Автор Тема: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц  (Прочитано 137684 раз)

0 Пользователей и 3 Гостей просматривают эту тему.

RW3XR

  • Гость
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #345 : 16 Ноябрь 2017, 18:14:36 »
с двумя такими же
чуть поправлю - тестеры были не идентичные, другого производителя, и разного класса (выше)..

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #346 : 16 Ноябрь 2017, 19:41:46 »
Блок на двух микросхемах SE5004. U=5.44v Vref=3.84v Io=0.25A.
Это сильно "напрягает" если сравнить с Даташитом. А ток вполне в норме. Но это возможно!!! Это роутер, может устанавливаться где угодно (вышки, мачты.... статика, молнии...). Если питание организовано  с изоляцией /-/ платы и ИП от корпуса по схеме
Если отнять этот 1В, то будет  U=4.44v Vref=2.84v... и т.д...
А во втором роутере
Uмикросхем =5.55v Vref=3.37v.
это может быть прибл. 0,5В /в минусе/. Тем более, если у него Io=0.41А - то все сходится. Здесь уже будет Uмикросхемы = прибл 5v (если отталкиваться от арифметики Vref=2,8....2,9v). Но это нужно смотреть гальваническую связь земли платы (или только чипа) с землей роутера. На схеме условно нарисовал, чтобы было понятнее. Разъем может быть и на плате. Здесь имеется ввиду GND чипа, а он под м/сх... К нему не подобраться + еще наверняка плата многослойная.
Зато!!!
...поеду и проверю тестер...мой завышает показания на 0.1-0.15 вольт.
Я в своем так не уверен - где он в /+/ или /-/!!! 73!
« Последнее редактирование: 16 Ноябрь 2017, 20:16:31 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн R3GC Владимир

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3263
  • Репутация: +620/-83
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #347 : 16 Ноябрь 2017, 20:39:56 »
C одной снятой микросхемой напряжение VREF = 3.3V. Видимо вторая дохлая микросхема сажала напряжение. Ток одной холодной микросхемы при 5V = 0.4А. Увеличивается сразу по мере нагрева. Через пару секунд уже 0.7А. Дольше держать не пробовал. Это без радиатора и без входного сигнала.

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #348 : 16 Ноябрь 2017, 21:00:49 »
C одной снятой микросхемой напряжение VREF = 3.3V....Ток одной холодной микросхемы при 5V = 0.4А. Увеличивается сразу по мере нагрева. Через пару секунд уже 0.7А. Дольше держать не пробовал.
Владимир, понятно. Точнее - одни непонятки с этой м/сх. У меня в заказе SE5023 - буду пробовать. Просто хотелось еще сложение - с ним тоже проблемы. Материал 0,2мм. Я приготовил эскиз для SZA5044 с квадратурным мостом. Мне не очень хотелось его применять, но вынужден был - это единственный мост, который имеет переход на более широкую дорожку с 50 Ом (50 на 35), т.е. с 0,4мм сразу на 0,7мм! Мост Вилкинсона будет шириной 0,2мм (50 на 70). Буду пробовать. Если смогу его реализовать - тогда должно быть ОК! У меня такая толщина сейчас реализуется (фоторезист свежий, технология отработана), но я применял во вспомогательных цепях (питание стоков-затворов), там где если не получится - можно и проводником. Здесь же нужно качество для полноценной МПЛ. У Вилкинсона преимущество - минимум площади топологии, соответственно и потерь. Сейчас наверное буду готовить платы для 2хSZA5044 и для 1хSE5023 - нужно ее "обкатать". Нужно посмотреть теперь поведение 2-х SZA5044 (с одной понятно - все ОК на этом материале) и одну SE5023 - получится ли с нее обещанные +34дБм??? Печать у нее очень неудобная.
Ток одной холодной микросхемы при 5V = 0.4А. Увеличивается сразу по мере нагрева.
Если м/сх снята - возле вх/вых ножек есть площадки земли - нужно поставить по 50 Ом. Входная Р поделится, выходная пойдет полностью на выход. 73!
« Последнее редактирование: 16 Ноябрь 2017, 21:36:07 от UR5EIN Вячеслав »

ua3xcr

  • Гость
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #349 : 16 Ноябрь 2017, 22:35:33 »
Больше Vref - меньше ток покоя. Стабилизаторы ставят какие попало.

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #350 : 17 Ноябрь 2017, 02:46:22 »
Удалось переделать заготовку своего LAY файла для 2xSZA5044Z под FR-4/0,2мм. В связи с тем, что предварительно получалось все сделать на согласованных отрезках МПЛ, само собой напросилось решение вставить мост Вилкинсона с трансформацией сопротивлений. В классическом случае для сложения (для деления - все наоборот) мы имеем 2 входа 50 Ом, между ними включается баласт 100 Ом, затем 2 отрезка МПЛ (полукольца) длиной L/4 с Z=70 Ом, которые трансформируют эти точки в 100 Ом. Далее - просто параллельное сложение двух источников 100 Ом (синфазно) - поступают на выход. 70 Ом линия имеет ширину 0,2мм, поэтому я предварительно произвел понижение Zвых1,2=50 Ом в 37,5 Ом. Цифра эта  почти "с потолка" - просто под баласт 75 Ом (можно под 68 Ом, тогда нужно расчитывать с 34 Ом). Это позволило понизить Z моста с 70 до 53 Ом (ширина такой МПЛ уже 0,36мм). Далее эти 2 точки с Z=75 Ом трансформируются  L/4 43 Ом линией в выход Z=50 Ом. На рисунке подписаны красным - точки сопротивлений, желтым - сопротивления МПЛ (все отрезки L/4), белым - баластный резистор. Попытаюсь в ближайшее время реализовать. Здесь немного подредактировать, подправить... В принципе - плата проверена, здесь только вопрос сложения. Размер платы 50х43мм. 73!
« Последнее редактирование: 17 Ноябрь 2017, 02:55:35 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #351 : 17 Ноябрь 2017, 18:52:55 »
GE! Плата PA практически готова. LAY пока не выкладываю - уже есть кое-какие исправления. В процессе изготовления увидел грубейшую, на первый взгляд ошибку. Входы м/сх - открытые, гальваническая связь через мост... Но к счастью, я везде применял согласованные отрезки, поэтому добавление разделительного конденсатора - решается элементарно. В разрез МПЛ в любой из трех точек: сразу у моста, сразу у м/сх или в середине, где переход МПЛ с трансформацией сопротивления (вся длина МПЛ от моста до входа м/сх порядка 14,5мм - это 2*7,2мм, где 7,2мм - это L/4).   Изменена немного схема согласования. На рисунке - старую не удалял, изменения отметил на входном мосту. Связано не с какими-то "проколами" в расчетах, наоборот здесь на удивление все нормально даже отлично - удачный порядок согласования Z: нет, к примеру переходов с 5 на 100 Ом. Просто практическое выполнение: На выходе моста (или на входе) имеем сложение 2-х МПЛ сопротивлением 75 Ом, т.е. 37,5 Ом. Далее МПЛ линия L/4 с Z=43 Ом трансформирует эту точку в Z=50 Ом, которую мы имеем на конце линии. Конструктивно здесь еще - пайка штыря разъема, который имеет половину этой длины... Т.е. с конца линии произвести отбор - проблемно. Логичнее было добавить минимальный 50 Ом отрезок МПЛ по входу и по выходу. Это лишние потери, габариты... Поэтому, с некоторым риском, но как оказалось с технологией платы все ОК - ширина этой МПЛ 0,26мм, я применил в мосту трансформацию 37,5 в 100 Ом. Теперь точку Z=50 Ом имеем прямо в мосту и разъем корректно подключается. Сейчас работа самая.... - пайка перемычек... У меня имеются 2 шт SZA с той же партии, с которой делал предыдущий, думаю, те режимы, которые подобрал, будут аналогичными. Завтра еще нужно "раздобыть" LM7806 - нужно "выдавить" с нее ВСЕ!!! В своих запасах посмотрел - только 78L06 (100 mA). 73!   

Оффлайн R3GC Владимир

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3263
  • Репутация: +620/-83
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #352 : 17 Ноябрь 2017, 21:56:39 »
Кстати на алиэкспресс есть микросхемы SKY85703-11  по символической цене в 27 рублей с доставкой. Может половина неисправные, но одну запаял -работает. Можно применить в качестве PA или МШУ на 5.7 ГГц.  Сегодня на макетке пробовал. При подаче +5dBm на выходе +15. Если подать +11 на выходе +20dBm. Если подать уровень больше- мощность практически не растет. Но это при 3.3V и токе до 0.3А. Завтра попробую сжечь увеличивая напряжение  ;) В режиме МШУ ток потребления 10 мА и усиление около 10 dB при входном -20dBm.

Оффлайн R3GC Владимир

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3263
  • Репутация: +620/-83
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #353 : 18 Ноябрь 2017, 14:11:00 »
Попробовал изменять напряжение. Работает от 2.8 до 5В. Выше напряжение не поднимал так как максимум +21 dbm получается при 3.6В.  Поэтому проще питать от 3.3В стабилизатора. Можно такие микросхемы применить в маяке. Входы управления использовать для манипуляции. Ниже фото макетки  на SKY85703-11

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #354 : 19 Ноябрь 2017, 19:47:03 »
Монтаж PA 2*SZA5044Z практически завершен, осталось два навесных резистора для питания делителей установки режимов. Номиналы несколько изменил по причине: для такой схемы желательна полная идентичность стабилитронов, решил этот момент проверить – из имеющихся, с той же «ленточки», откуда и 1шт для предыдущего РА взял подряд 2 шт, включил через резистор к ИП – все ОК. Напряжение стабилизации одинаковое до единиц мВ. Но я производил запитку бОльшим током, чем на той плате и напряжение стабилизации оказалось в норме – 3,31В (там же 3,13В). Поэтому номиналы здесь немного скорректировал, потом уточню. Далее – установил дроссель 33 нГн. Просто вспомнил, что они еще классифицируются по сопротивлению и току. У этого (по Даташиту) 33 нГн, 0,27 Ом, 0,5А. Тот, что ранее устанавливал – знаю только 18нГн, его сопротивление измерил – 0,15 Ом. Это дроссель в цепи питания 2 каскада. Измерил точно ток (у моего мультиметра пределы не совсем удобные или 200 мА или сразу 20А) – включил добавочный резистор 0,1 Ом, падение 53…54 мВ, т.е. ток 530…540 мА.  Сейчас пока временно отставляю, но скоро продолжу. К утру результат, думаю будет. Питанием 5,0…5,5…6,0 В пока не занимался, сначала нужно его запустить, затем уже остальное. Стабилизатор 6В есть. Развязать усилители по постоянному току (по входу) пришлось посередине МПЛ. С одной стороны, для обеспечения устойчивости, это лучше производить прямо у м/сх, но она, в отличие от  SE50хх имеет настроенный согласованный 50 Ом вход, поэтому желательно, чтобы по входу находилась такая же МПЛ. 73!
« Последнее редактирование: 19 Ноябрь 2017, 19:54:13 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #355 : 20 Ноябрь 2017, 05:17:29 »
GN! Усилитель работает. Точные измерения, к сожалению еще не произвел, т.к. появились проблемы (не с усилителем).
Включение производил следующим образом:
- питание каскадов раздельное, поэтому сначала подключил +5В к одному каналу, затем к другому.
- измерил ток каждого канала. С этим - ОК! 295 и 305мА.
- измерил напряжение внутреннего детектора - тоже ОК! 0,82В. По этому напряжению сразу легко можно обнаружить возбуд. Это напряжение нулевого входного уровня.
Затем объединил питания и подал сигнал возбуждения. Мощности раскачки катастрофически не хватило. На фото видно - пришлось даже убрать кабель и применить переходник, но это не спасло. В общем, ничего страшного - у меня есть платка с драйвером на MMIC-e, только я не могу ее оперативно подключить, нужно организовать разъемы или кабельные хвостовики вх/вых.
По результатам измерений - моей мощности хватило для раскачки до уровня +24 дБм (это 1,35...1,4В по внутреннему детектору мощности или 0,25Вт). Это напряжение тоже, можно сказать, идеально совпадало в каналах. Было, к примеру 1,36 и 1,38В (с нагревом немного уходит), причем больший уровень показывал канал, который изначально был чуть сильнее и открыт. Суммарный ток с сигналом порядка 680 мА, т.е. открывается приблизительно в уровнях 300/340мА - против 300/540мА однотактного РА при полном открытии, Плохо, что не успел измерить суммарную мощность, но это измерю. Можно будет сразу оценить потери моста и качество фазирования. Теоретически (в идеальном случае - КПД сложения 100%) сейчас должно быть 0,5 Вт. В общем, результат и можно было предположить, поскольку массово выпускаемые PA для WiFi построены по этому принципу. Теперь главное - получить точные цифры. По полученным цифрам, если все будет линейно - мне не хватает +6дБм входного уровня. Думаю, без проблем их получу. Главное, чтобы все это сложилось в выход с минимальными потерями. 73!   
« Последнее редактирование: 20 Ноябрь 2017, 05:24:09 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #356 : 20 Ноябрь 2017, 20:03:14 »
GE! Немного доработал свой драйвер. Был только один каскад на BGA2709, добавил транзистор (на плате видно отверстие для выхода, дальше плата была пустая). Допаял разъем на вход и кабель на выход. Включил, работает на +++, выход +13…14 дБм, похоже что транзистор (2SC5508_T79) уже в ограничении. Режим его сейчас 2,8В/22мА. Далее подключаю к усилителю. До этого было 250 мВт – это напряжение на внутреннем детекторе 1,35…1,4В , я считал что недостаточно раскачки. После включения – на детекторе 1,25В (это порядка 150 мВт)…Как говорится…. картина маслом….
Предположений возникла масса, в первую очередь – на материал ФР4: ранее (я упоминал) при переходе с ФР4 на СВЧ материал разница – радикальная. Каким бы плохим он не был (ФР4) фильтры на нем работают (на 5,7 ГГц), да и более сложные мосты – тоже!
Далее – я не могу открыть транзистор, хотя входной мощности с избытком. Мосты на Вх/Вых – идентичные. Возвращаю предыдущую раскачку - +5 дБм, подключаю: имею то же, что и было 250 мВт по каналам, измеряю суммарную выходную… - 120….140 мВт. Т.е. мощность как делится  так и суммируется…
Вывод такой (и пока единственный) – вся причина в сложении/делении (топология) или около того. Некоторые "проколы" здесь есть - например при повороте МПЛ нужно было это плавно сделать (сектором из дуги), но не думаю, что это уже здесь так сильно "заваливало" бы всю работу схемы. Нормальная работа однокаскадного усилителя здесь не в счет – там топологии, как таковой нет вообще (две МПЛ – Вх/Вых). Тогда я уже с некоторым риском пошел на последний эксперимент: взял зачищенный на 2…3мм хвостовик кабеля, подключенный к генератору (без драйвера, +5дБм) и подключил его на вход одного канала (просто касанием, входные конденсаторы с МПЛ перед этим снял - все устойчиво, "флуда" нет). Этот канал усилителя открылся и полностью вышел на мощность...
В общем пока только одни догадки… Завтра попробую сделать точные измерения ЭПС этого материала именно на частоте, тогда станет ясно, а может и нет (если этот ЭПС, как я и рассчитывал – 4,4…4,5). 73!
« Последнее редактирование: 20 Ноябрь 2017, 20:27:28 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн R3GC Владимир

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3263
  • Репутация: +620/-83
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #357 : 20 Ноябрь 2017, 22:08:37 »
Вячеслав, а что за материал? Цвет какой то подозрительный. Похоже на советский  стеклотекстолит. Если облуживать 60-90Вт паяльником пузырится? Я похожий применял для всяких перегородок и экранов, так как на ВЧ частотах он не работал.

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #358 : 20 Ноябрь 2017, 22:18:22 »
Владимир, GE! Цвет действительно подозрительный, но вряд ли он советский. Лист абсолютно новый. Сейчас зайду на сайт этого магазина, там иногда указывают происхождение товара.
Плохо, что я его на ВЧ нигде никогда раньше не применял. Теперь единственный вариант - делать с ним "лабораторные работы". Это не очень сложно, но это нужно было делать изначально, а не так как я. Сейчас уже жалею - столько времени убил. А измерения сделать не так уже и сложно - длинную МПЛ, (достаточно даже узкую полоску 15...20см) - я бы точно знал и ЭПС, причем именно на этой частоте и потери. Есть еще 0,3мм - этот более технологичный к "рисованию" МПЛ. У него ширина МПЛ 50 Ом будет 0,55мм, это уже не 0,3мм. А какой материал в роутерах? Вряд ли там какой-то нормальный СВЧ, учитывая его цену?
Материал отсюда  https://voron.ua/catalog/018710 (0,2 уже нет, есть 0,3). Но в каталоге товара производитель, как пишут, тот же (и для 0,2 и для 0,3):   http://www.doosanelectronics.com/en/
А скорее всего, тем более это очень просто, пересчитаю этот РА под 0,5 мм. Просто я совсем недавно делал фильтры из этого материала (для проверки на 5616М) - параметры получил вообще на уровне банки. Осталось сделать точные измерения.
« Последнее редактирование: 20 Ноябрь 2017, 22:37:57 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Изготовление и настройка PA 5.7 ГГц
« Ответ #359 : 26 Ноябрь 2017, 13:16:39 »
А скорее всего, тем более это очень просто, пересчитаю этот РА под 0,5 мм.
Перенес этот РА на плату из FR4/0,5mm. Фото – в первой галерее. Там же – нашел у себя старые платы из подобного материала, где выделил топологию подключения выходных цепей (ранее этот файл был составлен по образцу плат с E-bay и Даташита, сообщение № 285). В этом РА изменения незначительные: немного скорректировал ток стабилизации стабилитрона, напряжение его теперь номинальное – 3,31В и одинаковое в обоих каналах (резистор с +5в – 2 параллельных по 390 Ом). Также немного добавил начальный ток – по 340….350 мА на канал. Первое же включение РА показало почти аналогичный результат, как и в предыдущем эксперименте с РА на FR4/0,2mm… Единственное отличие – мощность я получил значительно больше – порядка 0,5 Вт на канал, суммарный ток 0,9А. Я не мог «прокачать» усилитель до полной мощности. Далее пошли «ошибки» и «работы над ошибками». В этой схеме я уже получил сложение мощности. Цифры сначала были неутешительными – прибавка порядка +1,5…2 дБ, но это уже несколько радовало. Основной ошибкой было то, что я не учел наличие мостов и то, что настройка однокаскадного усилителя радикально отличается от настройки при сложении. Я впоследствии отрезал часть платы с выходным мостом, пробовал производить просто сложение по «методу С.Г. Жутяева» (параллельное включение с предварительной трансформацией сопротивления). На фото в галерее №2 это видно – сначала 2 отрезка 3/4Л кабеля РК75-2-22, затем к ним подпаивал хвостовик 50 Ом кабеля или разъем. Метод работает, но это совсем не то, что нужно. Затем я вырезал плату, как на рисунке и сделал вставку из ФАФ-4 0,5мм. В связи с тем, что толщина одинаковая – это оказалось совсем несложно.
Далее результаты стали более интересными – я получил почти 100% сложение мощности: суммарная порядка 0,9…1Вт. Понятно, что так быть не может, но это объяснимо: выходную я измеряю довольно точно, а по каналам измерить не могу – только косвенно, по показаниям внутреннего ваттметра SZA. Я понимал, что в первую очередь нужно было заниматься входными цепями, но все же результат с выходом несколько обрадовал.
Относительно входа – (99,9%) сильное рассогласование и большой КСВ участка цепи мост-вход микросхемы. Поэтому на вход одного канала поступает очень большой уровень отраженного сигнала другого канала. В однотактном РА с этим проще - сигнал принудительно "вдуваем" в усилитель... В предыдущем РА (на   FR4/0,2mm) я это сразу увидел, когда «разобрал» мост и подавал сигнал непосредственно на м/сх. Здесь я этого еще не делал, но я снимал питание с канала и уже сильно заметна разница при подаче на «холодный»/ «горячий» канал. Мощность по входу малая, поэтому здесь особого риска не было, по выходу - тоже надежда на QRP и развязку моста. К большому сожалению из-за топологии я не могу сделать настройку входной цепи шлейфами (если это поможет). Как варианты решения проблемы есть несколько путей:
- попробовать заменить разделительные конденсаторы в цепи мост/вход на резисторы. Потребуется бОльший уровень на вход РА, но это не вопрос: сейчас +5дБм более чем достаточно. Сейчас конденсаторы 0,47 пФ, были и по 100 пФ - разницы никакой.
- снять эти конденсаторы и с выхода моста пробовать подавать сигнал на вход через кабель. Это будет небольшой отрезок: 40/60/80/100 мм, но результат может дать: с кабеля усилитель работает на +++.
- еще вариант (маловероятный, но все же….): не исключено, что может нормально работать при переносе топологии входных цепей на нормальный диэлектрик. 73!     

« Последнее редактирование: 26 Ноябрь 2017, 13:37:50 от UR5EIN Вячеслав »