Автор Тема: РА на 1296 МГц с применением транзистора MRFE6S9160HS.  (Прочитано 79426 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет
       Здравствуйте. Хочу начать отдельную тему по РА на 1296 МГц с применением конкретно транзистора MRFE6S9160HS. В параллельной теме набралось уже 70 страниц по различной тематике и там очень сложно выудить нужную информацию по вышеупомянутому РА и это займет много времени. Этот РА очень актуален и информация по нему пригодится многим.  Просьба в этой теме не писать про иные РА. Для этого существует другая тема.
         На днях поздравлялись с праздниками с DF9IC. Он изготовляет два 1 кВт РА на 1296 МГц. Один из них уже готов.
        Я провел предварительные работы по тестированию одного модуля из той партии, что изготовлялась массово. Пока только положительные отзывы. Дешево, очень дешево, очень просто, очень качественно… Других слов нет. Огромное спасибо всем тем, кто принял участие в организации и осуществлении идеи изготовления наборов. Плату и транзистор припаивал к медяхе. Ее установил на термопроводящей пасте на радиатор. Провел предварительные измерения, связанные с согласованием и измерением параметров. Большую мощность получать не стал и выкачивать более 150 Ватт просто не буду. У меня в перспективе задача получить с 4 модулей 500 Ватт.
       Ток покоя в 1 ампер выставляется при напряжении на затворе в 3.2 Вольта. Я использую для смещения напряжение +27 Вольт, но подаю его сначала на стабилитрон Д815Д через резистор и лишь потом это пониженное напряжение поступает на  стабилизатор 7805 и далее на регулировочный потенциометр. Подавать напряжения 27 Вольт напрямую на 7805 я не рекомендую. Чип может этого напряжения просто не выдержать, не смотря на то, что по даташщиту этот параметр равен +36 Вольтам,  и Вы убьете транзистор. Это, увы, уже подтвержено практикой, правда не моей.
           При напряжении питания +27 Вольт и токе покоя в 1 Ампер при выходной мощности в 80 Ватт КПД РА составляет 41 процент и Ку равен 44. В принципе, это намного лучше, чем у MRF-286. При выходной мощности в 100 Ватт КПД равен 43.5%. При выходной мощности в 120 Ватт КПД равен 45%. Что происходит при напряжении питания в 30 Вольт? Это не режим для форсирования. Просто хотелось посмотреть, что делается с РА при таком напряжении и оно абсолютно не критическое.  Сразу увидел зашкал амперметра и снизил раскачку. При выходной мощности в 120 Ватт КПД чуть снизился до 42%, но Ку при этом стал равным 78. РА отдает 120 Ватт выходной мощности при входной мощности всего в 1.55 Ватта!!! Это обрадовало. Пока получается реальной идея раскачки 500-600 Ваттного РА от трансивера с выходной мощностью в 10 Ватт без промежуточных драйверов. Если увеличить раскачку, то при напряжении питания в 30 Вольт будет однозначно выше и КПД и выходная мощность.  Завтра продолжу тесты РА с мощностью в 150 Ватт. Далее с увеличением мощности параметры РА «плывут». Увеличивать мощность до 180 Ватт имеет смысл лишь при работе телеграфом. Я считаю, что я свою задачу уже выполнил. Мне нужно лишь немного увеличить раскачку и я увижу свои 140-150 Ватт. Напоминаю, что я подаю на РА всего 1.5 Ватта. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет
       Здравствуйте. С Новым Годом. Провел второй этап измерений РА. Все, что хотел измерил. Думаю, что вернусь к этой теме после изготовления 4 модулей и анализа статистики.
     Мощность в 160 Ватт получается при выходной мощности от ГСС в 2.23 Ватта, что соответствует Ку равным 72 (18.57 dB)  КПД однозначно лучше 50%. Напомню, что при меньшей мощности Ку был 77.5 (18.9 dB). При напряжении питания в 30 Вольт, токе покоя в 1 Ампер  и потребляемом токе в 10 Ампер выходная мощность 147 Вт и КПД 49 процентов. Пока остановился на этом варианте режима.
       Ток покоя при нагреве увеличивается. Такое явление вполне нормально. Целесообразно ставить либо простейшую схему термостабилизации тока покоя, как у W6PQL, либо слегка уменьшить ток покоя при холодном радиаторе так, что бы он после прогрева стал равным 1 Амперу. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1672
  • Репутация: +223/-68
Усовершенствовал проект квадратурного моста в MWO.
Итог работы три моста на разных материалах в программе Layout6.
Во вложении мосты на FR4 1mm, RO4003C 0.508mm и Arlon 25N 0.76mm
Надеюсь пригодится конструкторам РА в на двух транзисторах в этой теме :)
Кому надо квадратурный мост под другой материал, обращайтесь.
« Последнее редактирование: 31 Декабрь 2015, 13:08:50 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет

      Здравствуйте. В качестве подстроечного конденсатора на входе я применил маленький дешевый керамический конденсатор на 10 пФ. Фото и его маркировку на пакетике прикрепляю. Великоват номинал, но для экспериментов нормально. Настроить все можно без лишних перепаек. Реально лучше ставить подстроечный конденсатор на 2-3 пФ и добавлять конденсаторы по 2 пФ и пробовать настраивать. Место на плате есть. Это дольше, но получается более плавная настройка. Завтра попробую поставить подстроечный конденсатор с винтиком на 10 пФ, как на фотографии, и уловить разницу. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1672
  • Репутация: +223/-68
Сумматор мощности на FAF4 1.5 mm подойдет для сложения двух РА до 1000 Ватт на выходе.
« Последнее редактирование: 03 Январь 2016, 14:17:27 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет
Здравствуйте. Всех с Новым Годом. Павел. Интересный вариант сумматора. После тестирования есть смысл запускать плату в минисерию. Сам готов взять 3-4 штуки. Меня бы интересовал вариант без лужения!!! Интересует цена, но для организации изготовления и продажи сумматоров просьба начать другую тему. Прошу это не делать именно в этой теме.
        Есть ошибка в рисунке печатной платы. Один из диодов ВАТ-62, который ближе к мосту, не соединен с резистором. Второе. Я не расчитывал этот дизайн в MWO, но мое впечатление, что при 300 Ваттах на 1296 МГц НО дадут очень большое напряжение на выходе детектора. Здесь нужно и линии НО укоротить и отодвинуть их от выходной полоски.  Но это мое мнение на первый взгляд. Ширину выходной полоски, которая стыкуется с мостом, нужно чуть увеличить. Кажется на 0.04 мм. Это видно на лэйауте.  Я готов протестировать этот сумматор на двух паллетах по 150 Ватт. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1672
  • Репутация: +223/-68
После тестирования есть смысл запускать плату в минисерию. Сам готов взять 3-4 штуки.
Создаем клуб любителей QRO на 23см? :)   Нужно учредить приз тому, кто из RU первым преодолеет планку 1000 Ватт.  Или опоздали?!
Есть ошибка в рисунке печатной платы.
Спасибо, устранил.  НО не считал (только мост), зазор "от сохи". После тестирования макета, уточним ослабление ответвителей.. 
Мост на ФАФ4, 1,5 мм существенно больше по размерам, чем на др материалах. Привожу еще один рисунок платы для сравнения размеров.   В наличии все четыре материала, приведенные на плату.
  На чем РА 2х9160 делать то будем?!  На ФАФ 1.5 мм линия 50 Ом широкая получается, места мало под АТС100В конденсаторы в стоке.  Габариты платы больше до 1.5 раза, что повлечет за собой дорогой корпус и фрезерованной плиты.  Готов разводить плату, не решусь на каком материале делать входную и выходную части :(
  В первом приближении плата РА с входной частью на FR4 1mm, и выходной на Arlon 25N 0.76 mm выгладит так.
« Последнее редактирование: 03 Январь 2016, 17:42:39 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1672
  • Репутация: +223/-68
В первом приближении плата РА с входной частью на FR4 1mm, и выходной на Arlon 25N 0.76 mm готова.
С мостом на ФАФ4 1.5 мм поместится в этот же габарит.  Arlon или FAF4, - вот в чем вопрос?? :)
« Последнее редактирование: 03 Январь 2016, 17:54:53 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RA3TLU

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1573
  • Репутация: +274/-63
  • QRA: LO15WJ
Добрый день Павел ! А можно еще один мост посчитать на ,ФАФ-4Д 2.2мм ? Заранее  благодарен !
ARZAMAS NN-09 RA3TLU АНДРЕЙ

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1672
  • Репутация: +223/-68
Добрый день Павел ! А можно еще один мост посчитать на ,ФАФ-4Д 2.2мм ? Заранее  благодарен !
Плата во вложении.
Не уверен что "плоский" мост с такими широкими линиями будет нормально работать. Надо пробовать в железе.

Павел  US4ICI

Оффлайн RA3TLU

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1573
  • Репутация: +274/-63
  • QRA: LO15WJ
Добрый день Павел ! А можно еще один мост посчитать на ,ФАФ-4Д 2.2мм ? Заранее  благодарен !
Плата во вложении.
Не уверен что "плоский" мост с такими широкими линиями будет нормально работать. Надо пробовать в железе.


Спасибо большое Павел ! Сейчас напечатаю и прикину , одно не понятно автор  DF9IC брал разный матерь ял с одинаковыми размерами и пытался сделать УМ я так понял что настройка этих конструкций очень сложна . Но как он умудрялся получать 120 ват место 150 на разных матерь ялах  при одинаковых размерах ? 
ARZAMAS NN-09 RA3TLU АНДРЕЙ

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет
        Павел. Без обид. Лэйаут  с применением 2.2 мм ФАФ-4Д по моему мнению неправильный. 50-ти Омные участки моста и входные и выходные полосковые линии имеют ширину 4.36 мм как бы в 50 Ом для 1.5 мм ФАФ-4Д.  Здесь материал толще. Твоя ширина видится для 2.2 ФАФ-4Д, как полосковые линии с импедансом в 67 Ом. Не 50 Ом.
      Павел. Вот мои мысли. Платы для одного транзистора проверены, есть каналы дешевого и качественного изготовления и плат и медных субрадиаторов. Здесь китайцев сложно переплюнуть. Даже повторный заказ через Резонит будет достаточно дешевый. Анализ цен проводился. Проще массово для всех делать однотранзисторные модули, где все понятно и все работает и потом, кому нужно, складывать на мостах из ФАФ-4Д. Я пока планирую такой путь. А плату с двумя транзисторами нужно еще перед массовым производством качественно оттестировать!!! Плюс плата выйдет дорогой,так как расходуется гораздо больше ламината.
    И еще. Я пару лет назад общался с W6PQL по поводу его платы РА на двух транзисторах для 432 МГц. Спросил, что лучше, моноплата для двух транзисторов, где все компактно или две более громоздкие отдельные платы с сумматором.  Он ответил, что лучше брать две отдельные платы, отлаживать каждую и только потом складывать мощность. Я придерживаюсь такого же мнения, хотя его можно оспорить. Это относится и к РА на 1296 МГц. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RA3TLU

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1573
  • Репутация: +274/-63
  • QRA: LO15WJ
А вот эта плата работать не будет ?
ARZAMAS NN-09 RA3TLU АНДРЕЙ

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1672
  • Репутация: +223/-68
... одно не понятно автор  DF9IC брал разный матерь ял с одинаковыми размерами и пытался сделать УМ я так понял что настройка этих конструкций очень сложна . Но как он умудрялся получать 120 ват место 150 на разных матерь ялах  при одинаковых размерах ? 
Линии у автора 50 Ом.  Согласование с помощью отрезков линий 50 Ом и конденсаторов.  Было бы интересней согласовать линиями с разным волновым сопротивлением без конденсаторов на землю, но нет данных Z вх, Z вых на частоте 1300 МГц.  Нет оснований не доверять информации автора о работе его платы с квадратурными мостами.  Но у меня нет ни файла Lay его платы, пи материала на котором она выполнена.  За то есть технология разработки РА, и мостов для любого материала (в пределах реализуемости).
Лэйаут  с применением 2.2 мм ФАФ-4Д по моему мнению неправильный. 50-ти Омные участки моста и входные и выходные полосковые линии имеют ширину 4.36 мм как бы в 50 Ом для 1.5 мм ФАФ-4Д.
Скачал загруженный мною файл. Линии 50 Ом примерно 6.2 мм, что соответствует 50 Ом на материале с проницаемостью 2.2 мм.  Не вижу ошибки.

« Последнее редактирование: 03 Январь 2016, 19:55:39 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет
Павел. Да, ты прав. 6.2 мм. 50 Ом. Просто при выделении этих полосковых линий в окне всегда выскакивает ширина 4.36 мм. Вот и подумал, что ошибка. Эти значения видимо остались от старого дизайна. При работе с линейкой размер 6.2 мм. 50 Ом. Извини. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.