• Radiofyrar NDB sändare AGA

Radiofyr från AGA, med rörsändare, konstruktion

1. AGA och radio

Företaget AGA grundades av Gustaf Dahlén och började med hans gasdrivna sjöfartsfyrar. AGA blev snart ett utvecklingsföretag inom många områden: radio, flygelektronik, TV, hjärt-lungmaskiner m.m. Idag är AGA åter mer gasinriktat.

Man gav ut tidskriften AGA Journalen med artiklar om produkter och projekt, under åren 1918-1963, med 2 nr per år. Dessa finns på KB och Sjöhistoriska muséet.

Av en slump fick jag tag på nr 74 juni 1955, med en artikel om den nya Radiofyrsändaren NAFS-6, av civilingenjör Frans Fransson, känd inom radioteknik, hedersdoktor KTH.

NAFS-6 var avsedd för sjöfarten, men är nog mycket lik NDB-flygfyrarna före andra världskriget. Då fanns inte ADF utan man använde manuell pejling mot en radiofyr som sände en tonad signal (A2).

Länk: • Franssons originaltext, stora bilder.
  - Inledning om allmänna krav för sändare,
    sedan beskrivning av sändaren.

2. Radiofyrens delar

Här bilder och texter ur artikeln, plus mina kommentarer, bl.a. min egen repetition av fysikteorin.
Sändaren är uppdelad i 4 delar: Kraftenhet nederst, sedan Modulator, HF-förstärkare (HF=Högfrekvens) och Teckengivare.

2.a Kraftenheten
"Kraftenheten innehåller en 24 V selenlikriktare för teckengivare och manöver- och kontrollkretsar, en 300 V rörlikriktare för HF-generatorns och modulatorns oscillatorer och förstärkarsteg, samt en 1300 V rörlikriktare för modulator och effektförstärkare."

BoJu: Inspänningen på 110V eller 220V höjs med flera transformatorer till 300V och 1300V, och sänks till 24V. Likriktningsrören syns upp t.v.


Anm. En transformator ändrar spänning med n1/n2 =
antal varv på primärsidan / varv på sekundärsidan
Effekten (P=UxI) är konstant (mycket små förluster) varför strömstyrkan ändras med n2/n1.
 
2.b Modulationsenheten
"Modulationsenheten innehåller tonfrekvens-generator, förstärkare och modulator med 2 st push-pullkopplade rör."

BoJu: Modulatorn skapar ljudfrekvensen (t.ex. 800Hz) som läggs ovanpå den höga radiofrekvensen (300kHz-400kHz) vid amplitudmodulering.

Ljudfrekvensen skapas med en oscillatorkrets med det minsta röret (t.h.) och en RC-koppling (se nedan).

Ljudsignalen måste sedan förstärkas lika mycket som radiofrekvensen ty den adderas till HF-slutrörets anod­spänning:
- Först en lågeffektförstärkning med det näst minsta röret. Från det kopplas strömmen till gallren i de större rören och förstärks i två steg.

Den förstärkta signalen kopplas med den stora transformatorn vidare till HF-förstärkaren. Notera de kraftiga porslinskontakterna som behövs för att hindra överslag. De två på baksidan nedtill höger, kopplas till HF-förstärkaren.

Anm. Transformatorer används i förstärkare för s.k. induktiv koppling mellan de olika stegen. Då bara med varvförhållande 1:3 - 1:5. Växelströmmen leds vidare medan likström stoppas.
 
2.c Högfrekvens-generatorn
"HF-generatorn innehåller en kristallstyrd oscillator, förstärkare samt 2 st parallellkopplade effekt­förstärkarrör."

BoJu: Effektförstärkningen sker med de fyra stora radiorören. Även om ett av rören går sönder så fortsätter sändaren, på halv effekt.

De små rören mellan de stora är för oscillator och lågeffektförstärkning.

- Den stora spolen t.v. ingår i antennkretsen. Inuti finns en mindre spole som kan vridas med vred på framsidan för finjustering, en s.k. variometer.

- Luftkondensatorn med plattor är för justering av antennkopplingen, med vred på framsidan, och t.h. om den en keramisk högeffektskondensator.


Reläerna i framkanten sköter att högspänning kopplas in först då rören värmts upp:
  "Gallerförspänning för samtliga rör är automatisk och högspänning inkopplas medelst en kontaktor som manövreras av ett relä i effektförstärkarens gallerkrets."

De vita kontakterna på baksidan kopplas till Modulatorn (2 t.v.) och Teckengivaren (1 t.h.)
Variometer:
Teckengivaren
"Teckengivaren befinner sig över HF-generatorn, och innehåller tidverk och teckenverk för radiofyr och mistsignal.
    Överst finnes utrymme för övertonsfilter och antennavstämning om dessa enheter ej placeras direkt vid antennen, ävensom för övervaknings- och kontrollanordningar."

Bo Ju: Här känner jag inte till delarna. Men det bör vara ett klockverk styrt av 50-periodig nätspänning, kontaktorer som ger fyrens identitet med 2-3 Morse-tecken, som kanske ställs in med kontaktdonen i hitre kanten(?).

Vanligt på sjöfartsfyrar var att man varje minut sände id-tecken ett par gånger följda av en fast ton som man pejlade mot genom att vrida ramantennen (loop antenna) och lyssna efter minimum.
 

3. Sändarens funktionssätt - Kopplingsschema

HF-generator:
T.v. finns oscillator-kretsen. En kristall( ¤ ) är kopplad till rör-1 galler. Det är en precisionsslipad kvartskristall med metallskivor på båda sidor, som ger resonans för fyrens exakta frekvens. Återkopplingen till gallret gör att det blir en förstärkning av just den frekvensen.

Spänningsvariationerna över rör-1 anod kopplas med en transformator till nästa rör-1 galler, för lågeffekts-förstärkning.

Sedan vidare till de parallellkopplade rören-3 för mellan-förstärkning, och sedan slutförstärkning med rören-4.

Längst t.h. antennkretsen med spole och kondensator. Kopplade för s.k. neutralisering som ska hindra själv­svängningar i slutsteget.

Modulator:
Anm. I figuren är jordledningen i överkanten.

T.v. finns oscillator-krets för låg frekvens. Där används en RC-krets återkopplad till gallret på rör-2. Spänningsvariationerna över rör-2 anod leds direkt till rör-1 galler för förstärkning. Sedan induktiv koppling först till mellan-förstärkning i rören-3 och slut­förstärkning i rören-4.

Den slutliga spänningsvaritationen med högeffekt ljud-frekvens kopplas in i HF-förstärkarens slutkrets på jordsidan(?!), och påverkar då katod-anod-spännings-skillnaden och läggs då till den högfrekventa spänningen, dvs skapar en amplitudmodulerad signal till teckengivaren och antennen. (Ungefär!...)


Push-pull-koppling: Rören-3 galler är kopplade till ändarna på trafo-spolarna, som jordats i mitten. Eftersom spolar ger en fasförskjutning på 90°, här åt två håll, så blir det totalt 180°. Radiorör släpper bara igenom strömmen från katod till anod. Men med denna koppling kan man förstärka positiva delen och negativa delen var för sig och sedan koppla samman till gemensam växelspänning igen. Listigt!

Anm. Varför har man inte gjort så i HF-generatorn?
- Där förstärker man hela växelspänningen i varje rör genom att lägga på en svag extra likström på gallret. Läs med om allt detta i lämplig lärobok!

Fråga: Varför använde man inte transistorer?
- De fanns inte för tillförlitligt bruk förrän efter 1955!

Rör: 6AQ5, 6AU6, 6L6G, 811A, foton • National Valve Museum (r-type.org)
 

5.Referenser. Länkar


Bo Justusson, Stockholm
Kontakt: justusXownit.nu - byt X mot @
Webb: justus.ownit.nu/flyg

Uppdaterad: 2014-01-14