CQWW 160 SSB 2026 - IL BATTESIMO DEL FUOCO
Il battesimo del fuoco per il PA in contest ha permesso di evidenziare, come peraltro ci eravamo proposti di fare, alcune criticità in parte già previste ma anche qualche aspetto che era stato effettivamente sottovalutato e che sarà spunto per ulteriori messe a punto. Purtroppo, quando si usano i mosfet le criticità quasi sempre si trasformano in "danno" ed infatti così è stato anche in quasto caso con il fault di uno dei due mosfet. Ma procediamo con ordine.
Sapevamo da tempo che il dipolo dei 160m aveva problemi di impedenza che però fino ad ora non avevamo affrontato e risolto in quanto il precedente PA con la 3CX1500 dotato di circuito di accordo a PI-greco in uscita ci permetteva di compensare il disadattamento d'antenna. In previsione però di impiegare il PA a mosfet, sicuramente molto meno tollerante, ci siamo posti il problema e abbiamo ragionato sulle possibili alternative.
La soluzione più immediata sarebbe stata quella dell'impiego dell'accordatore esterno (MFJ..) che però comporta una "operatività" che in conteast potrebbe risultare eccessivamente onerosa anche perchè ai primi test è emerso subito come l'accordo risulti molto "stretto" e tale da richiedere continui ritocchi anche per spostamenti di frequenza di poche decine di KHz.
Inoltre sempre dai test preliminari si era evidenziato come i valori di ROS fossero particolarmente elevati all'estremo superiore della banda e tali da non riuscire a ottenere l'adattamento ottimale neppure con l'accordatore. Questo in conseguenza del fatto che il dipolo risulta risuonare abbastanza in basso in quanto presenta il minimo di ROS di 2,1:1 intorno a 1820KHz con un'impedenza nel punto di alimentazione intorno ai 22ohm.
Per questi motivi abbiamo deciso, nei giorni precedenti al contest, di intervenire sui dipoli per risolvere il problema cosa che abbiamo ottenuto con l'inserimento di uno "stub" di 4,1uH nel punto di alimentazione che ha portato l'impedenza al valore nominale di 52,3 ohm e un successivo intervento sulla lunghezza dei bracci per portare la risonanza a centro banda. Dopo tali interventi il dipolo risuona adesso a 1837KHz con un ROS di 1,09:1.
Soddisfatti per questo risultato abbiamo deciso di semplificare al massimo l'operatività omettendo quindi l'uso dell'accordatore in quanto i livello massimo di ROS pari a 2:1 a cui abbiamo settato l'allarme del PA sembra garantire un buon margine in termini di banda (circa 70-80KHz) mentre la preoccupazione maggiore è per l'aspetto temperatura che già si era evidenziato nei test preliminari ed in queste condizioni si sono avviate le attività in contest.
Le prime ore di contest sembavano dare un ottimo risultato in quanto i problemi di temperatura sono risultati meno preoccupanti del previsto in quanto il limite dei 50°C peraltro ampiamente cautelativo è stato raggiunto brevemente solo in un paio di occasioni. Qualche problema in più si è invece evidenziato per l'operatività in quanto in un contest molto partecipato come questo i 70-80KHz di banda disponibili con ROS accettabile sono subito risultati insufficienti per l'ampia presenza di corrispondenti ben oltre ii segmento su cui potevamo operare con ROS<2:1, segmento che peraltro risultava particolarmente affollato.
L'insieme di queste condizioni ci ha portato a lavorare spesso in prossimità del limite di intervento dell'allarme di Max SWR cosa che dopo circa 5 ore di contest, operando a 1877KHz, ha causato il "fault" di uno dei due mosfet. Ci siamo da subito interrogati sulle possibili ragioni di questo guasto che inizialmente sembrava apparire ingiustificato salvo poi, con successivi approfondimenti, rendersi conto di aver sottovalutato un aspetto che è poi risultato "fatale".
L'ipotesi fatta, e poi confermata dalle misure esegute successivamente, è quella che aver sceto un valore di ROS massimo pari a 2 che sebbene potesse apparire ampiamente cautelativo se valutato in un'ottica di potenza riflessa (circa 11%), poteva non risultare tale se si considerano i corrispondenti valori dell'impedenza di carico in ottica del "rendimento" del PA.
Non si era infatti tenuto di conto con la dovuta attenzione di un aspetto, peraltro "subdolo", legato al fatto che il valore di ROS=2:1, in termini di impedenza, può essere originato da due diverse condizioni che dal punto di vista del funzionamento di una PA a mosfet hanno un impatto diametralmente opposto.
Bisogna infatti ricordare che uno stesso valore di ROS può essere determinato da molteplici combinazioni dei valori di impedenza ed in particolare la componente resistiva puo indifferentemente essere superiore al valore nominale di 50 ohm, e nel caso di ROS=2 assumere il valore massimo di 100 ohm, ma puo essere anche inferiore assumendo sempre per ROS=2 il valore minimo di 25 ohm.
Un carico resistivo di 100 ohm e un carico resistivo di 25 ohm in termini di ROS pruducono entrambi lo stesso valore di ROS=2:1 ma producono effetti totalmente diversi in termini di "punto di lavoro" del mosfet che nel primo caso, carico resistivo pari a 100 ohm, si trova a lavorare con un impedenza di drain doppia e quindi la massima corrente di drain dimunuisce significativamente insieme alla potenza erogata.
Nel secondo caso, carico resistivo pari a 25 ohm, l'impedenza di drain si dimezza e quindi la corrente di drain aumenta significativamente, teoricamente arrivando al 50% in più e portando il mosfet a lavorare in una condizione di rendimento decisamente peggiore con conseguente aumento significativo della potenza dissipata in calore che, se la giunzione ha già una temperatura elevata, può farlo collassare anche se sta erogando una potenza in uscita non eccessiva.
Questo è quello che riteniamo sia accaduto e la conferma è arrivata andando a misurare l'impedenza "vista" sul connettore d'antenna alla frequenza di lavoro 1877KHz che infatti è risultata intorno ai 26-27 ohm. Ne consegue che in termini di protezione la mera misura del ROS non è sufficiente a garantire una protezione certa ma la misura del ROS deve essere integrata dalla simultanea misura della corrente di drain facendo in modo che l'allarme intervenga anche quando, sebbene con ROS minore, la corrente superi il valore di sicurezza ed è in questa direzione che pensiamo di muoverci.....
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