LNA VOX with built-in bypass relays for 2m and 70cm bands

В этом проекте представлена новая версия LNA с реле обхода и RF VOX. От описанной ранее конструкции он отличается другими реле обхода и иной схемой управления по несущей передатчика. Имеет встроенные реле обхода (до 100 Watt). Область применения – работа с трансивером или FM радиостанцией (LPD, PMR). Подойдет для радиостанций гражданского LPD диапазона (433 – 435 MHz) и PMR диапазона (446 MHz) для установки стационарно с наружной антенной и фидером. Доступны варианты исполнения на диапазоны 4m, 2m, 1.25m и 70cm.

LNA выполнен на микросхеме с высоким динамический диапазоном PGA-103+.

RF VOX предназначен для защиты от случайной подачи мощности на выход LNA. В FM можно использовать для автоматического переключения LNA в режим ТХ (до 50 Watt). Владельцам портативных FM (LPD, PMR) радиостанций достаточно установить усилитель в разрыв фидера и подать питание. Коммутация RX/TX происходит автоматически.

Моделирование LNA

К сожалению Mini-circuits не предоставил S2P файлы для микросхемы PGA-103+. Моделирование провел для аналогичной микросхемы SPF5122z.

Схема LNA-2m и фильтра представлены на Рис. 1.1 и Рис. 1.2

Схема LNA 2m
Рис. 1.1 Схема LNA-2m
Схема фильтра LNA 2m
Рис. 1.2 Схема фильтра LNA-2m

Результаты моделирования на примере LNA-2m (Рис. 2.1, Рис. 2.2, Рис. 2.3, Рис.2.4)

График КСВ
Рис. 2.1 График КСВ
График NF
Рис. 2.2 График NF
График устойчивости
Рис. 2.3 График устойчивости
График АЧХ
Рис. 2.4 График АЧХ

Согласно результатам моделирования: NF < 0.3 dB, КСВ по входу и выходу не превышает 1.5. Gain = 23 dB, абсолютно устойчив.

Конструкция LNA 2m

LNA содержит входную согласующе-трансформирующую цепь, активный элемент PGA-103+, интегральный стабилизатор напряжения 6 V, полосовой фильтр, реле обхода AXICOM IM2, элементы RF VOX и цепь питания по фидеру снижения (Рис. 3). Номиналы элементов входной согласующей цепи и фильтра зависят от диапазона рабочих частот. Питание LNA от источника постоянного тока VDC = 12 V. Предусмотрена возможность подачи напряжения питания по RF фидеру от трансивера или посредством инжектора питания.

Принципиальная схема LNA-2m представлена на Рис. 3

Принципиальная схема LNA 2m
Рис. 3 Принципиальная схема LNA-2m

Без питания LNA работает в режиме «bypass» – мощность передатчика транзитом через LNA поступает в антенну. В режиме передачи LNA отключен. При подаче питания – режим RX. Для коммутации LNA необходимо снять с него питание прежде чем на его выход поступит мощность передатчика. Если включить ТХ без отключения питания LNA – коммутация произойдет посредством RF VOX. Следует понимать, что в случае работы RF VOX реле переключаются под RF нагрузкой. По этой причине мощность передатчика не должна превышать 50 Watt. VOX имеет задержку при переходе на прием. Работа с VOX в режимах CW, SSB не рекомендуется.


Мною успешно испытана работа LNA-2m-100W-RF-VOX с трансивером IC910H, 100 Watt. Однако не рекомендую постоянно использовать RF VOX с такой мощностью. При плохом КСВ антенны могут быть проблемы с контактами реле.

Плата размерами 60 х 32 mm на материале FR4, 1mm, с металлизацией отверстий и маской.  Индуктивности фильтра SMD 0805 с высокой добротностью. Входная индуктивность намотана проводом 0.8 mm.

Печатная плата LNA-2m представлена на Рис. 4

Печатная плата LNA 2m
Рис. 4 Печатная плата LNA-2m

LNA-70cm AFC представлена на Рис. 5

LNA 70cm AFC
Fig. 5 LNA 70cm AFC

Корпус LNA выполнен из алюминиевой плиты Д16 фрезерованием на станке с ЧПУ. Разъемы N-типа «гнездо». Питание через проходной конденсатор на корпусе или по RF фидеру снижения.

Заключение

При работе без РА с трансивером или FM радиостанцией минимальные затраты на установку. Защита от случайно подачи мощности передатчика на выход LNA повышает надежность эксплуатации. RF VOX для режима FM позволяет обойтись без коммутации режимов RX/TX по питанию. Подойдет для радиостанций гражданского LPD диапазона (433 – 435 MHz) и PMR диапазона (446 MHz) для установки стационарно с наружной антенной и фидером.

LNA 2m VOX N-female

LNA 2m VOX N-female

Спецификация
Name LNA-2m-VOX-N-female
Based on PGA-103+
Pmax TX bypass 100 Watt (50 Watt RF VOX)
Gain > 22 dB
NF < 0.6 dB at 144 MHz
OIP3 38 dBm
P input (max) 21 dBm
Supply operation 12 V & 150 mA
Impedance 50 Ohm
RF connectors N-female
Dimensions 72 x 43 x 20 mm (w/o connectors)
Weight 0.15 kg
Комплектация
1 x LNA-2m-VOX-N-female

LNA 70cm VOX N-female

LNA 70cm VOX N-female

Спецификация
Name LNA-70cm-VOX-N-female
Based on PGA-103+
Pmax TX bypass 75 Watt (50 Watt RF VOX)
Gain > 20 dB
NF < 0.8 dB at 432 MHz
OIP3 38 dBm
P input (max) 21 dBm
Supply operation 12 V & 150 mA
Impedance 50 Ohm
RF connectors N-female
Dimensions 72 x 43 x 20 mm (w/o connectors)
Weight 0.15 kg
Комплектация
1 x LNA-70cm-VOX-N-female

Общие вопросы:
mail icon admin@vhfdesign.com

Техническая поддержка:
mail icon us4ici@vhfdesign.com

Проверка наличия:
https://vhfdesign.com/kits/list

Запросить сборку:
https://vhfdesign.com/kits/assembly-request

Оставьте комментарий