
Probleme haben wir, wenn die Antenne schmalbandig ist. Nehmen wir an, die Antenne hat bei den Eckfrequenzen 3600 kHz und 3700 kHz 40 Ohm und bei 3650 kHz 70 Ohm. Bei den Eckfrequenzen haben wir dann kein Problem, denn auf diese haben wir ja abgestimmt. Bei 3650 kHz stellen sich dann die Motoren genau zwischen die Positionen von 3600 u. 3700 kHz. Das würde funktionieren wenn die Antenne jetzt auch noch 40 Ohm hätte, bei 70 Ohm aber nicht.

Mehrere Antennen auf einem Band:
Wir können pro Band ja nur auf eine Antenne abstimmen. Hat ein OM (oder auch beim Kontest) z.B. zwei Antennen auf 80 m, eine in Ost-West Richtung und eine in Nord-Süd Richtung gespannt, so kann
Beim Betrieb mit einem Antennentuner sieht es besser aus. Wenn zuerst der Antennentuner abgestimmt wird werden dem Autotune ja immer 50 Ohm angeboten. Da wir auf 50 Ohm voreinstellen müsste es beim OM an einem abgestimmten Antennentuner auf Anhieb funktionieren.

Favoritenspeicher:
Wir haben da aber auch noch den Favoritenspeicher, 10 Speicherplätze pro Band. Wie bei Autotune die Eckfrequenzen muss der OM beim Favoritenspeicher halt die Speicherplätze mit “Leben“ füllen.
Hier ist es aber egal wie krumm die SWR-Kurve der Antenne ist, denn jede der 10 Frequenzen ist separat abgeglichen.
Man kann auch mehrere Antennen auf einem Band verwenden. Zum Beispiel zwei Antennen und für jede Antenne 5 Frequenzen vergeben. Oder 10 Antennen und für jede Antenne eine Frequenz…..
Der Nachteil, es geht nicht vollautomatisch. Der OM muss ein paar Tasten tippen. Es ist aber immer noch wesentlich schneller als manuell abstimmen. Und man muss natürlich Frequenzen haben, die man quasi immer benutzt.
Man braucht aber auch kein CAT-Kabel.


Soweit der frühere Stand der Technik. Wir perfektionieren natürlich die Auto Tune Funktionen stetig. Bei einem SSB-Signal ist es natürlich nicht so einfach, Betrag und Phase des Signals im Eingang und im Ausgang der Röhre als alleinige Maßgabe für das Abstimmen zu nehmen, so wie das der SK-1 macht. Dieser braucht dazu ein Trägersignal, vermute ich. Wir können unseren Kunden kein aufwendiges Abstimmungsprozedere zumuten. Alles hat auf Anhieb zu klappen, auch bei verschiedenen Antennen. Das wird jedoch nur perfekt in Verbindung mit einem Antennenkoppler klappen. Dann sieht die Endstufe immer 50 Ohm und sie hat alle Abstimmungspunkte dazu ab Werk intus. Ansonsten geht es derzeit noch wie oben beschrieben. Wir werden das SWR als weitere Information für die Auto Tune Funktionen einbauen.

Ich mache noch eine andere Anmerkung. Die kräftigen Schrittmotoren könnten problemlos die große Rollspule oder die beiden Vakuum-Drehkos beschädigen. Das schließen wir aus mit einigem Aufwand. In der ersten und in der letzten Sekunde laufen die Schrittmotoren sehr langsam, sodass das Ziel präzise angefahren wird. Die Position ist dem Computer auf 0,1% genau bekannt durch die teuren Präzisionspotentiometer. Und dann haben wir noch den Arbeitsbereich der Schrittmotoren so eingeengt, dass diese niemals in den Endbereich der Vakuum-Drehkondensatoren oder der Rollspule fahren. Der übrig bleibende Bereich ist mathematisch in 100% aufgeteilt. Bei der Rollspule z.B. ist 0% der Startanfang (für 10m) wobei hier 1,1 Windungen als Minimum zugelassen werden. Und genau dieser Bereich ist der „Knackpunkt“ für 29,7 MHz. Auf diesen 1,1 Windungen fallen dann ca. 6 -7 Tsd. Volt HF-Spannung ab bei einem HF-Strom von über 30 A (nur in den Sprachspitzen) und die gesamten Verluste darf diese eine Windung in Wärme umwandeln. Wir haben festgestellt, dass auf 10m diese eine Windung bis zu 65°C warm wird. Das ist kein Problem für die große Rollspule, zumal ein Lüfter darunter (nur beim Senden an) die warme Luft abführt. Auf allen anderen Bändern bleibt die große Rollspule kalt. 100% der Rollspule entsprechen 15,8 Windungen, diese sind also noch vor dem mechanischen Anschlag. Die Rollspule kann also nur in diesem vorgegebenen sicheren Bereich gefahren werden. Auch für die Vakuum-Drehkondensatoren haben wir einen jeweiligen Arbeits-Bereich vorgegeben, der immer außerhalb der empfindlichen Anschläge der Drehkos ist. Rollspule und Vakuum-Drehkondensatoren sind sehr teuer und sehr empfindlich.

Wir entwickeln das Auto Tune seit mehreren Jahren und werden das auch weiterhin machen. Die obigen Angaben sind nur ein ganz kleiner Teil unserer Handhabung des Auto Tune Ablaufs. Aber schon das ist aufwendig und viele Leser sind sicher schon eingeschlafen beim Lesen meiner Auslassungen. Also mache bei diesem Punkt Schluss. Auf freundliche Fragen gebe ich freundliche Antworten.

73, Karl

DL8YEV
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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von DL8YEV » 20. Mai 2019, 16:36

DC9DZ hat geschrieben:
19. Mai 2019, 20:11
...Bei einem SSB-Signal ist es natürlich nicht so einfach, Betrag und Phase des Signals im Eingang und im Ausgang der Röhre als alleinige Maßgabe für das Abstimmen zu nehmen, so wie das der SK-1 macht. Dieser braucht dazu ein Trägersignal, vermute ich. Wir können unseren Kunden kein aufwendiges Abstimmungsprozedere zumuten. Alles hat auf Anhieb zu klappen, auch bei verschiedenen Antennen. Das wird jedoch nur perfekt in Verbindung mit einem Antennenkoppler klappen. Dann sieht die Endstufe immer 50 Ohm und sie hat alle Abstimmungspunkte dazu ab Werk intus. Ansonsten geht es derzeit noch wie oben beschrieben. Wir werden das SWR als weitere Information für die Auto Tune Funktionen einbauen...
Richtig, der SK1 muss bei jedem Frequenzwechsel neu abstimmen und setzt dafür einen definierten Träger. Ein "Nachlaufen" bei kleinen QSY-Sprüngen ist nicht möglich. Das ist natürlich nicht sehr Amateurfunk freundlich.
Dafür stimmt er bis zu einem SWR von 3:1 exakt ab. Dazu wird nach einer Grobabstimmung der Anodenkreis mit dem Load-C gewobbelt und die Auskopplung so lange vergrößert, bis eine bestimmte Kreisspannung an der Anode unterschritten wird.
Das ist schon recht aufwändig und umständlich, führt aber zum richtigem Ergebnis. Ein direktes Kriterium für die Load-Abstimmung zu gewinnen ist eben recht schwierig.
Mit dem Einzug der µC kann man sich diesen Umweg aber sparen. Speicherplatz ist praktisch unbegrenzt verfügbar.
Man benötigt jetzt eine dreidimensionale Speicherung der Abstimmparameter. Neben der Frequenz tauchen die Axen R und X der Last auf.
Moderne TRX können auf Wunsch in SSB trotzdem ein CW Signal senden. Ein einzelner Punkt reicht für die Bestimmung der Last aus.
Wenn man das Ganze dann noch weiter spinnt, könnte man in der vierten Speicherdimension noch eine Anzahl Antennen anlegen.
Dann lässt man den TRX von der Endstufe gesteuert ein Band mit allen Antennen durchlaufen und speichert alles ab.
Danach braucht die Endstufe überhaupt nicht mehr heiss abstimmen.
Die großen kommerziellen Sender der letzten Röhrengeneration machen das auch so. Als Beispiel sei der Marconi H1141 genannt.
Er beschäftigt dazu einen Z80 :lol:
Das Ganze funktioniert natürlich nur in den Grenzen der Abstimmung des Pi-Filters.
Aber gerade die großen Stationen arbeiten eigentlich ohne zusätzlichen ATU, da sie für alle Bänder abgestimmte Antennen benutzen.
73, André

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Re: Auto Tune Endstufe mit 4CX3000A

Beitrag von DJ7WW » 20. Mai 2019, 18:01

DL8YEV hat geschrieben:
20. Mai 2019, 16:36

Dann lässt man den TRX von der Endstufe gesteuert ein Band mit allen Antennen durchlaufen und speichert alles ab.
Danach braucht die Endstufe überhaupt nicht mehr heiss abstimmen.
Die großen kommerziellen Sender der letzten Röhrengeneration machen das auch so. Als Beispiel sei der Marconi H1141 genannt.
Er beschäftigt dazu einen Z80 :lol:
Das Ganze funktioniert natürlich nur in den Grenzen der Abstimmung des Pi-Filters.
Bei diesem Marconi wie auch beim B6141 und B6142 funktioniert die Automatik bis SWR3.
Ein grosser Vorteil bei den Konstruktionen ist der Verzicht auf eine Rollspule und Linearantrieb statt Spindel bei den Vacuum Drehkos.
Dadurch dauert jeder Abstimmvorgang maximal 5 Sekunden, typisch 1-3 Sekunden, die Spulen werden elektromagnetisch über kurzschliessen der Windungen umgeschaltet.

73
Peter

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