LNAs with built-in bypass relays and RF VOX for 4m 2m 1.25m 70cm bands

lna-2m-300x200

Sorry, this entry is only available in Russian.

High OIP3 LNA EME ATF-531P8 with BPF filter for 2m 70cm bands

LNA 2m EME

In this project we created all-purpose LNAs for all QSO types (Tropo, Contest, EME, etc.) for 2m and 70cm bands. LNA was designed using ATF-531P8 E‑pHEMT with High IP3 (36 dBm). Noise figure is much better than on PGA103+ or SPF5189z for 2m band (< 0.2dB). ATF-531P8 E‑pHEMT is more reliable than low power ATF-54143 (SAV-541+). The location of the band-pass filter on LNA’s output allows to  suppress the FM band and adjacent bands that close to FM band.

Technical specifications of the LNA 2m (based on ATF-531P8)

  • Active element: ATF-531P8
  • Gain: 24 dB
  • Noise Figure: < 0.2 dB
  • Output IP3: 37 dBm
  • BW(-3 dB): 15 MHz
  • P input max: 24 dBm
  • DC voltage: 9 – 12 V
  • DC current: 140 mA
  • Impedance: 50 ohms
  • RF connectors: N-female or SMA-female
  • Dimensions: 110 mm x 43 mm x 20 mm (with connectors)
  • Weight: 0.15 kg

Read more »

Sequencer PCB for LNA, PA, RF-Relays, Transceiver

sequencer pcb
This sequencer is designed for CO-OP work with VHF radio equipment including transceiver, PA and LNA. The main device’s assignment – ensure the inclusion order of devices listed above with correct order and delays. The circuit solution basis was taken from W6PQL. Some changes were applied to the scheme. This changes allow to use the sequencer in the best way in VHF radio stations conditions. The sequencer is built on LM224D operational amplifier.

Specifications

  • Model: 5-ports-4-event-sequencer
  • Board material: FR4 1.5mm
  • Output: P1-P4 – 50V/3A(max), P5 – 30V/7A(max)
  • DC voltage: 12V or 12V and 12-30V for P5 only
  • Dimensions: 65 mm x 50 mm
  • Assembled in Ukraine

Read more »

LNA for 23 cm band (based on MMIC SKY67151)

lna-23cm-preview

The prototype of new LNA was the previous design made on IC MGA633P8 two years ago. The HPF and LPF filters previously were made on LC components and then been replaced to LFCN-1200 and HFCN-1200 filters from Mini-Circuts.

Technical specifications of the LNA-23cm-SKY67151

  • Active elements: MMIC SKY67151, PGA-103+
  • Gain: 35 dB
  • Noise Figure: < 0.3 dB
  • Output IP3: 37 dBm
  • BW(-3 dB): 80 MHz
  • P input: 21 dBm (max)
  • DC voltage: 8 – 12 V
  • DC current: 150 mA
  • Impedance: 50 ohms
  • RF connectors: N-female or SMA-female
  • Dimensions: 110 mm x 43 mm x 20 mm (with connectors)
  • Weight: 0.15 kg

Read more »

LNA 70cm for SAV-541+

High-IP3-LNA-70-cm-NF-0.3dB-Gain-20dB-432-MHz-N-connectors-Great-for-EME-preview


Представляем вашему вниманию новый сверхмалошумящий усилитель для EME LNA 70cm for SAV-541+.
Характеристики следующие:

  • Коэффициент усиления, dB: G=24
  • Коэффициент шума, dB: NF<0.3
  • Полоса пропускания по уровню -3dB не более, MHz: BW(-3dB)<60
  • Интермодуляция третьего порядка по выходу, dBm: OIP3=33
  • Потребляемый ток не более, мА (Up=8-13.8V):Ip<40

Read more »

SHF Ultra Low Phase Noise PLL Hittite Microwave

PLL_Hittite_preview


В этой заметке представлена разработку синтезатора частоты для СВЧ с низкими фазовыми шумами на МС фирмы Hittite Microwave с интегрированным ГУН.
Технические характеристики PLL HMC820LP6:

  • Fout: 1095 – 1275, 2190 – 2550, 4380 – 5100 MHz;
  • SSB PN @ 10kHz Offset: -118, -112, -106 dBc/Hz.

Технические характеристики PLL HMC840LP6:

  • Fout: 1310 – 1415, 2620 – 2830, 5240 – 5660 MHz;
  • SSB PN @ 10kHz Offset: -121, -115, -109 dBc/Hz;
  • Pout: >18 dBm;
  • Up: 8 V DC;
  • Ip: 0.6 A;
  • OCXO (Vectron) frequency stability (0 … +70 °C): typ. ± 0,2 ppm max.

Read more »

Transverter MICROSTRIP 5,76 GHz – 435 MHz

Transverter 6 cm preview

Transverter is built on a classical scheme with synthesizer usage.

Specifications

  • Model: TR-6cm-70cm-IF
  • Frequency coverage: 5650 — 5850 MHz, LO: 5325 MHz (by default)
  • Reference oscillator frequency stability (0 … 70 °С): 0.2ppm max
  • PLL SSB PN @ 10 kHz Offset: -109 dBc/Hz
  • Output power: 13 dBm
  • IF input power: 2 Watt (max 5 Watt SSB, CW)
  • Noise figure: < 1.6 dB
  • RF path gain: 22 dB
  • DC power: + 9 – 13,8 V
  • DC current: 0.7 A (TX) / 0.8 A (RX)
  • Connectors type: SMA-female, 50 Ohms
  • Dimensions: 165 x 65 x 28 mm (with connectors)
  • Weight: 0.2 kg
  • Assembled in Ukraine

Read more »

LNA 144/430 MHz на MMIC SPF5122Z

LNA 144/430 MHz на MMIC SPF5122Z

The new project of US4ICI and UR7IJM is given for your attention. It is a low noise amplifier for 144 or 430 MHz bands. This amplifier particularity is that it has built on base of one chip which amplification is enough for the proper functioning of system antenna-LNA-feeding cable-transceiver. This microchip of RFMD company production is SPF5122Z. Its description could be found here. Amplifier is energized by 5V and S-parameters for it were taken for 5V mode from here.

So let’s take a look to an amplifier in detail. 144 MHz LNA takes like an example. Schematic diagram of this device is provided on the Pic.1. As we can see, signal is going through matching circuit C1L1C2 and got to the chip input. It is amplified than and got to the band filter C4L4C5L5C6L6. A filter has losses less than 2 db. Filtered signal goes to the amplifier’s output and then to the feeder. Diodes VD1, VD2 are necessary for protection against wrong polarity and hitting of DC current to the feeder in case of amplifier energizing from external power source.

Pic.1. Schematic diagram of LNA 144 MHz

Circuit board size is 60×32 mm. It has made on double-sided FR-4 with thickness 1 mm, capacitivity 4.5, with apertures metallization and mask

Pic.2. Circuit board of amplifier.

LNA 144 MHz has following characteristics:

– gain factor better than 23 dB;

– noise ratio better than 0,45 dB;

– input VSWR not more than 1,6;

– OIP3 31,5 dBm;

LNA 430 MHz has following characteristics:

– gain factor better than 20 dB;

– noise ratio better than 0,55 dB;

– input VSWR not more than 1,8;

– OIP3 33 dBm.

Input power (transmitter power) on both bands should not exceeds 27 dBm. (Comparatively it transistors LNA input power should be less than 0 dBm). Any unstabilized power source from 8 to 15 V and 100 mA could be used for energizing of amplifier. In case design VHF energy can be supplied by feeder or separately through in-line filter.

Noise ratio and gain factor diagrams are represented on Pic. 3. They were taken by noise ratio measurer Agilent for 144 MHz band:

Pic.3. Amplifier’s noise ratio for 144 MHz

Following result was achieved after performing multiples experiments with purpose of input circuit optimization (Pic. 4.). It was done for 144MHz LNA with MMIC supply voltage 3V.  Output circuit also was changed and has minimal loses on the main frequency.

Pic.4. 144 MHz Amplifier noise ratio with MMIC supply voltage 3V.

Read more »

Sequencer VHF Field Day

Секвенсер VHF Field Day
Устройство разработано для применения совместно с УКВ аппаратурой, включая трансивер, усилитель мощности и малошумящий приемный усилитель. Основное предназначение устройства – обеспечить порядок включения вышеперечисленных устройств с соблюдением последовательностей и пауз.
За основу было взято схемотехническое решение W6PQL. В схему были внесены некоторые изменения, позволяющие Read more »

Plata module RA

Широкое распространение получили конструкции РА на модулях Mitsubishi.

144 MHz – RA60H1317 – 60 watt (120 watt, 18V)

430 MHz – RA60H4047 – 60 watt (120 watt, 18V)

1296 MHz -RA18H1213G – 18 watt (35 watt, 18V)

Модули представляют собой готовый РА 50 Ом вход и выход. Достаточно установить модуль на радиатор, подать смещение (устанавливает начальный ток и Ку), и питание. Номинальное напряжение питания 12.6 В. Многочисленные эксперименты радиолюбителей показали, что модули достаточно надежно работают при повышенном напряжении питания до 18 В, отдавая при этом на выходе мощность вдвое больше номинальной.  Большой коэффициент усиления (с 0.2 ватт до 120 ватт) позволяют использовать их с маломощными радиостанциями, или трансвертерами. В то же время максимально допустимая мощность на входе составляет 0.5 ватт, необходимо принимать меры защиты от перекачки по входу. Read more »

LNA with the bypass relay and RF VOX

This LNA is assembled based on chip MMIC SPF5122z. HF356 AXICOM relay is used for path tracing. The main distinction from previous designs consists in RF VOX availability (HF voltage detector in the output of LNA). Such decision allows protecting amplifier from random transmitter power feed to their output. RF VOX functions correctly in CW, SSB modes, off delay is nearly 300 ms though it is not desirable to use RF VOX with SSB and CW. Relay will switch over under HF power in the time of every pause in transmission (TX). It is possible to energize LNA through feeder cable or from the external output. Max admissible power through relay with RF VOX is 50 watt, in case of DC power commutation with sequencer is 100 watt.
Read more »

PA 23cm

В этом совместном проекте UR7IJM и US4ICI, реализована давняя идея сделать  усилитель мощности на диапазон 1296 MHz, на доступном транзисторе, не сложный в настройке.

Усилитель представляет собой плату размером 90×70мм, изготовленную из двустороннего фольгированного материала FR-4 толщиной 1мм с металлизацией отверстий. В качестве активного элемента усилителя используется транзистор MRF286. Даташит на него можно найти по этой ссылке.  На плате специально под транзистор вырезано окно, поэтому ее вместе с MRF286 можно крепить непосредственно на радиатор. Read more »

SWR meter for QRO

Измеритель КСВ предназначен для работы в цепях с мощностью до 1 кВатт. Плата выполнена на материале ФАФ 1.5 мм, две стороны с металлизацией отверстий. Волновое сопротивления тракта 50 Ом. Для расширения диапазона проходящей мощности на выходе ответвителей установлены аттенюаторы (номиналы на плате для 6 дБ атт). При мощностях до 200 ватт на 144 мГц или 100 ватт на 430 мГц атт. устанавливать не нужно (параллельные резисторы не запаивать, вместо последовательного установить диод детектора).

Плата КСВ метра 

Рис.1 Плата КСВ метра

Принципиальная схема не приводится, все видно на плате.

Размер платы 70х45 мм. Read more »

SHF converter

Переносчик спектра СВЧ сигнала
У вас возникали проблемы и вопросы при настройке СВЧ аппаратуры?
Уверен, кто хоть раз сталкивался  с настройкой СВЧ конструкций задумывался о приобретении анализаторов СВЧ цепей. Речь идет о частотах выше 1,3 ГГц. Сегодня нам стали доступны анализаторы спектра до 1- 1,5 ГГц. Но, что быть, если вам захотелось “выше”? Read more »

Wilkinson power bridge 432 MHz

Здесь описан очередной совместный проект UR7IJM и US4ICI мост Вилкинсона, предназначенный для деления/суммирования мощности в диапазоне 432 MHz. Мосты рассчитаны и изготовлены в двух исполнениях, одно из которых используется в качестве делителя мощности, другое – в качестве сумматора.

Рассмотрим делитель. Данный мост представляет собой плату размером 80×30 мм. В качестве материала для платы был выбран диэлектрик FR-4 толщиной 1 мм и диэлектрической проницаемостью 4,5. Данный делитель способен выдержать мощность до 50 Ватт и используется для деления мощности с трансивера или с предварительного усилителя. Расчет был произведен с помощью электромагнитной симуляции в MWO. На рис.1 показана топология моста, нарисованная для анализа. Read more »

Практика применения LNA в тропосферной связи.

После ПД 2011 удалось провести эксперименты с МШУ 144 МГц с двумя реле обхода на SPF5122z.

МШУ был установлен на UT3IWA вблизи антенны (два ряда по 7 эл, вертикально), фидер 35 метров RG213, трансивер FT847 (Кш=2.4 кТ). LNA NF=0.8 dB  Место приема характеризуется изобилием помех в виде широкополосного шума, достигающего с отдельных направлений уровня S7 (с включенным МШУ). Эксперименты состояли в определении отношения С/Ш при приеме с эфира слабых Read more »

Low noise amplifier 1296 MHz

Low noise amplifier 1296 MHz

This article describes 23 cm LNA which was designed by UR7IJM and US4ICI together. A distinctive feature is the use of LNA MMIC in it in the input and second stages. The result is a high dynamic range and the big value of the maximum allowable input power. High dynamic range and big value of maximum allowable input power were achieved as result. Input SWR less than 1.1 what is unachievable usually when transistor is using at the input. Power can be supplied by use of transmission line or separate cable at the option. Polarity changing protection is provided. Interstage filter LPF and HPF, which features are extremely good linearity and possibility to withstand powerful input signal. It allows using this LNA on the contests, field days in conditions of radio amateur stations interferences which are working on the adjoining frequency ranges. Quite low noise ratio (less than 0.5 db) makes LNA attractive for EME QSO. Options with SMA and N input and output connectors are accessible for usability with different types of antennas. UHF design shell is made from aluminum by milling operation method and covered by composition for the tinning. Printed circuit board with via plating is soldered in the shell. It has allowed receiving perfect grounding between connectors and board. Amplifier has designed on base of chips MGA-633P and SPF5189. Input matching circuit was calculated by reflection coefficient for MGA-633P8. AVX company capacitors with low ESR and high Q was used in it. Input matching circuit has higher Q-factor against  SMD inductance because it is completed in form of microstrip. Thereby matching circuit has minimal losses it this versions and it benefit total amplifier noise ratio. Circuit diagram. Board size is 60х32 mm. It is made from FR4 1mm with via plating and mask. Printed circuit board. Comparative characteristic of LNA 23cm and well known LNA DB6NT, which has similar parameters and design, is provided below. Describable LNA 23cm has disadvantage by 0.1 db in noise ratio but it is better in IP3 and maximal output power. Difference in the price 3.5 times is undoubtedly attractive. Comparative characteristic of LNA 23cm and amplifier MKU LNA 132 AH from KUHNE electronic:

Parameters MKU LNA 132 AH LNA 23cm
Noise figure 0,4 dB±0,05 dB 0,50 dB±0,03 dB
Gain 33 dB 27 dB
Maximum RF input power 0 dBm 20 dBm
Output IP3 27 dBm ≈38 dBm
Supply voltage 9…15 V 9…15 V
DC current 80 mA 150 mA
Input connector/Impedance N-male/50 Ohm N-female/50 Ohm, SMA-female/50 Ohm
Output connector/Impedance N-female/50 Ohm N-female, SMA-female/50 Ohm
Input SWR ? 1,07

Noise ratio – frequency diagram

Noise ratio was measured by device Angilent N8975A. It is apparently from the picture that noise ratio is 0,47 dB. It is enough for performing routine QSO and participation in UHF contests.

LNA appearance in the milled shell

LNA in the milled VHF shell is represented on the photo. It is covering by tin-bismuth and has N-connectors.

LNA without cover.

LNA in the shell with SMA connectors.

Contacts us: Technical and others questions: us4ici@vhfdesign.com

Read more »

LNA 2m or 70cm one cascade

Однокаскадный LNA без реле коммутации.

 

Представляю вашему вниманию самый простой однокаскадный  антенный усилитель, без реле.
Немного практической теории…
Основные характеристики любого усилителя это:
1. Коэффициент усиления,
2. Коэффициент шума (фактически чувствительность),
3. Динамический диапазон.
Усиление МШУ должно быть достаточным для компенсации потерь в кабеле, реле, разъемах с некоторым запасом, что бы в общем Кш приемного тракта доминировал шум первого каскада.
Избыточное (сверх необходимого) усиление пагубно сказывается на динамический диапазон приемника в целом, вызывает забитие и интермодуляцию при появлении в полосе пропускания усилителя мощных сигналов или помех. Read more »

LNA 2m or 70cm band with relay switching

LNA с двумя реле обхода на передачу

Разработана версия LNA с двумя реле (на входе и выходе), позволяющая отключать усилитель при необходимости (Рис. 1). Коммутация RX/TX осуществляется снятием питания с МШУ в режиме передачи.

Плата LNA с двумя реле G6Z 

Рис.1 LNA с двумя реле обхода на передачу

LNA питаются как по кабелю, так и отдельным входом, имеют защиту от переполюсовки, и от превышения напряжения (при питании со внешнего входа, максимальное напряжение 18В ). Этот МШУ целесообразно применять совместно с трансивером или ЧМ станцией (без внешнего РА). В трансиверах предусмотрено  включение внешнего LNA и его питание по фидеру. Во время передачи трансивер снимает питание с LNA, и его реле  переходят в режим обхода. Достаточно врезать LNA в фидер вблизи ант., и больше никаких доработок схемы (питание, ант реле пр.) не требуется.  При использовании ЧМ станции, питание МШУ следует осуществлять по отдельному проводу или через инжектор питания. При этом нужно обеспечить подачу питания на МШУ во время приема и его снятие при передаче (нажатии тангенты). Размер платы 48х58мм.

Измерение мощности трансивера (50 ватт, 430 мГц) через  МШУ с  реле обхода

Потерь в реле измерениями не обнаружено (из 50 В на эквиваленте 50 Ом, 49 В после реле).

Заметного нагрева реле (в режиме FM 3 минуты) нет.  Ввод, – МШУ с такими реле можно использовать для работы на передачу (обход МШУ) при мощности до 50 ватт в антенне.

LNA с двумя реле обхода на передачу

Рис.2 Плата LNA с двумя реле G6Z

Внимание!

Включение передатчика без снятия напряжения с МШУ (режим обход), приведет к выходу из строя усилителя! Работа с мощностью более 50 ватт может привести к выходу из строя реле.

В этом случае рекомендую использовать два фидера с мощным ант. реле, и Conterst версию МШУ с одним реле.

Параметры LNA:

  • Ку = 30 дБ;
  • Кш не хуже 1 дБ;
  • КСВ по входу 1.2;
  • Подавление соседнего любительского диапазона не хуже 50 дБ;
  • Напряжение питания 13.8-18В (со внешнего входа);
  • Потребляемый ток 120 мА.

Дизайн – модератор портала MasterSoft

Driver for PA 23cm

Здесь представлен маломощный усилитель на транзисторе BFG591 на диапазон 1296 MHz.

Усилитель имеет следующие характеристики:

  • КСВ по входу 1,1;
  • КСВ по выходу 1,372;
  • коэффициент усиления 9,4 dB;
  • напряжение питания 12 V;
  • ток покоя 90 mA;
  • выходная мощность 200 mW (23 dBm);
  • частота среза (усилитель+фильтр) – 1320 MHz;
  • диапазон частот, в пределах которого КСВ выхода не превышает 2: 1260 – 1320 MHz;
  • входное и выходное сопротивления 50 Ом;
  • самовозбуждения нет, усилитель устойчиво работает даже при ненагруженных входе и выходе.

Коэффициент устойчивости 1,19. Схема устройства представлена на рисунке (Рис. 1)

Принципиальная схема Driver for PA 23 cm 

Рис.1 Принципиальная схема Driver for PA 23 cm

Измерения КСВ и коэффициента передачи проводились на панораме, измерения мощности были произведены с помощью генератора Anritsu и ваттметра поглощаемой мощности М3-56.

Печатная плата устройства (Рис. 2)

Печатная плата Driver for PA 23 cm 

Рис.2 Печатная плата Driver for PA 23 cm

Плата выполнена на двустороннем FR-4 толщиной 1мм с металлизацией отверстий. Размер платы – 68×17 мм


Дизайн – модератор портала MasterSoft