Omdat het gebleken is dat de optimale waarde van L3 van de uSDX afhankelijk is van de frequentie, had ik deze al met een connector verwisselbaar gemaakt.
Maar het verwisselen van telkens twee componenten vond ik niet zo’n handig idee, en daarbij is de spoel op een connectortje ook niet erg robuust, en kan makkelijk ergens vallen waar je het niet meer zo snel terugvindt, zeker in een portabele situatie.
Het leek me daarom wel een goed idee om een printje te ontwerpen met zowel het LPF deel, als de bijbehorende spoel. Met Kicad was dat zo gepiept, en inmiddels heb ik het eerste prototype gemaakt, een LPF voor 60m. De condensatoren zijn SMD types (0804) en zitten aan de bovenkant. De connectoren en spoelen aan de onderzijde. Voor elke condensator heb ik twee posities gemaakt (net als bij het originele QCX lpf filter ontwerp) zodat je evt. met twee parallel geschakelde C’s de optimale waarde kunt maken.
Eerst maar eens met de nano VNA gemeten, dat ziet er goed uit. De tweede harmonische is al >50dB onderdrukt, en de reflectiedemping bij de werkfrequentie 5.3MHz is ca. 20dB, wat een VSWR van 1,2 geeft.
Daarna de L3 spoel op de print gesoldeerd. In eerste instantie had ik die bepaald op 1,3uH. Dat gaf een 2,5W uitgangsvermogen op 60m, maar 4W op 80. Dat vond ik raar. Ik ben toen maar eens wat gaan experimenteren met verschillende waarden, om te kijken waar dat nou in zat.
Ik heb eerst de uitgangscurve gemeten met de 1e poging: een spoel van 1,3uH (20 wikkelingen om een T37-6 kern (geel). Ik heb het uitgangsvermogen gemeten tussen 3.0 en 6.4 MHz. De uitgang aangesloten op een dummyload, en de spanning gemeten met mijn oscilloscoop. Deze geeft de RMS waarde van de spanning, waaruit je eenvoudig het vermogen kunt berekenen (Vrms x Vrms / 50). Dat gaf de blauwe curve als resultaat. Het makkelijkste is om er windingen vanaf te halen, dus 3 windingen eraf gaf 1 uH (oranje curve). Iets meer vermogen op zowel 80 als 60m. Daarna nog een paar wikkelingen eraf: 0,8uH – de grijze curve. Iets minder vermogen op 80, ietsje meer op 60. Dat ging op zich de goede kant op, dus vol goede moed nog een paar wikkelingen er af gehaald: 0,4uH – de groene curve. Nu stortte het vermogen op 80m flink in elkaar, maar op 60m bleef het gelijk. Ik vermoed het optimum te hebben gevonden.
Ik besloot nog een vergelijking te doen met een flink grotere spoel, van 4uH. Die gaf op beide banden een fors lager vermogen.
Conclusie:
Als je de karakteristiek van het LPF bekijkt, klopt die wel met de afname van de output >5,5MHz. Op 6MHz zou hij ca.10 dB moeten verzwakken volgens de NanoVNA. Dat klopt met het gemeten uitgangsvermogen. Echter de hoge output op 80m vs. de lagere op 60m is niet direct te verklaren uit de grafiek. Na wat discussies met andere amateurs (o.a. Frans PA0FMC) leek de meest voor de hand liggende conclusie dat de uitgangsimpedantie van de zender waarschijnlijk verre van 50 ohm is. In ELSIE kun je je uitgangsimpedantie opgeven, en als ik daar een lage waarde (bijv. 12 ohm) invul dan komt de curve in het doorlaatgebied enigszins overeen – er verschijnen dan ook heuvels en dalen in het doorlaatgebied, op ongeveer de zelfde plekken als bij de gemeten curve. Om dat beter te kunnen vergelijken heb ik de rechter grafiek aangemaakt, in dB t.o.v. de hoogst gemeten output.
De waarde van de spoel heeft ongetwijfeld invloed op de uitgangsimpedantie, en dus ook op de doorlaatcurve van het LPF. Ik vermoed dat ik het voor 60m niet beter krijg zonder een impedantie trafo in de eindtrap op te nemen, die deze meer naar 50 ohm brengt. Dat gaat me voor nu net wat te ver.
Volgende stap is om een filter voor 80m te gaan maken, en zien wat dat doet.