5.2 R.L.Drake Company

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1 5.2 R.L.Drake Company Robert Lloyd Drake wurde 1910 in Cincinnati, Ohio, geboren und besuchte dort die High School sowie anschließend die University of Cincinnati. Nach dem Erwerb eines Ingenieurgrades arbeitete er zunächst bei einer Reihe von Unternehmen, wie z.b. Bendix oder Learavia bis er 1943 in Dayton, Ohio, seine eigene Firma, die R.L.Drake Company gründete. Tief- und Bandpassfilter zum Anfang Robert L. Drake hatte sich schon zuvor in seiner Freizeit als Funkamateur (W8CYE) intensiv mit der Entwicklung und dem Bau von Bandpass- und Tiefpass-Filtern zur Verbesserung des Empfangs sowie des gesendeten Signals befasst und dafür ein spezielles, eigenes Design konzipiert. Die ersten Produkte des jungen Unternehmens waren daher auch derartige Filter für den Amateurfunk sowie für militärische Anwendungen. Während der Zeit des zweiten Weltkriegs und in den ersten Jahren danach beschäftigte sich das Unternehmen weiterhin mit der Produktion von Filtern, außerdem übernahm man u.a. verschiedene Zuliefer-Aufträge für größere Firmen der Elektroindustrie zog die Drake Company mit ihren inzwischen 12 Mitarbeitern nach Miamisburg, Ohio, und erweiterte das Programm durch Amateurfunk- Zubehör und Nachrüst-Baugruppen für Geräte anderer Hersteller. Dazu gehörte z.b. ein Q-Multiplier. Der erste preiswerte SSB-Empfänger Fasziniert von den Möglichkeiten der Einseitenband- Technik beschäftigte sich Robert L. Drake, während der Erholungsphase nach einem Krankenhausaufenthalt, mit der Konzeption eines neuartigen, preiswerten SSB-Band- Empfängers für den Amateurfunkmarkt. Der neue Empfänger, der die Bezeichnung»Drake 1-A«erhielt, entstand Logo der R.L.Drake Company 5.2 Drake Mitte der 50er Jahre, also zu einer Zeit, als die Amateurfunkgeräte vieler Hersteller noch groß und schwer waren (daher auch die scherzhafte Bezeichnung»boatanchor«). Der von Drake im recht ungewöhnlichen Hochformat konzipierte, kleine, leichte Empfänger bildete daher einen deutlichen Kontrast. Da Robert L. Drake als sehr vorsichtiger Unternehmer Bedenken hatte, ob er mit seiner eigenen Firma eine preiswerte Massenfertigung des Empfängers durchführen konnte, bot er seine Entwicklung zunächst einer Reihe von Firmen wie Hallicrafters, National und schließlich auch RCA an, ohne jedoch zu einer sinnvollen wirtschaftlichen Vereinbarung zu kommen. In dieser schwierigen Situation erwiesen sich aber seine bereits vorhandenen guten Kontakte zu einer Reihe von Amateurfunkhändlern als Rettung: Sie machten ihm feste Abnahme-Zusagen für die ersten 100 Geräte, so dass die Produktion des 1-A bei R.L.Drake 1957 aufgenommen werden konnte. Der 1-A, der sich durch ein klares Schaltungs-Konzept und eine sehr einfache Bedienung aufgrund des Verzichts auf alle unnötigen Funktionen auszeichnete, wurde ein großer Erfolg. Da der preiswerte Empfänger (259 US $) jedoch ausschließlich für SSB-Empfang ausgelegt war, zu jener Zeit aber noch sehr viele Funkamateure AM-Betrieb machten (SSB war anfangs als»donald Duck Modulation«verschrieen), wünschte man sich einen preiswerten Empfänger, der sowohl für SSB- als auch noch für AM-Empfang eingerichtet war. Als Reaktion auf diese Anforderungen entstand der, nun Bild 5.2.1: Firmengebäude in Miamisburg, Ohio 99

2 5.2 Drake Bild 5.2.2: Blick in die Entwicklungsabteilung jedoch im üblichen Querformat ausgeführte, Empfänger 2-A. Ihm folgte schon bald der fast identisch aussehende 2-B, der nochmals eine Reihe von Verbesserungen enthielt. Auch den 2-B bot Robert L. Drake zunächst wieder anderen Herstellern aus dem Amateurfunkbereich zur Produktion an, wobei es jedoch - heute kann man sagen, zum Glück - wieder zu keiner Vereinbarung kam ging der 2-B daher, der sich auch in Deutschland großer Beliebtheit erfreute, schließlich ebenfalls bei der R.L.Drake Company in Produktion. Der 2-B war das letzte Amateurfunkgerät, an dessen Entwicklung Robert L. Drake noch persönlich beteiligt war. Der Empfänger wurde ebenfalls ein großer Erfolg und legte sozusagen den Grundstein für den guten Ruf des Unternehmens in Amateurfunkkreisen wurde die 2er-Serie durch den Empfänger 2-C und den einfachen CW-Sender 2-NT abgerundet, der speziell für Einsteiger konzipiert war. Der 2-C ist im wesentlichen ein 2-B in hybrider Technik, d.h. eine Reihe von Röhrenfunktionen wurden durch Halbleiter ersetzt. Die»Drake-Line«- viel Technik zu günstigem Preis Einen großen Sprung nach vorn - sowohl wirtschaftlich als auch technisch - schaffte die R.L.Drake Company mit Bild 5.2.3: Die Endmontage im Werk in Miamisburg 100 dem innovativen Röhren-Transceiver TR-3, der 1963 auf den Markt kam. Er zeichnete sich durch eine Reihe von schaltungstechnischen Neuheiten wie z.b. einen preiswerten linearen Oszillator (PTO), die Verwendung einer hohen ZF von 9 MHz für die SSB-Signal-Aufbereitung sowie eine 300-W-Endstufe mit Zeilenendröhren aus. Dieser Transceiver wurde ungemein erfolgreich, da es zu dieser Zeit kein vergleichbares Gerät auf dem Markt gab. Der TR-3 wurde von Milt Sullivan, der lineare, mit Halbleitern bestückte PTO von Ray Midkiff entwickelt. TR-4, TR-4C sowie TR- 4Cw (1977) waren Weiterentwicklungen des erfolgreichen TR-3, als er sozusagen»in die Jahre«kam. Gut zehn Jahre nach dem großen Erfolg der»gold Dust Twins - 75A-4/KWS-1«von Collins erzielte die Drake Company mit ihren»drake Twins - R-4/T-4X«ebenfalls einen großen Erfolg, der über gut 14 Jahre anhalten sollte. Bei den»twins«handelte es sich um eine völlig neue Modellreihe mit separatem Sender und Empfänger. Der Empfänger R-4 und der Sender T-4X - beide in identischem Design - konnten Transceive betrieben werden und boten zu einem sehr günstigen Preis eine reichhaltige Ausstattung. Diese Reihe wurde später noch durch zahlreiches Zubehör sowie die 2-kW-Endstufe L-4 zu einer kompletten»line«ausgebaut, so wie es Collins schon zehn Jahre vorher mit der S-Line vorgemacht hatte.»lines«waren seinerzeit bei Funkamateuren sehr beliebt, das galt auch später für Heath. Der R-4 und der T-4X wurden 1967 durch B-Versionen ersetzt, denen 1973 die nochmals verbesserte und schon in vielen Schaltungsbereichen mit Halbleitern bestückte C-Variante folgte. Der R-4C wurde in den folgenden Jahren, bis zur Einstellung der Produktion 1980, so oft im Front-end-Bereich und bei den Mischstufen modifziert, um das Großsignalverhalten und die Empfindlichkeit zu verbessern, dass die Schaltbilder in den Manuals oft nicht mit der tatsächlichen Schaltung hinterher kamen. Ein weiterer Empfänger, der SW-4A wurde speziell für die Betriebsart AM für Rundfunkhörer entwickelt. Der R-4C war das letzte Röhrengerät, das bei Drake bis 1980 produziert wurde. Nach dem frühen Tod von Robert Lloyd Drake im Jahr 1975 begann die R.L.Drake Company, jetzt unter der Leitung seines Sohnes Peter Drake, mit der Entwicklung eines neuen Transceivers in modernster Halbleitertechnik. Die fortschrittliche»siebener«-serie mit dem Transceiver TR-7 und dem Empfänger R-7 war der Konkurrenz damals technisch deutlich voraus. Die Serie wurde schließlich noch durch die beiden Endstufen L-7 und L-75 sowie passende Antennen-Anpassgeräte komplettiert. TR-7 und R-7 repräsentierten kompromisslos das Beste an Amateurfunkgeräten in Halbleitertechnik, was man Ende der 70er Jahre kaufen konnte. Anfang der 80er Jahre - nachdem sich inzwischen auch bei der 7-er Serie eine deutliche Marksättigung einstellte, die dem Unternehmen stark sinkende Umsätze brachte, zog man bei Drake sozusagen die Notbremse und verab-

3 Drake schiedete sich - sehr zur Bestürzung der unzähligen Besitzer von Drake-Geräten weltweit - endgültig vom Amateurfunkmarkt. Seitdem betätigt sich die R.L.Drake Company jedoch überaus erfolgreich auf dem Satelliten-Empfänger- Markt, brachte aber trotzdem 1991 nochmals zwei Kurzwellempfänger in einer neuen Serie»8«heraus. Drake-Amateurfunkgeräte - eine Erfolgsstory Drake-Equipment aus der Röhrenzeit - speziell die Empfänger-Sender-Kombination R-4C/T-4XC, die Endstufe L- 4B und der Transceiver TR-4C erfreuen sich auch heute noch großer Beliebtheit, sowohl als Sammlerobjekte als auch für den praktischen Betrieb Einsatz als»zweitstation«o.ä. Für Sender und Empfänger musste man, einschließlich Netzteil, auch im Jahre 2002 noch rund 500 Euro bezahlen. Die inzwischen 20 und mehr Jahre alten Geräte sind noch immer betriebsbereit und bieten technisch völlig akzeptable Leistungen - ein Beweis für die Robustheit und Zuverlässigkeit der Konstruktion sowie den hohen technischen Standard zum Zeitpunkt der Entwicklung. Drake-Geräte sorgten für höhere SSB- Popularität Robert Lloyd Drake begann mit der Entwicklung und Produktion von Amateurfunkgeräte als Collins bereits die Serie 75 sowie die S-Line und den ersten SSB-KW-Transceiver auf den Markt gebracht hatte. Die in diesen Geräten verwirklichten Konzepte hatten inzwischen ihre Feuerprobe bei den Funkamateuren bestanden und sich in der Praxis bewährt - aber Collins-Geräte hatten einen großen Nachteil: Sie waren für die Mehrzahl der Funkamateure einfach zu teuer. Dies war für die Collins Radio Company kein so großes Problem, denn dieses Unternehmen lebte kaum von den Einnahmen aus dem Amateurfunkmarkt; diese Produkte waren zwar gut für das Image, im wesentlichen aber die Wegbereiter und die Testphase für die Einführung der Einseitenbandtechnik in den kommerziellen und milititärischen Markt. Ganz anders sah die Situation natürlich bei einem Unternehmen wie R.L.Drake aus, das praktisch ausschließlich vom Amateurfunk lebte. Da war es unmöglich, Ziele hinsichtlich der Schaltungstechnik und der Produktion der Geräte ohne Rücksicht auf den Endpreis zu setzen. Vielmehr musste das Produkt von Anfang zu einem Preis entwickelt werden, der eine spätere Produktion in größeren Stückzahlen ermöglichte, um trotz geringer Verdienstmargen die Kosten für die Entwicklung usw. wieder zu erwirtschaften. Robert Lloyd Drake gebührt daher unbestreitbar das Verdienst, die SSB-Technik im Amateurfunk populär gemacht zu haben, da sich jetzt ein viel größerer Kreis von Funkamateuren eine richtige SSB-Station leisten konnte. Dabei wurden die günstigere Verkaufspreise keineswegs Bild 5.2.4: Komplette Drake-Line mit Endstufe L-4B, Antennenanpassgerät MN-2000, Sender T-4XB, Empfänger R-4B und Lautsprecher MS-4 durch schlechte Ausstattung und einfache Schaltungstechnik erreicht, vielmehr bemühte man sich, gute technische Leistungen und viel Bedienungskomfort zu vertretbarem Preis zu bieten. In den Geräten von Drake finden sich daher fast alle ursprünglichen Collins-Innovationen wieder, so zum Beispiel der PTO mit linearem Frequenzgang, die Passband-Tuning zur Seitenbandwahl oder der Noise- Blanker, ja selbst die induktive Abstimmung der Vorkreise über einen Spulenkernschlitten, alles jedoch auf preiswerte Weise realisiert! So waren die Empfänger der R-Serie von Drake, z.b. der R-4B, mit PTO und 1 khz Ablesegenauigkeit, Notch-Filter, Passband-Tuning, umschaltbaren Bandbreiten und Blanker gleich bzw. teilweise deutlich besser ausgestattet als die Empfänger der S-Line. Die große Beliebtheit der»4-line«veranlasste eine Reihe von Firmen dazu, zur weiteren Verbesserung der Geräte schmalere Filter zum Einsatz in der ersten ZF, außerdem verschiedene Baugruppen zur Nachrüstung im Inneren des Gerätes anzubieten. R-4B und R- 4C und die zugehörigen Sender waren weit verbreitete Geräte mit einer treuen»fan-gemeinde«. Während die Geräte von Collins nach den üblichen industriellen Standards für den Einsatz in militärischen Anwendungen, bei professionellen Funkanwendern usw. konzipiert und entsprechend schon vom Design, der gesamten Verarbeitung sowie der Mechanik her deutlich aufwendiger ausgeführt wurden, waren Drake-Geräte von vornherein für den privaten Anwender konzipiert, der seine Station üblicherweise nicht Strapazen aussetzt, wie sie z.b. bei einem Transceiver im Expeditionseinsatz der Fall sind. Das spielte aber für 99% aller Funkamateure wohl keine Rolle, so dass sich viele über Jahre hinweg an ihren»drake- Twins«oder dem leistungsstarken TR-4C erfreuten, der nicht nur einen hohen Output lieferte, sondern als Einfachsuper mit 9 MHz ZF auch ein ausgezeichnetes Großsginalverhalten bot. Berühmt sind die Empfänger der R-Line auch für ihre ausgezeichnete Schwundregelung mit ihren sehr gut 101

4 5.2 Drake Drake-Werbung in der Zeitschrift QST bemessenen Zeitkonstanten - zu damaligen Zeiten ein Gegenstand endloser Diskussionen und Vergleiche zwischen Anhängern von Collins- und Drake-Geräten - nachzulesen auf vielen Internet-Seiten. Wer noch einen Drake-Empfänger besitzt wird sich vermutlich nur sehr schwer von ihm trennen, denn seine noch rein analoge Technik sorgt - in Verbindung mit der hervorragenden AGC - für einen ausgezeichneten SSB-Empfang, bei dem allein schon das Zuhören zum Vergnügen wird. Im Inneren sieht man Drake-Geräten oft die häufigen Modifikationen oder die später nachgerüsteten Baugruppen deutlicher an, als dies bei Collins-Produkten der Fall ist. Das aber tut ihren technischen Leistungen keinen Abbruch. Hätte Robert L. Drake seine ersten Entwicklungen an andere Unternehmen verkaufen können, so wie er es vorgehabt hatte, hätte es sicherlich noch viele Jahre länger gedauert, bis SSB sich im Amateurfunk als dominierende Fonie- Betriebsart durchgesetzt hat. Dieses Verdienst wird immer mit dem Namen Drake verbunden bleiben, auch wenn das Unternehmen aus wirtschaftlichen Gründen den Amateurfunkmarkt schon lange verlassen hat. 102

5 Empfänger 5.2 Drake Empfänger 1-A SSB/CW-Empfänger ( ) Bild 5.2.5: Der erste Drake-Empfänger 1-A (oft auch als R1-A bezeichnet) präsentierte sich im ungewöhnlichen Hochformat. Der 1-A ist ein Dreifachsuper mit 13 Röhren (einschließlich Gleichrichter), 2,5 khz ZF-Bandbreite, eingebautem 30-dB-Antennen-Dämpfungsglied, Antennentrimmer, S-Meter und großer Kreisskala. Für die Demodulation von SSB-Signalen ist ein Produkt-Detektor vorgesehen. Der Empfänger deckt sieben Bereiche zu je 600 khz ab, ein zusätzlicher Bereich ist für WWV vorgesehen. Ungewöhnlich ist das schmale Hochformat des Empfängers, was ihn aus der Masse der damaligen, noch meist recht großen Geräte heraushob. Allerdings wurde es auch nur bei diesem einen Gerät verwendet. Technische Daten des 1-A: Frequenzbereiche: - 80 m: 3,4-4,1 MHz - 40 m: 7,0-7,6 MHz - 20 m: 14,0-14,6 MHz - 15 m: 21,0-21,6 MHz - 10 m: 28,0-28,6 MHz - 10 m: 28,5-29,1 MHz - 10 m: 29,1-29,7 MHz - WWV: 10 MHz Frequenzeinstellung: Skala mit 10- khz-marken Calibrator: 100-kHz-Marken Betriebsarten: SSB, CW, AM (Exalted carrier) Empfindlichkeit: besser als 1 µv für 20 db S/N Eingangsimpedanz: Ohm Selektivität: 2,5 khz/8,1 khz bei - 6/-60 db Passband-Tuning: Die Filterdurchlasskurve kann um 3 khz über und unter einen festen Träger verschoben werden AGC: Verstärkte, verzögerte AGC; RC- Bild 5.2.6: Das auf 60 khz arbeitende, abstimmbare Seitenbandfilter im 1-A war hinter dem dritten Mischer angeordnet Netzwerk mit zwei Zeitkonstanten für schnelle Auf- und langsame Entladung, schnelles Auf- und Entladen bei Störimpulsen S-Meter: S9 = 100 µv, eine S-Stufe = 6 db NF-Frequenzgang: 200 Hz bis 3500 Hz bei -6 db, 65 Hz bis 6200 Hz bei -20 db NF-Ausgang: 4 Ohm Netzanschluss: 114 V Röhrenbestückung: 13 Abmessungen: 170 x 275 x 377 mm (BxHxT) Gewicht: 8 kg Schaltungstechnik des 1-A Der 1-A hat eine geregelte HF-Vorstufe mit der Pentode 6DC6. Als erster Mischer wird eine Röhre 6BY6 eingesetzt, die das Eingangssignal mit einer der Frequenzen des Quarzoszillators auf die erste ZF in den Bereich von 2,9 bis 3,5 MHz umsetzt. Über ein Bandpassfilter gelangt das umgesetzte Signal dann zum zweiten Mischer, in dem es mit einer VFO-Frequenz zwischen 4,0 und 4,6 MHz auf die zweite ZF von 1100 khz umgesetzt wird. Im dritten Mischer, ebenfalls mit einer Röhre des Typs 6BY6 bestückt, erfolgt dann die endgültige Umsetzung auf die niedrige dritte ZF von 60 khz, auf der sich das abstimmbare Seitenbandfilter mit einer Bandbreite von 2,3 khz befindet. Der BFO ist im 1-A fest auf 60 khz abgestimmt, da die komplette Durchlasskurve nach oben oder unten verschoben und so das gewünschte Seitenband ausgewählt wird. Die Skala muss daher bei Seitenbandwechsel nicht nachgestimmt werden. Das Seitenbandfilter besteht aus vier abgestimmten Kreisen mit hoher Güte, um die gewünschte schmale Bandbreite für Einseitenbandempfang zu erzielen. Der Shape-Faktor dieses Filters ist mit über 3 allerdings noch recht hoch. Hinter dem Filter folgt eine geregelte ZF-Stufe, danach der Doppel- Trioden-Produkt-Detektor, wie er auch aus dem 75A-4 bekannt ist. Den Abschluss bildet ein zweistufiger NF-Verstärker mit NF-Gegenkopplung vom 103

6 5.2 Drake Empfänger Bild 5.2.7: Stromlaufplan des Empfängers 1-A Ausgang zur Kathode der ersten NF- Verstärkerstufe. Für die Erzeugung der Regelspannung wird am Anodenkreis der letzten ZF- Stufe ein Teil der ZF-Spannung abegriffen und dem Eingang einer Triode 6JB8 zur weiteren Verstärkung zugeführt. Aus dieser verstärkten ZF-Spannung wird dann über die in der gleichen Röhre enthaltenen Dioden die AGC- Gleichspanng gewonnen, wobei eine kurze Anstiegszeit und eine lange Abfallzeit von 1 s gewählt wurde. Die manuelle Einstellung der HF/ZF-Verstärkung erfolgt über eine negative Spannung, die der AGC überlagert werden kann. Der VFO wurde im Hinblick auf hohe Frequenzstabilität entworfen. Seine temperaturbedingte Drift vom Kaltstart an beträgt in der ersten Stunde nur 240 Hz, wovon bereits die Hälfte der Drift in den ersten 15 Minuten erfolgt. 2-A SSB/CW/AM- Empfänger ( ) Der 2-A ist ein 10-Röhren-Dreifachsuper für die Betriebsarten AM und 104

7 Empfänger 5.2 Drake SSB/CW, der mit separatem Preselector für die Vorkreisabstimmung, umschaltbaren Bandbreiten von 4,8 khz und 2,4 khz, Produkt-Detektor und Noise-Limiter ausgestattet ist. Fünf Bereiche zu je 600 khz sowie sieben zusätzliche Bänder ermöglichten Empfang auf allen Amateurfunkbändern. Der 2-A entsprach dem Wunsch der meisten Amateure, nach wie vor einen Stations-Empfänger zu haben, mit dem auch AM-Sendungen noch gehört werden konnten. Abweichend vom Hochformat des 1- A hat der 2-A jetzt das übliche Querformat aller Tischgeräte, jedoch bei recht kompakten Abmessungen. Die Analogskala hat sechs Bereiche, wobei zusätzliche Markierungen auf dem Drehknopfrand eine Ablesung bis auf 1 khz ermöglichten. Die erforderliche Trennschärfe für AM und SSB wird durch umschaltbare Bandpassfilter in der 3. ZF von 50 khz erreicht. Zum 2-A gab es als Zubehör einen Lautsprecher (2-AS) sowie eine Kombination aus Lautsprecher und Q-Multiplier (2-AQ), der für die erforderliche Trennschärfe bei CW-Empfang sorgte. 105

8 5.2 Drake Empfänger Bild 5.2.8: Blockdiagramm des SSB/CW/AM-Empfängers 2-A Technische Daten des 2-A Empfangsbereiche: - 80 m: 3,5-4,1 MHz - 40 m: 6,9-7,5 MHz - 20 m: 13,9-14,5 MHz - 15 m: 20,9-21,5 MHz - 10 m: 28,5-29,1 MHz Zusätzlich sind sieben unbestückte Empfangsbereiche vorhanden Frequenzstabilität: besser als 100 Hz nach der Aufwärmphase Bild 5.2.9: Beim Bandpassfilter in der dritten ZF des 2-A sind die Bandbreiten von 2,4 auf 4,8 khz für AM umschaltbar 106