Мощные транзисторные РА на 432 МГц

[ua3djg Николай]

Cпасибо, Юрий. Теперь всё понятно. 73 !

[RZ4HD]

        Здравствуйте. Решил именно в этой теме про мощные РА на 432 МГц затронуть вопрос трансформирования симметричного выхода РА в несимметричный вход ФНЧ. Я сторонник изготовления законченного модуля усилителя с несимметричным 50-ти Омным выходом. Это – обычное стандартное требование. Я балун всегда ставил на плате модуля РА. Рисунок 1 и фотографию прилагаю. Лет восемь назад я изготовил РА с немного другим подключением балуна. Точнее, я с помощью балуна, расположенного вне платы РА, подключил симметричный выход модуля после двух групп разделительных конденсаторов АТС-100В  к несимметричному входу ФНЧ. Попросту говоря, я использовал балун в качестве соединительного кабеля между платой РА и ФНЧ и его длина в 100 мм была стандартная для балуна диапазона 432 МГц. Фотографию реализации я не смог найти. Я использовал РА с дизайном самодельной выходной платы от W6PQL. Балун был изготовлен из одиночного кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Данный вариант позволил сделать выходную плату более короткой и немного сэкономить на кабеле, меди субрадиатора, ламинате… Но были уменьшены и размеры радиатора всего РА. Мне эта идея понравилась и я её реализовал. Усилитель был изготовлен более компактным. Давно это было, но свои 500 Ватт после ФНЧ на транзисторе MRFE6VP5600 я получил. 
        Вопрос. Что неправильно теоретически при таком подключении? Кто-то может разъяснить ошибки? Я не могу найти подвоха в таком подключении и повторюсь, что я делал РА с таким включением кабелей.
        Была информация, что выход балуна целесообразней всё же заземлить на выходной плате. Но что измениться принципиально, если применить подключение ФНЧ, как на Рис 2?  Юрий. 

[ua3djg Николай]

Извини, Юра, я опять отвечу...Задача балуна - развязать по ВЧ точки входа от точек выхода. Если балун хорошо справляется со своей задачей ( развязка -хорошая ), то нет разницы - где ты заземлишь одну из выходных клемм. Для того, чтобы развязка была хорошей, надо чтобы индуктивность обмотки балуна была достаточной, а ёмкость между входом и выходом минимальна. Это обычно противоречивые требования. Ведь, -чем больше витков в катушке, тем больше и ёмкость между её витками. Так вот, для балуна на столь высокую частоту 432 МГц, достаточную индуктивность обеспечивает совсем небольшая катушечка, скажем, - в один виток. Но, если ты этот виток вытянешь в линию, то его индуктивность тоже изменится. Точно так же, как и у обычной катушки. Намотай, к примеру, катушку из 10 витков и измерь её индуктивность. А затем вытяни эти витки в линию и опять измерь. Индуктивность будет отличаться. И тут мы подходим к ответу на твой вопрос. Кабелёк, свёрнутый в один виток будет иметь другую индуктивность, чем если его вытянуть. А далее важно лишь одно - хватит ли получившейся индуктивности для достаточной развязки на данной частоте и не будет ли "антенный эффект" вытянутого отрезка кабеля ( в катушке поле всё ж более точечное ) влиять на другие узлы? Поскольку у тебя всё работало , то, видимо, - "и хватило и не влияло"....Ну, и если полезть в "дебри", то, справедливости ради, надо ещё отметить, что добротность классической цилиндрической катушки будет всё же много выше куска провода, не смотанного в эту катушку, со всеми вытекающими...

[r3kr]

Я не могу найти подвоха в таком подключении и повторюсь, что я делал РА с таким включением кабелей

Добрый день Юрий! Подвох может быть только в токах которые потекут по шасси . Потребуются бусы из феррита и тд Увеличатся потери на токи и тд . Вот если это все залудить на общей меди радиатора то может и получится .

[R3KAS]

То: RZ4HD - при исполнении балуна по второму рисунку можно получить неконтролируемый ВЧ ток по общему проводу (как говорили UA3DJG и R3КR). Если хочется уменьшить габариты УМ, то балун можно убрать под плату. Были и такие конструкции.

[RZ4HD]

Здравствуйте. После ответа Виктора про то, что всё залудить на одной меди сразу вспомнил, как  делал РА. Медный субрадиатор изготовлял из 10 мм медной пластины 120 х 100 мм. Платы и транзистор припаяны к медному субрадиатору. ФНЧ изготовлен был с применением конструкционных конденсаторов на плате из 1.5 мм ФАФ-4Д. Эта плата припаивалась на медную пластину толщиной  1 мм. Так вот это медное основание ФНЧ было прикручено  тремя винтами М3 к медному субрадиатору прямо у выхода и РА и ФНЧ соединялись балуном. Помимо этого широкой медной шиной дополнительно припаял (хоть и она была прикручена) массу на выходной плате к медному основанию ФНЧ. Тогда для теста был изготовлен экспериментальный моноблок РА с ФНЧ. Но сейчас я хотел иметь отдельно модуль РА и отдельно ФНЧ и соединить их балуном. Советы и проблемы понял. Делать так не буду. На счёт изготовления моноблока подумаю. Юрий.
       

[r3kr]

Вот интересный момент Юрий ! Вы начинаете фильтр с емкости , я всегда начинаю фильтр с индуктивности , моя практика на КВ показала , что усилитель лучше работает и видит нагрузку через фильтр начинающийся с индуктивности . Очень интересная тема для обсуждения !

[RZ4HD]

Извиняюсь за сообщение не в темах по ФНЧ. Привет, Виктор. Я сейчас изготовляю ФНЧ только с конденсатором на входе. Исключением является ФНЧ в экспериментальном РА с применением MRF-300. Там и плата НО стоит, которую я не применял, и измеритель мощности, и защита будет… В том числе поставил и ФНЧ 7-го порядка с индуктивностью на входе с применением твоего Ноу Хау изготовления платы ФНЧ. Просто мне было интересно и параметры проверить и посмотреть, как ведёт себя плата при настройке ФНЧ (растягивании или сжатии катушек).
         В принципе, ФНЧ 5-го порядка и с индуктивностью и с конденсатором на входе имеют одинаковые параметры. При применении на входе конденсатора ФНЧ имеет всего две катушки. Попросту два подстраиваемых элемента, а не три, как в ФНЧ с индуктивностью на входе. Это плюс. А номинал конструкционных или обычных конденсаторов легко рассчитать и их не нужно подбирать! Легче настроить две катушки, нежели три.
        Виктор. И тебе и мне, имея большой опыт работы с ФНЧ, легко настраивать ФНЧ. Уже устаканились размеры и параметры катушек. Но что делать тому, кто впервые рассчитал по формулам или программам индуктивность, изготовил её и получил КСВ ФНЧ в районе двадцати. Могут руки опуститься. Сам через это проходил. Не все знают определённые важные хитрости, как все определить, в какую сторону идти. Да и катушек на первых порах нужно будет изготовить много…  По этой причине я применяю конденсатор на входе. На площадку конденсатора очень хорошо распаиваются входной и выходной кабели плюс выводы катушек. Чего не скажешь про дизайн с катушками на входе. У ФНЧ W6PQL катушка припаивается к полосковой линии. Фото прилагаю. При настройке ФНЧ на диапазон 432 МГц (растяжении и сжатии катушек, изготовленных из 1.8 мм провода) были случаи отрыва фольги полосковой линии. Кому нужна эта проблема, которая устраняется покупкой очередной платы у американца за 45 долларов? 
         Я распаивал катушки корпусированного ФНЧ на входной и выходной разъёмы СР-50 с резьбой М18 х 1мм, используя их центральные контакты, как опорные точки. Да, такая идея отлично работает и при этом можно получить размеры ФНЧ меньшие, нежели, чем с конденсатором на входе. Но не всегда нужен корпусированный ФНЧ, к примеру, внутри РА. Да и место в РА обычно имеется.
       Исходя из вышеизложенного, я пока буду изготовлять ФНЧ с конденсаторами на входе и выходе. Я не применяю конденсаторы АТС-100В в ФНЧ. Их зачастую сложно для многих купить. По этой причине я пошёл путём применения конструкционных конденсаторов из 1.5 мм ФАФ-4Д.
       Твой  1 кВт ФНЧ на 144 МГц с применением FR-4 интересен для меня по идее технологии. Отличное Ноу Хау. Но нужны конденсаторы АТС-100В. У тебя они есть, а у многих их нет. Если я куплю конденсаторы, то, может быть, я и применю твои хитрости при изготовлении нескольких ФНЧ. Юрий.

[r3kr]

Посмотрел фото . Оба фильтра начинаются с индуктивности - стоит задуматься !

[RZ4HD]

Здравствуйте. Виктор. На первой фотографии мой ФНЧ, который был разработан лет 7-8 назад. Уже и не помню когда. Применена плата из ФАФ-4Д с заводской металлизацией. На нём провёл много экспериментов и отказался от него, уйдя к дизайну с конденсатором на входе. Да, он неплохой и всё работает, но требуются АТС-100В. У тебя они есть, у других - в настоящее время нет и эти конденсаторы нужно где-то покупать. Юрий.

[r3kr]

Юрий дело не в доступности конденсаторов . Я не могу подвести теорию , но усилителю  нагрузка на индуктивность более приемлема . Я думал нам помогут в теории . Это очень не простой вопрос.

[RN3DKQ]

Вероятно скажу банальность, гармоники не так нагружают транзистор, если фильтр начинается с индуктивности.

[R1IAAA vadim]

 Всем доброго. Извините пожалуйста , если я не верно понял. Юрий говорит о фильтре без трансформации сопротивлений. Так?  В то время как уважаемые R3KR  и RN3DKQ о ином. Верно?

[RZ4HD]

Да. ФНЧ по входу и выходу у меня 50-ти Омные. Если ФНЧ применить с иным импедансом на входе и выходным импедансом в 50 Ом, то есть шанс получить больше мощности с РА на 50-ти Омную нагрузку при применении трансформаторов 1:4, к примеру. Но программа, которой я пользуюсь, может рассчитать ФНЧ только с одинаковым импедансом на входе и выходе. Я бы давно применил ФНЧ с различными импедансами по входу и выходу. Нужно попробовать пойти этим путём, имея более простой дизайн выходной платы. Юрий.

[R1IAAA vadim]

RZ4HD Да, да. Я понял. Спасибо.