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.

На рис.1 представлен рисунок печатной платы усилителя. По входу и по выходу стоят согласующие цепи транзистора. Питание (28V) подается в цепь стока через четвертьволновый короткозамкнутый по СВЧ дроссель. Также это напряжение подается на КРЕН 6V, которая стоит в цепи затвора. С помощью переменного SMD резистора можно устанавливать ток покоя транзистора.

Рис.1 Плата усилителя мощности

Настройка усилителя несложная. На согласующих цепях по входу и по выходу, сверху и снизу есть дополнительные секции, представляющие собой емкость. Путем добавления этих сегментов к согласующим цепям (например, припаивая фольгу), добиваются максимальной мощности на выходе.

Ниже представлены параметры усилителя, полученные в результате моделирования нелинейным анализом.

Рис.2 КСВ входа усилителя

Рис.3 Коэффициент усиления

Рис.4 Выходная мощность усилителя

 

Рис.5 Коэффициент устойчивости усилителя

Сам по себе транзистор является потенциально неустойчивым, то есть существуют частоты, на которых он может стать генератором (коэффициент устойчивости меньше 1). В разработанной схеме мы вывели его в устойчивую область работы (см. рис.5). Все представленные выше рисунки справедливы для идеальных элементов, но, результаты моделирования и проверки реального устройства практически совпадают.

На рисунке 6 представлена фотография готового усилителя. Параметры имеет следующие: ток покоя 400mA при напряжении питания 28V. Рабочий ток — до 5A. На вход подавалась мощность с трансивера 10W кабелем толщиной 3мм, длиной 1м (потери в кабеле не измерялись). На выходе была получена мощность около 70W, коэффициент усиления около 9dB. Следует также отметить, что усилитель был успешно испытан в работе вместе с МШУ (см.здесь) в ПД-2011.

Рис.6 Внешний вид усилителя

Таким образом, этот усилитель фактически заменяет PA на двух модулях, которые еще необходимо просуммировать. Несмотря на то, что данный транзистор уже снят с производства, его достаточно легко можно найти в продаже, поэтому наш выбор пал именно на него. Скачать готовый файл для изготовления платы можно здесь.

  1. Здравствуйте! Вопрос: какова необходимая площадь для радиатора под транзистор?, возможно ли обойтись толстостенным корпусом,либо придётся на него ДУТЬ(вентилятором)???
    Александр.

    • Подводимая в транзистору мощность составляет около 150 ватт, рассеять на радиаторе нужно 80-90 ватт.
      Это относительно небольшая мощность, если площадь корпуса велика, можно обойтись без радиатора
      (в зависимости от режима эксплуатации РА).

  2. И ещё вопрос… входит ли в набор сам транзистор?
    И можно ли приобрести дополнительно ещё и запасной транзистор — за дополнительную плату соответственно.
    Александр.

    • Плата РА полностью собрана и протестирована. При установке на радиатор следует использовать все крепежные отверстия в плате,
      и укрепить транзистор с пастой КПТ (или аналогичной).
      MRF286 отдельно приобрести можно, при наличии в запасе.

Оставить комментарий