430MHz 50W リニア

ノースマン　M-430 という430MHz 50Wリニアアンプの修理依頼。ポンと音を立てて、動作しなくなったとのこと・・・。聞きなれないメーカーでネット検索しても、殆ど情報が出てきません。モノバンドのリニアアンプだからなんとかできるわ・・・と軽い気持ちでお預かりしました。

まず、中を開けて目視チェックすると・・・。

プリアンプの切り替えリレーが、飴のように溶けています。そして、そのリレードライブ用のトランジスタが見事に真っ二つに破壊。
当初は、リレー接点の接触不良⇒発熱⇒溶けた・・・　⇒リレーコイルがショート⇒ドライブTrが破損だと推察したのですが、そうではありませんでした。
リレー交換とトランジスタ交換のため、基板を外してみると・・・。

PINダイオードのハンダ不良を発見。このハンダ不良が、どーしてリレーを溶かすようなことにつながるかを考えてみたところ・・・。

配線図が無いので、基板パターンから全体像の絵を書いてみました。ハンダ不良だったのはPIN D2です。リレーを溶かしたプロセスは下記のように推理しました。

・マイクロストリップラインで1/4λgに相当する所を送信時に
　PINダイオードでONさせ接地させるべきところをPINダイオードの
　ハンダ不良で浮いていた。(当初は接触のみで導通していた)
・ここにはリレーのコモン接点が接続されている。
・PINダイオードが浮いた状態で送信すると、1/4λgラインの先端部は
　非常に高電圧となる。(アンテナの先端が高電圧になるのと同じ)
・その発生した430MHzという高い周波数の高電圧により、リレーの
　絶縁に使われているプラスチックが誘電損失によって発熱、溶けた。
・同時にリレーコイルにも高電圧誘起され、リレーコイルの逆起電力
　吸収用ダイオードがショート。
・ダイオードがショートしたことによって、駆動用トランジスタに
　過大な電流が流れ、破損に至った。

リレーの逆起電力吸収用ダイオードは、案の定、割れてショート。これは、もう少し大きい逆耐電圧のものに交換しておきました。

そもそも、汎用リレーを430MHzで使用するというのが間違っており、リレーを交換してテストすると、入力に10W入れ、スルーするだけで7Wに落ちるという大きなロスがあります。アマチュアユース、コスト面で仕方なかったのだとは思いますが。