LNA for 23 cm band (based on MMIC SKY67151)

Моделирование LNA

Проект малошумящего усилителя диапазона 23 cm выполнен на MMIC SKY67151 в первом каскаде. Отличительной особенностью LNA является применение MMIC во входном и втором каскадах и BPF на пяти диэлектрических резонаторах между каскадами. LNA отличается высоким IP3 при весьма низком значении NF.

fig-1-lna-23cm-sky67151-schematic-model

Рис. 1 Модель принципиальной схемы LNA-23cm-SKY67151

 

Результаты моделирования представлены ниже:

fig-2-1-expected-gain-plot

Рис. 2.1 График Gain

fig-2-2-expected-noise-figure-plot

Рис. 2.2 График NF

fig-2-3-expected-stability-plot

Рис. 2.3 График устойчивости

fig-2-4-expected-vswr-plot

Рис. 2.4 График КСВ

КСВ по входу не превышает 1.5 что, как правило, недостижимо при использовании во входном каскаде транзисторов. LNA абсолютно устойчив во всем диапазоне частот фильтра. BW (-3 dB) = 75 МГц, подавление за полосой пропускания не хуже 40 dB. Применение фильтра 5-го порядка в совокупности с высокой линейностью позволяют использовать LNA в очных соревнованиях в условиях помех, создаваемых работающими радиолюбительскими станциями на соседних частотных диапазонах и другими источниками помех. RF input power 21 dBm, позволяет использовать МШУ с антенными реле, имеющими небольшую развязку между портами RX/TX, или при работе QRO. Весьма низкий коэффициент шума (NF< 0.3 dB) делает LNA привлекательным для EME QSO.

Для удобства использования с антенными реле разных типов, доступны варианты с SMA и N разъемами на входе и выходе. OIP3 LNA 37dBm. Усилитель собран на микросхемах SKY67151 и PGA-103+. Входная согласующая цепь рассчитана по Гopt для достижения минимального значения NF. В ней применен конденсатор с low ESR и high Q. Индуктивность, входящая в СТЦ, выполнена в виде МПЛ и имеет минимальные потери (в сравнении с SMD), что благотворно сказывается на общем коэффициенте шума всего усилителя. Малошумящий стабилизатор напряжения 6 Вольт выполнен на IC LP3878. Индуктивности в цепях питания микросхем МПЛ. Питание LNA +8V – 12V можно подавать по кабелю снижения, либо отдельным проводом на выбор. Есть защита от подачи неверной полярности питания.

Принципиальная схема LNA

Принципиальная схема LNA-23cm-SKY67151

Рис. 3 Принципиальная схема LNA-23cm-SKY67151

Плата размером 61х32 мм, выполнена на FR4 1mm, с металлизацией отверстий и маской приведена на Рис. 4.1 (предыдущая версия)

Плата двухкаскадного LNA 23cm

Рис. 4.1 Плата двухкаскадного LNA 23cm (предыдущая версия)

Актуальный вариант платы для двухкаскадного LNA, G = 33 dB, с МПЛ фильтром Рис. 4.2

Плата двухкаскадного LNA 23cm c МПЛ фильтром

Рис. 4.2 Плата двухкаскадного LNA 23cm c МПЛ фильтром (актуальная версия)

Актуальный вариант платы для однокаскадного LNA, G = 20 dB, с МПЛ фильтром Рис. 4.3

Плата однокаскадного LNA 23cm c МПЛ фильтром

Рис. 4.3 Плата однокаскадного LNA 23cm c МПЛ фильтром

Корпус СВЧ исполнения выполнен из алюминия методом фрезерования.

Результаты измерений АЧХ представлены на Рис. 5.1 (предыдущая версия). Коэффициент усиления на частоте 1296 МГц около 37 dB. Полоса пропускания по уровню -3 dB = 75 MHz, подавление за полосой пропускания около -40 dB.

AЧХ LNA-23cm-SKY67151

Рис. 5 AЧХ LNA-23cm-SKY67151

График NF от частоты

Рис. 6 График NF от частоты

Результаты измерений АЧХ для двухкаскадного LNA c МПЛ фильтром представлены на Рис. 5.2 (актуальная версия). Коэффициент усиления на частоте 1296 МГц около 33 dB.

AЧХ LNA 23cm с МПЛ фильтром

Рис. 5.2 AЧХ LNA 23cm с МПЛ фильтром (актуальная версия)

Внедрение двухкаскадных LNA 23cm с МПЛ фильтром планируется в начале 2017 года.

Технические характеристики LNA-23cm-SKY67151

  • Model: LNA-23cm-SKY67151
  • Active elements: MMIC SKY67151, PGA-103+
  • Gain: 33 dB
  • Noise Figure: < 0.3 dB
  • Output IP3: 37 dBm
  • BW(-3 dB): < 100 MHz
  • P input: 21 dBm (max)
  • DC voltage: 8 – 12 V
  • DC current: 150 mA
  • Impedance: 50 ohms
  • RF connectors: N-female или SMA-female
  • Размеры: 110 mm x 43 mm x 20 mm (with connectors)
  • Вес: 0.15 kg

Данный набор содержит

  • 1 x LNA-23cm-SKY67151

Для заказа, напишите письмо на e-mail logo sales@vhfdesign.com или заполните эту форму.

По вопросам работы LNA: e-mail logo us4ici@vhfdesign.com

Внешний вид

Внешний вид LNA-23cm-N-female

Рис. 6.1 Внешний вид LNA-23cm-N-female

Внешний вид LNA-23cm-N-female

Рис. 6.2 Внешний вид LNA-23cm-N-female

Внешний вид LNA-23cm-N-female

Рис. 6.3 Внешний вид LNA-23cm-N-female

Внешний вид LNA-23cm-SMA-female

Рис. 6.4 Внешний вид LNA-23cm-SMA-female

Внешний вид LNA-23cm-SMA-female

Рис. 6.5 Внешний вид LNA-23cm-SMA-female

Внешний вид LNA-23cm-SMA-female

Рис. 6.6 Внешний вид LNA-23cm-SMA-female

Оставить комментарий