Umbau Plisch ULE1021 Endstufe für 432 MHz.

Vor einiger Zeit ergab sich die Möglichkeit ausgesonderte DVB-T Endstufen zu bekommen, welche bisher im Frequenzbereich von 470-860 MHz betrieben wurden.

Eine Endstufenhälfte mit geöffnetem Gehäuse.

In der PA werden BLF861A Transistoren verwendet, die immer zu Pärchen in den insgesamt 4 Endstufen-Modulen und einem Treiber-Modul (identisch mit den Endstufen-Modulen) pro Endstufenseite verbaut sind. Also pro Endstufe immer 10 Module. Das Treiber-Modul versorgt einen 1 auf 4 Koppler, welcher dann die 4 Endstufen gleichmäßig versorgt. Hinter den Endstufen sitzt ein 4 auf 1 Koppler, dessen Ausgang auf einen Richtkoppler endet.

Eins der insgesamt 5 PA-Module in einer Seite der ULE Endstufe.

Im Internet finden sich verschiedene Quellen mit Beschreibungen wie man diese Module für 432 MHz anpassen kann, aber die dort erzielten Ergebnisse liegen weit hinter dem was man an Performance erwarten kann.

Als erstes fliegt mal das Vortreiber-Modul raus, denn wir wollen die PA nicht mit, bei den Kommerziellen Anstalten üblichen, 0 dBm ansteuern. Dadurch muss dieses Modul auch nicht umgebaut werden, es wird einfach entnommen und das Gehäuse in dem Vortreiber und Treiber sitzen passend modifiziert.

Die Treiberbaugruppe, links der Vortreiber, links der Treiber.

Diese Module sind alle sehr schön modular aufgebaut, so dass man in ca. 20 Minuten den Vortreiber entfernt hat und das verbleibende Treibermodul wieder mit SMA-Buchse versehen hat. (siehe nächstes Bild).

Treiber-Modul mit SMA-Buchse.

Wenn man nun den Treiber mechanisch fertig umgebaut und in die PA eingeschraubt hat, geht es an den elektrischen Umbau des Treibers.

Wenn man die PA so im originalen Zustand in Betrieb nimmt, dann hat die PA nur etwa 13 dB Verstärkung. Hier muss also etwas geschehen.

Ein befreundeter OM hat herausgefunden, dass der Umbau durch verschieben eines Kondensators, Entnahme eines Kondensators und durch einfügen eines Kondensators, die Verstärkung auf ca. 17-18 dB pro Modul erhöht werden kann. Was genau getan werden muss sehen Sie im nächsten Bild.

Die drei Schritte des Umbau.
  1. Das obere der beiden Cs beim gelben Pfeil entfernen (3,1 pF das untere ist 10pF).
  2. Das C beim blauen Pfeil entfernen und hier einen 18pF SMD 1206 Kondensator einlöten. Alternativ kann auch ein 15pF Kondensator auf den bestehenden (3,0pF) Kondensator huckepack aufgelötet werden.
  3. Das C am großen roten Pfeil auslöten und direkt hinter dem C (kleiner roter Pfeil) wieder einlöten.

Der oben gezeigte Umbau muss bei allen Modulen in der PA erfolgen, also in Summe 20 mal. Somit braucht man an Material 20 Stück 18pF Bauform 1206.

Alternativ kann man beim Treiber die 18 pF Cs durch Trimmer ersetzen um hier optimal abzugleichen.

Nach dem Umbau bitte genau prüfen ob man keine Fehler gemacht oder Kurzschlüsse produziert hat. Das Netzteil ist sehr potent und würde einem sicher schnell die Position eines Kurzschluss durch einen lauten Knall zeigen.

Nach erfolgtem Umbau hat die komplette PA eine Durchgangsverstärkung von ca. 31-33 dB. Also 1W rein, gibt über 1 kW raus.

32dB Verstärkung bei 1 kW out.
Rückansicht der PA, links und rechts die Wasseranschlüsse, in der Mitte die HF-Anschlüsse.

Für einen Test mit kleiner Leistung kann man die PA ohne Wasseranschluss betreiben, wenn man die PA zwischendurch immer deaktiviert (kein Ruhestrom) und die Sendedurchgänge kurz hält (paar Sekunden).

Zur Versorgung braucht die PA 400V Drehstrom (nur L1, L2, L3 und PE) auf die beiden Steckverbinder ein der Seite der PA und eine Gleichspannung von 12-16V auf der 34pol Pfostenleiste (X1 Pins 11-14 und 21-24, Pins 16-20 sind Masse).

Man kann die PA über einen Jumper in der Überwachungsbaugruppe aktivieren. (siehe Bild). Später als PTT kann man eine der beiden EN-Leitungen (EN1 auf PIN 3 und EN2 auf PIN26) benutzen, diese liegen auf dem 34pol Steckverbinder auf.

Jumper zum aktivieren der PA (Ruhestrom an).

Für erste Tests sollte man als Treiberleistung etwa 50-100mW einspeisen und es sollte am Ausgang der PA ein Abschluss mittels Dummy erfolgen. ACHTUNG, hier steht bei 100mW Eingangsleistung schon weit über 100 Watt an. Also bitte ein entsprechendes Dummy mit 50 Ohm und genug Leistungsreserve verwenden !

Leistungsmesser R&S URVD und dickes 1 kW Dummyload von Spinner.

Die Endstufe besitzt eine eigene Überwachung, welche die Vor- und Rücklaufleistung sowie die Betriebsspannung (32V) und auch die einzelnen Ströme zu den 5 Modulen überwacht. Das ganze geschieht pro Endstufenhälfte. Im Falle eines Fehlers wird die betreffende Hälfte der Endstufe abgeschaltet.

Der Kontroller der diese Überwachung realisiert, besitzt eine RS485 Schnittstelle pro PA-Hälfte, durch die alle erfassten Daten abrufbar sind. Die Schnittstelle ist über den 34pol Pfostenstecker an der Seite der Endstufe zugänglich. Man benötigt einen passenden Pegelwandler um auf die RS485 Schnittstelle zuzugreifen. Pins der RS485 an der 34pol Pfostenleiste:

Pins der RS485 an der 34pol Pfostenleiste.

Die Baudrate der Schnittstelle ist 19200 BAUD und nachdem man der PA den Befehl “U9:RES?” gesendet hat, sehen die Telegramme in etwa wie folgt aus:

“U9:W:A 0; U9:A:A 1024; U9:V1:A 0; U9:V2:A -2e+06; U9:T:A 0; U9:I:A -99.9; U9:R:A -99.9; U9:IE1:A 0; U9:IE2:A 0; U9:IE3:A -2e+06; U9:IF1:A 0; U9:IF2:A 0; U9:IF3:A 0; U9:IF4:A 0; U9:IF5:A -2e+06; U9:W:B 0; U9:A:B 1024; U9:V1:B 0; U9:V2:B -2e+06; U9:T:B 0; U9:I:B -99.9; U9:R:B -99.9; U9:IE1:B 0; U9:IE2:B 0; U9:IE3:B -2e+06; U9:IF1:B 0; U9:IF2:B 0; U9:IF3:B 0; U9:IF4:B 0; U9:IF5:B -2e+06;”

Wenn man sich das Paket mal ansieht, dann sieht man zwei Datenblöcke. Einmal Block A (fett) und Block B. Dies repräsentiert die beiden Endstufenhälften.

Einzelwerte in den Blöcken:

  • U9:V1:A und U9:V2:A sind Spannungen
  • U9:T:A die Temperatur in Grad Celsius.
  • U9:I:A Vorlaufleistung
  • U9:R:A Rücklaufleistung
  • U9:IEx:A Einzelströme Treiberstufen (nur IE2 ist gültig).
  • U9:IFx:A Einzelströme der Module 1-5 (4x Endstufe, also nur IF1-4 gültig)
  • U9:W:A ???
  • U9:A:A ???

Da der Kontroller die PA unabhängig überwacht, hat er auch gewisse Zustände an denen er entscheidet, die PA nun offline zu nehmen. Hier sollte man z.B. den Jumper X620 auf dem Kontroller suchen und den Jumperstöpsel abziehen. Dies konfiguriert den Abschaltstrom pro PA-Modul auf 19,3 Ampere (617W bei 32V). Mit dieser Konfiguration hat man in SSB genug Luft nach oben denn die Endstufenmodule brauchen bei Ansteuerung mit FM bei 1kW Out pro Modul nur 12A. Es sind also noch über 7A Luft.

Jumper für die Strombegrenzung.

Um die beiden Hälften der Endstufen zu koppeln, wird in der originalen Anwendung jeweils ein Hybridkoppler am Eingang und Ausgang verwendet. Der originale Ausgangskoppler ist abgleichbar und lässt sich auf 432 MHz auf die 3 dB Teilung abgleichen.

Der Eingangskoppler ist nicht abgleichbar und liegt etwa 0,8 dB schief. Dies kann mittels Dämpfungsglied in dem Pfad der zu viel Leistung hat ausgeglichen werden.

Es ist sinnvoll die PA noch mit ein paar Kontroll-LEDs zu versehen, um auf einen Blick den Zustand erkennen zu können.

Für den momentanen Umbau sind die folgenden Kontroll-LEDs geplant:

  • PTT aktiv (rot).
  • 12V Versorgung für den Kontroller vorhanden (grün)
  • 32V Versorgung der PA aktiv (grün)

Weiterhin wird es auf der Frontplatte einen Schalter für manuelle PTT und zum sperren der PA (Jumper X210, Dauer AUS) geben.

Zur Ansteuerung der PA mittels Sequenzer wird der Jumper X209 (Dauer EIN) auf eine Cinch-Buchse auf der Frontplatte geführt.

3 Gedanken zu „Umbau Plisch ULE1021 Endstufe für 432 MHz.

  • 3. April 2019 um 15:48
    Permalink

    Hello,

    thank you so much to share your job, it’s very useful.
    Just a question on the chips mods: I got a couple of modules apparently identical to yours but the capacitor at blue arrow is 3,0 pf instead (I suppose if total is 18) of 15 pf like yours. This correspond to the schematic I found on Internet. On the drain side, please, what is the value of the capacitor to move ? Mine is another 3,0 on the board and a 5,1 on schematic. The picture you publish is a low resolution so I’ve to bother you with my questions.
    Many compliments again !

    Antwort
    • 3. April 2019 um 16:12
      Permalink

      Hello Pino.

      thanks for your Feedback !

      You are right, there was an Mistake im my Description.

      I corrected it so now ist OK.

      I’d like to hear from you. It would be great to see some of your Results.

      Thanks, Stefan

      Antwort
  • 4. April 2019 um 13:57
    Permalink

    Dear Stefan,

    thank you so much for your prompt reply, now it’s all clear. I’m building a two modules version and today I got the candidate power supplies. A 28V 68A ex telco to be rised at 32V.
    I’ll be very pleased to share with you my results, please email me .

    Thanks a lot again and 73s

    Antwort

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