023: 144MHz 4CX250FG parallel (W2GN design)

 Dick Knadle/K2RIWが1972年のQSTに発表したX球をパラレルで使う432MHzハイパワーアンプは、世界のV/UHFアマチュアに強いインパクトと影響力を及ぼしました。標準アルミシャーシとストリップラインで容易に製作でき、且つ大変安定に動作するため、製作事例は7cmバンドに留まらず144や220MHz、果ては50MHzアンプまで同一のケース・シャーシ構造で追設計/製作されました。所謂RIWレイアウトのX球パラレルリニアは、恐らく20世紀中で最も沢山作られたV/UHFハイパワーアンプだったに違いありません。

 展示品はW2GNが1977年にHam radio誌に発表した144MHz版の記事に基づき、後藤さん/JA1AUH(SK)がテストしたもの。メータ回りやバイアス/制御回路などは未結線ですが、入出力同調回路だけはN/Wアナライザできっちりチューニングされています。波長が2mと長いので、432MHzオリジナル版と違って出力側は1/4波長のストリップラインになっています。その下方にベリリウム銅の同調用フラッパーを、上部のホットエンド側には出力取り出し用のフラッパーを配置。コールドエンドにはテフロンシートをサンドイッチしたRFバイパス用ブロックキャパシタが設けられています。W2GNの記事にはアンプ利得が20dB、ドライブ6~7Wあれば効率60%で600W出力が得られたとあります。実際にこのアンプを製作しEMEに使用していた他局の例を見学したことがありますが、短時間なら1KWの出力が得られるなど確かに優れたパフォーマンスを示していました。

 「米軍放出の送信管さえ格安で入手できれば、あとは手近な材料を使って廉価に作れる。」 このコンセプトは、挑戦意欲は有ってもお金に余裕の無い、特に若年層のアマチュアには極めて重要でした。何故なら当時は432MHzで500W以上の出力電力を得る廉価な設計例は、他にまったく見当たりませんでしたから。そのお蔭で月面反射通信の夢を実現できたV/UHFマンが、自分も含めて数多くいた訳ですからKnadleの残した功績は大きいと言えます。なおRIWアンプに共通する注意点ですが、ダイナトロン発振防止のため、スクリーングリッド電圧は上げ過ぎないことです。DC250Vあれば十分ですので付言しておきます。製作は1985年頃。

参考文献: HR 1977 Oct. ”Stripline Kilowatt for two meters” Fred Merry/W2GN



Dick Knadle/K2RIW's 432 MHz high-power amplifier using X-tubes in parallel, introduced at QST in 1972, had a strong impact and influence on V/UHF amateurs worldwide. The ease of fabrication with some standard aluminum chassis and a simple stripline, and the fact that the completed amplifiers are very stable to work, have been widely recognized, and the same case and chassis construction has been used in the design and fabrication of not only the 70cm band, but also 144, 220MHz, and even 50MHz amplifiers. The X-tubes parallel linear amplifier with the so-called RIW layout must have been the most widely made V/UHF high-power amplifier in the 20th century.

The exhibits were made and tested by Goto-san/JA1AUH(SK) based on the article of 144MHz version published by W2GN in ham radio magazine in 1977, and the meter circuit and bias/control circuit are still unwired (only the input/output tuning circuit is tightly tuned with an N/W analyzer). Since the wavelength is two meters, the output tank circuit consists of a quarter-wavelength strip line, unlike the 432 MHz original version. A beryllium copper tuning flapper is placed below it, and an output coupling flapper is placed at the top hot end. The cold end has a block capacitor for RF bypass with Teflon sheet sandwich construction. The W2GN article states that the amplifier gain was 20dB, and with a drive of 6-7W, 600W output could be obtained at 60% efficiency. I have visited another station that actually built this amplifier and used it for EME in the 80’s, and it certainly showed excellent performance, with 1KW peak output.

"Once you have a good X-tubes, you can make it inexpensively using materials close at hand." This concept was extremely important, especially for young amateurs who were willing to try but could not afford it. At that time, there was no other inexpensive way to obtain RF output power of 500W or more on 432MHz. Thanks to Knadle's efforts, there were many V/UHF personnel, including myself, who were able to realize the dream of moon bounce communication, so it can be said that Knadle's contributions are very significant. By the way, as is common with RIW amplifiers, the screen grid voltage should not be increased too high to prevent dynatron oscillation. 250 VDC is sufficient. This was made around 1985.

Reference: HR 1977 Oct. ”Stripline Kilowatt for two meters” Fred Merry/W2GN

 

 

<<PREV _____ NEXT>>

2023年07月29日