Автор Тема: LNA SPF5122z  (Прочитано 186486 раз)

0 Пользователей и 5 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +398/-102
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #345 : 25 Сентябрь 2015, 13:06:53 »
Об этом я писал в нескольких темах !  Задача аттенюаторов не только сбалансировать КУ тракта, но и ОБЕСПЕЧИТЬ ПОСТОЯННУЮ НАГРУЗКУ
в широкой полосе для активного элемента ( кстати, для которого все параметры IP3out и т.д. даны для сопротивления близкого к 50 Ом).
Когда МШУ содержит BPF (полосовой фильтр) то атт. на выходе МШУ обеспечит постоянную нагрузку лишь в полосе прозрачности фильтра.  Ставить атт (вентиль) между активным элементом и фильтром?
 Нагрузка по входу МШУ так же обеспечивается лишь в полосе работы антенны. В общем случае не все так просто :(  К счастью для работы в эфире не обязательно писать диссертацию о проектировании МШУ :)  Хотя проколы случаются даже при около научном подходе к проектированию.
   
Павел  US4ICI

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6993
  • Репутация: +782/-87
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #346 : 25 Сентябрь 2015, 19:05:28 »
Когда МШУ содержит BPF (полосовой фильтр) то атт. на выходе МШУ обеспечит постоянную нагрузку лишь в полосе прозрачности фильтра.  Ставить атт (вентиль) между активным элементом и фильтром?

Аттенюатор 5-6 дб - это автоматом КСВ по выходу активного элемента не более 3,5 во всей полосе !   Фильтр с крутыми скатами - КСВ до бесконечности за полосой прозрачности фильтра. Выбирать разработчику - чего он хочет : полного отражения от фильтра и "замеса" в активном элемента или почти полного поглощения частот вне полосы фильтра.
Если было бы все OK в проектировании тракта - не задавали бы вопросы, почему МШУ, установленный на антенне не работает, а на приборах КУ и КШ показывает отменные характеристики.
Диссертацию писать по МШУ уже нет смысла, есть смысл читать IEEE articles, посвященные LNA. Большинство наших дисеров было "сдуто" оттуда.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +398/-102
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #347 : 26 Сентябрь 2015, 08:43:37 »
Выбирать разработчику - чего он хочет : полного отражения от фильтра и "замеса" в активном элемента или почти полного поглощения частот вне полосы фильтра.
Разработчик обычно хочет согласования активного элемента с фильтром и во всей полосе рабочих частот активного элемента :) 
Варианты решения:
- атт между активным элементом и фильтром,
- нагрузка 50 Ом на выходе активного элемента с фильтром пробкой на рабочей частоте,
- балансный усилитель
     Ваши предложения по схемотехнике МШУ для обеспечения постоянной нагрузки активного элемента по входу и выходу за полосой пропуская фильтра, и рабочей полосой антенны?
Павел  US4ICI

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6993
  • Репутация: +782/-87
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #348 : 26 Сентябрь 2015, 09:56:25 »
Выбирать разработчику - чего он хочет : полного отражения от фильтра и "замеса" в активном элемента или почти полного поглощения частот вне полосы фильтра.
Разработчик обычно хочет согласования активного элемента с фильтром и во всей полосе рабочих частот активного элемента :) 
Варианты решения:
- атт между активным элементом и фильтром,
- нагрузка 50 Ом на выходе активного элемента с фильтром пробкой на рабочей частоте,
- балансный усилитель
     Ваши предложения по схемотехнике МШУ для обеспечения постоянной нагрузки активного элемента по входу и выходу за полосой пропуская фильтра, и рабочей полосой антенны?

Во первых, необходимо разделить типы активных элементов (АЭ) на приблизительных 2 класса.
- первый класс, это те АЭ, которые имеют ограниченную полосу согласования по S11, S22 , это отдельные СВЧ полевые транзисторы
MOSFET до появления относительно широкополосных современных HEMT и т.д.
- второй класс, современные высокодинамичные HEMT АЭ и микросхемы с близким к 50 Ом импедансом , которые имеют довольно широкую полосу согласования.

С первым классом АЭ (это MGF1302 1801 4919 и т.д.) все сталкивались,  требования к динамике как бы обеспечивались за счет узкой полосы согласования по входу ( за счет высокодобротных резонаторов) и из-за этого на выходе АЭ мы имели ограниченный по ширине спектр, который можно было после согласования нагружать на фильтр (IP3 этих АЭ был хуже современных, но схемотехника позволяла проектировать МШУ с высокими параметрами).

Со вторым классом ( после появления требований к полосе рабочих частот с появлением широкополосных видов связи) радиолюбители столкнулись примерно около 15 лет назад. Входной и выходной (а выходной чаще всего близкий к 50 Омам) импедансы позволяют широкополосное согласование. Все параметры в даташитах выглядели замечательно. В аппноутах от фирм производителей
много примеров реализации МШУ для GSM/LTE c высокими параметрами по КШ и IP3.  Радиолюбители те же лет 15 назад так же столкнулись
с заселением УКВ и СВЧ участков со скоростью геометрической прогрессии ! Но используя "старые" методы проектирования МШУ добиться
тех же параметров из даташита не удастся.

Вопрос - как добиться ?  Все описано в аппноутах на чипы и примеры реализации устройств от известных фирм.

Теперь по вопросам.
Варианты решения:
- атт между активным элементом и фильтром   -  да ! Или диплексор, но видел я такие схемы значительно реже, хотя
может быть мне недоступны современные схемы решения приемников с диапазоном 0,8 - 6 ГГц для ШПД
- нагрузка 50 Ом на выходе активного элемента с фильтром пробкой на рабочей частоте --- это я совсем не понял, может проще
питание не подавать на МШУ для такого же результата ?  :-\
- балансный усилитель - хорошая штука, применяется во многих МШУ ШПД, 15 лет по работе имел с ними дело очень плотно ( от проектирования до сдачи в ОТК и т.д.) Но потери во входном НО деградируют КШ до 0,7-0,8 дб в лучших моделях,хотя и позволяют получать октавные полосы согласования по входу (и выходу).

Есть много новых вариантов, с которыми я сейчас часто сталкиваюсь,  как пример усилители бегущей волны на чипе от Avago c полосой от 1 до 40 ГГц и КШ не хуже 2,5 дб (вход выход 50 Ом). Но для радиолюбителей это дорогое решение, да и по специфике использования не подходит.

Мои предложения по схемотехнике МШУ для р/л: использовать то что есть под руками и работать в эфире , причем подстраиваясь под конкретные условия в своем QTH.  Как вариант - сравнение старого МШУ на MGF1302 и нового высокодинамичного с тем же КШ:
http://ra3wdk.qrz.ru/comp_lna.htm

Так что незачем возводить разработку МШУ в религию, это только маленький кирпичик общей системы. И даже если он будет золотой, то
это еще ничего не значит.  ;)


Оффлайн UA6FA

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 674
  • Репутация: +80/-65
  • Сергей
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #349 : 26 Сентябрь 2015, 11:36:06 »
 Иван, подробнее можно рассказать, как лучше можно эту трубочку присоединить к современному МШУ?

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6993
  • Репутация: +782/-87
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #350 : 26 Сентябрь 2015, 13:55:59 »
Иван, подробнее можно рассказать, как лучше можно эту трубочку присоединить к современному МШУ?

Сергей, это будет OffTop для этой темы.  Но конструктив отличный для МШУ на MGF1302 1302 1602 1801 и наших 3П3хх .  Единственный недостаток - минимум КШ в этом конструктиве тяжело добиться - связь резонатора с антенной фиксированная.

Оффлайн UA6FA

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 674
  • Репутация: +80/-65
  • Сергей
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #351 : 26 Сентябрь 2015, 14:26:00 »
Иван, у меня сделано на 3П910. Я подумал, что на входе современног МШУ не плохо бы иметь такую штуковину.

Оффлайн RA3VGV

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2304
  • Репутация: +164/-55
  • 9el RA3AQ 500ватт
  • QRA: lo06pi
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #352 : 26 Сентябрь 2015, 15:30:31 »
 а это что такое?

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +398/-102
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #353 : 26 Сентябрь 2015, 16:30:32 »
- нагрузка 50 Ом на выходе активного элемента с фильтром пробкой на рабочей частоте --- это я совсем не понял, может проще
питание не подавать на МШУ для такого же результата ? 
Нагрузка по переменному напряжению (после развязки).
Последовательно с резистором 50 Ом фильтр-пробка на частоту МШУ. Таким образом на частоте диапазона МШУ нагрузка не работает, а за полосой "пробки" нагружает активный элемент.
 
Но потери во входном НО деградируют КШ до 0,7-0,8 дб в лучших моделях,хотя и позволяют получать октавные полосы согласования по входу (и выходу).
Потери в лучших SMD НО 0.1 дБ на частоте 1000 МГц, что безусловно существенно для ЕМЕ МШУ.  К балансным МШУ мы еще придем в радиолюбительской практике.  К счастью нам не нужны широкополосные МШУ, это задачи приборостроителей и военных.
     Сегодня занимался проектом в MWO LNA 2m на транзисторе  ATF-531:   http://www.avagotech.com/products/wireless/transistors/fet/atf-531p8#documentation 
NF реально получить 0.15  dB, при токе 130 мА, 4В. С КСВ по входу да, хлопотно. Впрочем КСВ 3 получить удалось.  На 70 см от этого транзистора так же можно ожидать хороших результатов.  Если получится купить десяток, соберу неспешно, попробую..
« Последнее редактирование: 26 Сентябрь 2015, 16:47:48 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6993
  • Репутация: +782/-87
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #354 : 26 Сентябрь 2015, 21:38:41 »
Нагрузка по переменному напряжению (после развязки).
Последовательно с резистором 50 Ом фильтр-пробка на частоту МШУ. Таким образом на частоте диапазона МШУ нагрузка не работает, а за полосой "пробки" нагружает активный элемент.

Павел посмотри на АЧХ этой цепи, резистор и LC цепь - это только часть диплексора, там еще надо элементов навешивать , чтобы полноценный диплексор получился.

Потери в лучших SMD НО 0.1 дБ на частоте 1000 МГц, что безусловно существенно для ЕМЕ МШУ.  К балансным МШУ мы еще придем в радиолюбительской практике.  К счастью нам не нужны широкополосные МШУ, это задачи приборостроителей и военных.
     Сегодня занимался проектом в MWO LNA 2m на транзисторе  ATF-531:   http://www.avagotech.com/products/wireless/transistors/fet/atf-531p8#documentation
NF реально получить 0.15  dB, при токе 130 мА, 4В. С КСВ по входу да, хлопотно. Впрочем КСВ 3 получить удалось.  На 70 см от этого транзистора так же можно ожидать хороших результатов.  Если получится купить десяток, соберу неспешно, попробую..

Балансные я уже делал для 144 и 432 МГц : http://ra3wdk.qrz.ru/hdfe.htm
Кстати, сейчас один такой МШУ на крыше работает круглосуточно прямо посередине между двумя базовыми станциями GSM и транка (в 12 метрах всего). Но на выходе фидера не трансивер стоит, а анализатор спектра R&S - тот "переваривает" эту ситуацию.

Потери в НО от Mini-Сircuits и MaCom я уже намерял,  если они с 10% полосой, а не октавной - то потери у лучших 0,15 дб , но они размером в половину спичечного коробка и греются от 100 вт.  А если с октавной полосой, на поликоре с золотом, то потери 0,3-0,4 и то же греются , но от 50 Вт.

Если смотреть на  даташит активного элемента, то да , все отлично. Но , разъем, конденсатор + чип индуктивность на входе , как согласующая цепь сразу добавляют своих 0,2-0,4 дб. Но почему бы и не попробовать на нем ? Я кстати, вв МШУ на 5760 и 10 ГГц конденсатор на входе вообще не ставлю ( как в головках LNB).

Оффлайн RL3QDD Геннадий

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 234
  • Репутация: +23/-5
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #355 : 27 Сентябрь 2015, 11:59:04 »
А если RG-8 китайского нонеймовского производства ?...Комментарии излишни...
Вот если бы у вас был кабель 8D-FB , то затухание на 30 м было бы 1.44 дб...
Как правильно заметили выше, кабель у меня RG-8 Kingsignal с затуханием на 144 5 дБ на 100 метров.
На другой позиции стоит кабель RFS 1/2
« Последнее редактирование: 27 Сентябрь 2015, 12:38:41 от RL3QDD Геннадий »

Оффлайн EU4AX

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 23
  • Репутация: +5/-5
  • Подпись находится в стадии разработки
  • QRA: KO13vp
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #356 : 05 Октябрь 2015, 23:30:25 »
Довозбуждался мой экземпляр... Ашш резистор на 12 Ом выкипел.
А я то думал, что это у меня помеховая обстановка такая, ибо заводился на определённых азимутах.
Пока PGAхи плывут из китая, к чему "допиливание" свелось? -6db на выход?

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +398/-102
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #357 : 06 Октябрь 2015, 07:54:21 »
к чему "допиливание" свелось? -6db на выход?
http://forum.vhfdx.ru/mshu/lna-spf5122z/msg229725/#msg229725 - изменить номиналы вх цепи МШУ.
Атт. не помешает если в вашем случае усиление избыточно.  Пришли к выводу что атт. в схеме МШУ с фильтром необходимо ставить между активным элементом и фильтром.
« Последнее редактирование: 06 Октябрь 2015, 07:56:51 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6993
  • Репутация: +782/-87
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #358 : 09 Октябрь 2015, 16:07:07 »
Цитировать
http://forum.vhfdx.ru/mshu/lna-spf5122z/msg229725/#msg229725 - изменить номиналы вх цепи МШУ.
Атт. не помешает если в вашем случае усиление избыточно.  Пришли к выводу что атт. в схеме МШУ с фильтром необходимо ставить между активным элементом и фильтром.

Да, Павел.  Надо установить 3-4 дб аттенюатор после микросхемы. Этим можно поднять реальный IP3 и уменьшить влияние фильтра
на входной КСВ. Как раз попали пару Ваших МШУ мне на доработку.  Один МШУ без обхода, другой с обходом.
МШУ выполнены на высоком уровне, стабильны по характеристикам во времени, хотя применение такой индуктивности на входе (большой диаметр при малой высоте корпуса) не обосновано - все равно добротность индуктивности в сопротивлении потерь уменьшается.

На приборе как раз записаны в память параметры моего МШУ без фильтра с аттенюатором (КУ 22 дб) - по КУ все понятно, это верхние коричневые графики, мой МШУ без фильтра, Ваш с фильтром.
А вот нижний график (КСВН) интереснее,  мой МШУ - график красного цвета.


Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6993
  • Репутация: +782/-87
Re: LNA SPF5122z
« Ответ #359 : 09 Октябрь 2015, 16:20:15 »
По графикам можно сказать следующее - развязка между каскадом и фильтром нужна.  КСВ по входу у обоих МШУ выше 2,5. Сам фильтр можно точнее настроить по входу и выходу, т.к. не компенсирована реактивность  - это видно на обоих графиках (пичок КСВ ниже по частоте).  Именно на этом пичке, в случае недосогласованности МШУ по входу возникает возбуждение МШУ.  КСВ получить ниже 1,5 для этого чипа возможно - как доказательство - графики МШУ с аттенюатором и несколько другой входной цепью (два экземпляра на графиках ниже).

Далее провел несколько измерений IP1,  при минус 15 дбм на входе я получил провал КУ на 1 дб ( а значит по нашему ГОСТу это граница IP1). Это довольно высокий уровень - по динамике все ОК ( хотя в даташите +23.4 на 1900 МГц) , а тут 8-10 дбм получается OIP1.

Фильтр хороший, мне понравился, может чуть подсогласовать, но если ставить аттенюатор - то нормально и так. Это конечно не спиральник,  но кучу проблем решает сразу.
« Последнее редактирование: 09 Октябрь 2015, 16:25:19 от RA3WDK »