MOSFET-Pas für 432 und 1296 MHz

Transkript

1 MOSFET-Pas für 432 und 1296 MHz Wolf-Henning Rech DF9IC Eisinger Str. 36/ Neulingen

2 LDMOS für full legal power PA-Module in/für preiswerten Eigenbau: 144 MHz: 1-kW-LDMOS-PAs populär 432 MHz: 500-W-LDMOS-PAs, noch weniger verbreitet 1296 MHz: relativ teure Transistoren, bis 250 W, wenig Eigenbau 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 2

3 Module ungeschirmt Eher Testaufbauten als Endprodukte 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 3

4 Geräte schwach geschirmt Keine HF-Box 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 4

5 Konzept der PA-Module Preiswertes Abschirmgehäuse mit integrierter Wärmesenke Verwendung von Transistoren aus dem Surplus- Markt Teure Bauteile nur da, wo nötig 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 5

6 Gehäusekonzept Transistor auf vorgefertigter Wärmesenke montiert Weißblechrahmen und -deckel, ggf. verschraubt Leiterplatte mit Wärmesenke verschraubt und mit Weißblechrahmen verlötet 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 6

7 Gehäusekonzept Getrennte Leiterplatten für Ein- und Ausgang Wenige Durchkontaktierungen 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 7

8 Stromzuführung Durchführungskondensatoren für hohe Ströme 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 8

9 Transistoren für 432 MHz MRF6V2300 / MRF6V4300 / MRF6V6300: 300 W, Kunststoffgehäuse MRF6VP11KH/MRF6VP41KH, BLF W bei 144 MHz 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 9

10 PA 432 MHz 2 x MRF6V GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 10

11 PA 432 MHz 2 x MRF6V4300 Gehäuse 111 mm x 74 mm x 50 mm 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 11

12 PA 432 MHz 2 x MRF6V4300 Ausgangsanpassung: Glimmer-C CDE MCM01 (ATC100B zur Abstimmung) Ausgangs- Koppel-Cs: 1-kV-Keramik bedrahtet 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 12

13 PA 432 MHz 2 x MRF6V x MRF6V MHz , , ,0 Leistung / W ,0 Wirkungsgrad / % , ,0 Ausgangsleistung DC-Eingangsleistung Wirkungsgrad PAE / % 0 0, Steuerleistung / W 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 13

14 PA 432 MHz BLF GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 14

15 PA 432 MHz BLF578 Ausgangsbalun 250 mil und je 3 Koppel-Cs 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 15

16 PA 432 MHz BLF578 BLF MHz , , ,0 Leistung / W ,0 Ausgangsleistung DC-Eingangsleistung Wirkungsgrad PAE / % , ,0 0 0, Steuerleistung / W 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 16

17 432 MHz: 2 x 600 W = 1200 W kleine Version zum Test 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 17

18 432 MHz: 2 x 600 W = 1200 W 2 x 70-Ohm-Kabel parallel statt 1 x 35 Ohm 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 18

19 432 MHz: 2 x 600 W = 1200 W 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 19

20 Transistoren für PA 1296 MHz 900-MHz-Transistoren 60 W: MFR9060, MRF6S9060, MRF286 u. ä. (ohne interne Voranpassung) Transistoren für 1300/1400 MHz (intern vorangepaßt): PTF141501E 150 W 28 V BLF6G13L-250P 250 W 50 V 900-MHz-Transistoren 125/160 W: MRFE6S9125, MRFE6S9160 (nur eingangsseitig intern vorangepaßt) 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 20

21 PA 1296 MHz: MRFE6S9160 Erster Versuchsaufbau: Ergebnis: 150 W bei 20 db Verstärkung 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 21

22 PA 1296 MHz: MRFE6S9160 Versuch eines Gegentaktverstärkers: Ergebnis: unsymmetrisch, niedriger Wirkungsgrad 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 22

23 PA 1296 MHz: MRFE6S9160 Versuch eines Verstärkers ohne Durchkontaktierung in Transistornähe: Ergebnis: nur 10 db Verstärkung, niedriger Wirkungsgrad 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 23

24 PA 1296 MHz: MRFE6S9160 Einlöten des Transistors: problematisch? 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 24

25 PA 1296 MHz: MRFE6S Testverstärker aufgebaut, nur 2 funktionieren einwandfrei => Löttemperatur senken 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 25

26 PA 1296 MHz: MRFE6S nF 1nF 1nF 1nF 1nF 5,1V Zener 2,2p 100p 47 2,2k ATC600S 8,2pF ATC100B 3 x 3,3pF ATC100B 3 x 3,3pF ATC100B 3,3pF (Startwert) ATC600S 2 x 47pF 100µF 63V 2,7k 1k Poti 45 mm auf 6mm Dorn 45 mm auf 6mm Dorn 5pF 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 26

27 PA 1296 MHz: MRFE6S9160 MRFE6S MHz , , ,0 Leistung / W ,0 Wirkungsgrad / % , ,0 Ausgangsleistung DC-Eingangsleistung Wirkungsgrad PAE / % 0 0,0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Steuerleistung / W 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 27

28 PA 1296 MHz: 2 x MRFE6S9160 Ausblick: 2 gekoppelte Verstärker 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 28

29 PA 1296 MHz: 2 x MRFE6S9160 Ausblick: 2 gekoppelte Verstärker 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 29

30 PA 1296 MHz: 2 x MRFE6S9160 Weiteres Thema: Stromversorgung und deren Filterung 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 30

31 Zusammenfassung Verschiedene Transistoren für 432 MHz im Leistungsbereich W erfolgreich getestet Koppler für zwei dieser Stufen Für 1296 MHz und 150 W erfolgreiche Tests mit MRFE6S9160; aber: Lötung muß noch verbessert werden Verstärker mit 2 x MRFE6S9160 in Vorbereitung 37. GHz Tagung Dorsten Wolf-Henning Rech DF9IC 31