SM7EQL
Kortvågs- och UKV-tekniker
Någon R-4D som ersättare för den populära R-4C kom aldrig ut då på 70-talet. Drake gjorde några tappra försök med att modernisera sin konstruktion genom att införa fler transistorer bl a i 2:a blandaren vilket inte föll så väl ut. De redan dåliga storsignalegenskaperna blev betydligt sämre och man tvingades i senare revisioner att byta tillbaka till rör igen. Sedan kom japanerna med sina heltransistoriserade tranceivrarna och sagan om Drake var slut.
Trots allt så står sig Drake R-4C ganska väl idag. Med de vanliga modifieringarna som Sheerwood-filter m m så får man en mottagare i toppklass särskilt bra för de som enbart kör lågband morsetelegrafi och utnyttjar 125 och 250 Hz filtren. Men mottagaren är ändå full med brister vilka vissa bara är irriterande medan andra högst menligt påverkar kvaliteten på den mottagna signalen.
Under årens lopp har jag modifierat ett antal mottagare och löst de flesta allvarliga problemen som Drake lät passera. Ett sådant problem var signalläckaget förbi de fina kristallfiltren som yttrade sig som så att med filtren bortplockade från radion så kunde de starka BC-stationerna på 7 MHz ändå visa S9 på S-metern och så kan man ju inte ha det.
För en månad sedan bestämde jag mig för att offra en av de första mottagarna som jag byggt om tidigt 80-tal och som efter mycket laborerande var i tämligen dåligt skick - dock väl fungerande. Färdig att gå till elektronikåtervinningen om den skulle dömas efter utseendet. Tanken var att skala bort allt onödigt och sådant som jag inte var nöjd med. Jag började lite försiktigt med att undersöka HF-steget mixern och de permabilitetsavstämda kretsarna i preselektorn. De höll måttet ganska bra men att resten efter första kristallfiltret hade sämre prestanda.
Så här ser blockschemat ut för en av R-4C modellerna.
Jag bestämde mig för att behålla V1, V2 och V6 med tillhörande kretsar, dvs allt före det första kristallfiltret samt den permabilitetsavstämda VFO:n med sitt kugghjulspaket och analog skala. En avbitare togs fram och hela den befintliga kabelstammen klipptes ut och chassiet rensades på allt övrigt. Det blev ganska tomt må jag säga. En handfull nya ledningar drogs till de delarna som skulle vara kvar och de funktionsprovades med gott resultat.
Det stora problemet i Drake R-4C är att roofing-filtret är alldeles för brett och efterföljande blandare svag och blir överstyrd. AGC-funktionen fungerar skapligt i läge Slow men är dålig i Medium samt oanvändbar i Fast . Samma problem på alla modeller utom den gamla Drake 2 B som man lyckats väl med. LF är helkass med brum och irriterande brus. Distortionen hög.
En annan finess som dock fungerar bra är passband-tuningen men som egentligen bara behövs för att ställa in sin favorit-pitch för respektive filterbandbredd. Då på 70-talet fanns inte många alternativ och lösningen Drake valde får nog sägas vara elegant. Men ratten är en felkälla och funktionen onödig - för min del. För min del trivs jag bäst med fast pitch som jag väljer en gång för alla och som baseras på mätvärden för bästa mottagning och som jag trivs med. Den modifierade mottagaren som skulle ta form skulle därför inte ha någon Passband-Tuning.
Notch-filtret fungerade också bra men är mest användbart i läge SSB och med breda CW-filter. En onödig finess som kan tas bort utan att tumma på funktionaliteten för en mottagare primärt avsedd för CW. Jag minns inte att jag behövt använda den någon gång sedan 70-talet.
Så här ser det nya blockshemat för min "Drake R-4D" ut. Den stora förändringen är att det första kristallfiltret på 5645 kHz (8 kHz brett) tagits bort helt och ersatts av kristallfiltren för andra MF på 5695 kHz. Det innebär samtidigt att andra blandaren kan tas bort liksom hela 50 kHz mellanfrekvensen. Efter kristallfiltren är konstruktionen ganska enkel rakt fram. Jag har byggt ihop en mellanfrekvensförstärkare med ytmonterade komponenter med 60 dB förstärkning och som med tillhörande AGC-förstärkare kan reglera från +60 dB till -50 dB. Dvs 110 dB reglerområde vilket är ungefär vad som krävs av en bra mottagare.
Ett annat ytmonterat kort innehåller en produktdetektor med SA602 som körs c:a 15 dB under max innivå som börjar skapa mätbar distortion. Konstruktionen är gjord så att BFO-läckaget är -100 dB och därför inte når MF-delen och dess AGC. Ett jätteproblem i många mottagare.
Ett tredje litet kort innehåller en SA604 där den logaritmiska förstärkaren används för att generera en "S-meter signal" till det befintliga visarinstrumentet som graderas i dBm.
Den befintliga LF-förstärkaren med en transistor i klass A och som gjorde radion glödande het har ersatts av två rör. EC90 och EL90 som slutsteg, mest för att få äkta rörljud. Annars finns ju här gott om trevliga IC-kretsar med få kringkomponenter som kunde användas.
Hjärnan i radion är en Arduino Pro Mini som styr tre oscillatorer baserade på Si5331A och ev Si570. En oscillator används för att ersätta bandoscillatorn med kristallerna för de vanliga banden 160, 80, 40, 20, 25 och 10 m. En annan oscillator för att generera korrekta BFO-frekvensen med rätt pitch för resp filter. En tredje oscillator för att generera en medhörningston med rätt pitch och som används för netting vid separat RX och TX-drift så som jag kör.
Arduinon möjliggör att att oscillatorn för injektionen till första blandaren kan kompenseras för de olika frekvenserna som behövs för de olika filtren och på så sätt visar skalan alltid rätt. Som komplement till den befintliga mekaniska skalan låter jag Arduinon presentera frekvensen i en liten display som får plats i nederdelen av bef fönster för den mekaniska skalan. Små siffror men bra för att kunna ställa in exakta frekvenser vilket ju inte är så lätt i den ursprungliga lösningen med 1 kHz indexstreck. Dock kan man med hjälp av ett välkalibrerat ögonmått hamna inom 100 Hz intervallen vilket för all praktisk trafik är bra nog.
För att kunna laborera någorlunda rationellt så har jag monterat en del av nymodigheterna på en plåt på toppen av mottagaren. På plåten sitter sedan mitt "utvecklingskit" på en bit glasfiberlaminat där de olika små korten monterats och anslutits till kontakter. Det underlättar när det skall mätas och justeras komponentvärden.
Anledningen till att jag valt ytmontering för provkorten när det finns hur mycket utrymme som helst i radion att utnyttja är baktanken att ungefär samma moduler skall användas i min lilla QRP-transceiver som är på gång parallellt.
Det lilla kortet mitt i bild innehåller produktdetektorn med SA602, LF-filter för CW och SSB för att ta bort högfrekvent LF-sus (något som det finns gott om i moderna mottagare) samt ett försteg med TDA 7050T som är en stereoförstärkare. Den ena kanalen lämnar ut LF med SSB-bandbredd och den andra kanalen är ställd till 500 Hz som är det bredaste av de tre kristallfilterbandbredderna, 125, 250 och 500 Hz, som skall användas.
Komponenterna är storlek 0603 och i mini QRP-transceivern blir det snäppet mindre 0402 som skall användas. Korten kan därför krympas betydligt. Särskilt det långa kortet som innehåller hela MF-förstärkaren med 60 dB gain samt all AGC-reglering.
Det mesta är på plats och mottagaren fungerar med ypperligt fin prestanda. Den nya AGC:n är underbar och regleringen perfekt även i läge snabbare än Drakes läge Fast. Helt utan efterslängar och besvärande transienter. Brusgolvet hamnade på -138 dBm och siffrorna i övrigt för blocking och SFDR ligger väldigt bra till. Mer mätningar sen.
Så värst mycket Drake blev det ju inte kvar - förutom chassiet, transformatorn, några rör och frontpanelen - men jag gillar formfaktorn och operatörsgränssnittet. Mottagaren är trivsam att ratta. Det finns få reglage som kan stå fel och alla rattar har mekaniska lägen som i motsats till moderna menystyrda apparater som gärna " plötsligt ställer om sig själv" eller där man måste konsultera manualen för att ställa om någon parameter som aldrig borde ha varit ställbar, men som gjorts ställbar för att skapa ännu en rad i reklambladet eller för man vill låta användarna pilla på inställningarna. Man vill ju ha mycket för pengarna?
Nu skall mottagaren köras live ett tag så jag kan bugga av och rätta till bristerna innan nya kort caddas. Hela klabbet kan få plats på ett litet kort som sedan monteras i en liten plåtlåda och som i sin tur monteras i mottagaren. IF-in, +12 V, och LF-ut plus några ledningar till div kontroller och omkopplare är allt som behövs.
Trots allt så står sig Drake R-4C ganska väl idag. Med de vanliga modifieringarna som Sheerwood-filter m m så får man en mottagare i toppklass särskilt bra för de som enbart kör lågband morsetelegrafi och utnyttjar 125 och 250 Hz filtren. Men mottagaren är ändå full med brister vilka vissa bara är irriterande medan andra högst menligt påverkar kvaliteten på den mottagna signalen.
Under årens lopp har jag modifierat ett antal mottagare och löst de flesta allvarliga problemen som Drake lät passera. Ett sådant problem var signalläckaget förbi de fina kristallfiltren som yttrade sig som så att med filtren bortplockade från radion så kunde de starka BC-stationerna på 7 MHz ändå visa S9 på S-metern och så kan man ju inte ha det.
För en månad sedan bestämde jag mig för att offra en av de första mottagarna som jag byggt om tidigt 80-tal och som efter mycket laborerande var i tämligen dåligt skick - dock väl fungerande. Färdig att gå till elektronikåtervinningen om den skulle dömas efter utseendet. Tanken var att skala bort allt onödigt och sådant som jag inte var nöjd med. Jag började lite försiktigt med att undersöka HF-steget mixern och de permabilitetsavstämda kretsarna i preselektorn. De höll måttet ganska bra men att resten efter första kristallfiltret hade sämre prestanda.
Så här ser blockschemat ut för en av R-4C modellerna.
Jag bestämde mig för att behålla V1, V2 och V6 med tillhörande kretsar, dvs allt före det första kristallfiltret samt den permabilitetsavstämda VFO:n med sitt kugghjulspaket och analog skala. En avbitare togs fram och hela den befintliga kabelstammen klipptes ut och chassiet rensades på allt övrigt. Det blev ganska tomt må jag säga. En handfull nya ledningar drogs till de delarna som skulle vara kvar och de funktionsprovades med gott resultat.
Det stora problemet i Drake R-4C är att roofing-filtret är alldeles för brett och efterföljande blandare svag och blir överstyrd. AGC-funktionen fungerar skapligt i läge Slow men är dålig i Medium samt oanvändbar i Fast . Samma problem på alla modeller utom den gamla Drake 2 B som man lyckats väl med. LF är helkass med brum och irriterande brus. Distortionen hög.
En annan finess som dock fungerar bra är passband-tuningen men som egentligen bara behövs för att ställa in sin favorit-pitch för respektive filterbandbredd. Då på 70-talet fanns inte många alternativ och lösningen Drake valde får nog sägas vara elegant. Men ratten är en felkälla och funktionen onödig - för min del. För min del trivs jag bäst med fast pitch som jag väljer en gång för alla och som baseras på mätvärden för bästa mottagning och som jag trivs med. Den modifierade mottagaren som skulle ta form skulle därför inte ha någon Passband-Tuning.
Notch-filtret fungerade också bra men är mest användbart i läge SSB och med breda CW-filter. En onödig finess som kan tas bort utan att tumma på funktionaliteten för en mottagare primärt avsedd för CW. Jag minns inte att jag behövt använda den någon gång sedan 70-talet.
Så här ser det nya blockshemat för min "Drake R-4D" ut. Den stora förändringen är att det första kristallfiltret på 5645 kHz (8 kHz brett) tagits bort helt och ersatts av kristallfiltren för andra MF på 5695 kHz. Det innebär samtidigt att andra blandaren kan tas bort liksom hela 50 kHz mellanfrekvensen. Efter kristallfiltren är konstruktionen ganska enkel rakt fram. Jag har byggt ihop en mellanfrekvensförstärkare med ytmonterade komponenter med 60 dB förstärkning och som med tillhörande AGC-förstärkare kan reglera från +60 dB till -50 dB. Dvs 110 dB reglerområde vilket är ungefär vad som krävs av en bra mottagare.
Ett annat ytmonterat kort innehåller en produktdetektor med SA602 som körs c:a 15 dB under max innivå som börjar skapa mätbar distortion. Konstruktionen är gjord så att BFO-läckaget är -100 dB och därför inte når MF-delen och dess AGC. Ett jätteproblem i många mottagare.
Ett tredje litet kort innehåller en SA604 där den logaritmiska förstärkaren används för att generera en "S-meter signal" till det befintliga visarinstrumentet som graderas i dBm.
Den befintliga LF-förstärkaren med en transistor i klass A och som gjorde radion glödande het har ersatts av två rör. EC90 och EL90 som slutsteg, mest för att få äkta rörljud. Annars finns ju här gott om trevliga IC-kretsar med få kringkomponenter som kunde användas.
Hjärnan i radion är en Arduino Pro Mini som styr tre oscillatorer baserade på Si5331A och ev Si570. En oscillator används för att ersätta bandoscillatorn med kristallerna för de vanliga banden 160, 80, 40, 20, 25 och 10 m. En annan oscillator för att generera korrekta BFO-frekvensen med rätt pitch för resp filter. En tredje oscillator för att generera en medhörningston med rätt pitch och som används för netting vid separat RX och TX-drift så som jag kör.
Arduinon möjliggör att att oscillatorn för injektionen till första blandaren kan kompenseras för de olika frekvenserna som behövs för de olika filtren och på så sätt visar skalan alltid rätt. Som komplement till den befintliga mekaniska skalan låter jag Arduinon presentera frekvensen i en liten display som får plats i nederdelen av bef fönster för den mekaniska skalan. Små siffror men bra för att kunna ställa in exakta frekvenser vilket ju inte är så lätt i den ursprungliga lösningen med 1 kHz indexstreck. Dock kan man med hjälp av ett välkalibrerat ögonmått hamna inom 100 Hz intervallen vilket för all praktisk trafik är bra nog.
För att kunna laborera någorlunda rationellt så har jag monterat en del av nymodigheterna på en plåt på toppen av mottagaren. På plåten sitter sedan mitt "utvecklingskit" på en bit glasfiberlaminat där de olika små korten monterats och anslutits till kontakter. Det underlättar när det skall mätas och justeras komponentvärden.
Anledningen till att jag valt ytmontering för provkorten när det finns hur mycket utrymme som helst i radion att utnyttja är baktanken att ungefär samma moduler skall användas i min lilla QRP-transceiver som är på gång parallellt.
Det lilla kortet mitt i bild innehåller produktdetektorn med SA602, LF-filter för CW och SSB för att ta bort högfrekvent LF-sus (något som det finns gott om i moderna mottagare) samt ett försteg med TDA 7050T som är en stereoförstärkare. Den ena kanalen lämnar ut LF med SSB-bandbredd och den andra kanalen är ställd till 500 Hz som är det bredaste av de tre kristallfilterbandbredderna, 125, 250 och 500 Hz, som skall användas.
Komponenterna är storlek 0603 och i mini QRP-transceivern blir det snäppet mindre 0402 som skall användas. Korten kan därför krympas betydligt. Särskilt det långa kortet som innehåller hela MF-förstärkaren med 60 dB gain samt all AGC-reglering.
Det mesta är på plats och mottagaren fungerar med ypperligt fin prestanda. Den nya AGC:n är underbar och regleringen perfekt även i läge snabbare än Drakes läge Fast. Helt utan efterslängar och besvärande transienter. Brusgolvet hamnade på -138 dBm och siffrorna i övrigt för blocking och SFDR ligger väldigt bra till. Mer mätningar sen.
Så värst mycket Drake blev det ju inte kvar - förutom chassiet, transformatorn, några rör och frontpanelen - men jag gillar formfaktorn och operatörsgränssnittet. Mottagaren är trivsam att ratta. Det finns få reglage som kan stå fel och alla rattar har mekaniska lägen som i motsats till moderna menystyrda apparater som gärna " plötsligt ställer om sig själv" eller där man måste konsultera manualen för att ställa om någon parameter som aldrig borde ha varit ställbar, men som gjorts ställbar för att skapa ännu en rad i reklambladet eller för man vill låta användarna pilla på inställningarna. Man vill ju ha mycket för pengarna?
Nu skall mottagaren köras live ett tag så jag kan bugga av och rätta till bristerna innan nya kort caddas. Hela klabbet kan få plats på ett litet kort som sedan monteras i en liten plåtlåda och som i sin tur monteras i mottagaren. IF-in, +12 V, och LF-ut plus några ledningar till div kontroller och omkopplare är allt som behövs.
Last edited:
