Автор Тема: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD  (Прочитано 1319 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4857
  • Репутация: +898/-263
  • Дружу с паяльником 58 лет
Здравствуйте. Я начал эксперимент с усилителем на 1296 МГц с применением транзистора типа BLF8G09LS-400 Лет 15 назад я начинал экспериментировать с двойным транзистором, используя дизайн входной линии от Павла US4ICI. Для этого необходимо было применять транзисторы с корпусом, как и у транзистора MRF8S9200. А у таких транзисторов средняя мощность не сильно отличается от  MRF8S9200.  Значительного прироста в мощности не получишь. В моду вошли усилители с применением транзисторов MRFE6S9160, MRF8S9200 и т.п. Тема была заморожена. Недавно мой знакомый итальянский конструктор РА прислал мне видеозапись теста 300 Вт усилителя диапазона 2400 МГц с применением транзистора с корпусом, как и у BLF-278, MRF6VP41 или  MRFE6VP61K25. На основе последнего типа транзистора очень многие изготовляют и успешно эксплуатируют 1кВт РА диапазона 144 МГц.  Корпус транзистора способен  отвести тепло на медь у киловаттного усилителя. Я решил попробовать применить в РА на 1296 МГц сдвоенный транзистор с керамическим корпусом, как и у MRFE6VP61K25. При этом два затвора и два стока должны быть запараллелены. Раз на 2400 МГц такое проходит, то почему бы не попробовать такой дизайн на 1296 МГц. Беда ещё в том, что многие транзисторы, которые реально можно купить на Алиэкспрессе, имеют более низкие рабочие частоты. В конечном итоге я купил четыре транзистора типа BLF8G09LS-400PW  Транзисторы выпаяны из как бы работающего оборудования и выставлены на продажу. Я припаял транзисторы к медной пластине 10 мм толщины и протестировал транзисторы. По постоянному току работали все половинки транзисторов. Готового дизайна усилителя у меня нет. Проектировать усилитель я не могу, кроме того, транзистор рассчитан на работу на частотах 716-960 МГц, а я его хочу применить на частоте 1296 МГц. Естественно, даже если в даташите и есть необходимые данные, то они даны для другой частоты. Я решил логически, исходя из опыта, изготовить и протестировать платы и при необходимости изготовлять новые с другой топологией и далее производить их тесты. Процесс долгий… При этом оба затвора транзистора и оба стока соединены параллельно. Для входной платы я применил следующий дизайн. Измерил наружное расстояние между входными выводами транзистора, увеличил его на пару миллиметров и этот размер принял, как ширину входной линии около затворов. Далее нарисовал вторую часть трансформирующей цепи. Я не любитель резких скачков импеданса и по этой причине обе части линии соединяются при помощи условно плавного перетекания одного размера в другой. Понятно, что для данной частоты длина перетекания должна быть значительно больше, но как нарисовал, так и сделал всё из 1мм FR-4. Этот материал очень легко обрабатывается бормашиной при изменении размеров линии. После изменения размера в каком-либо месте измерения показывают, куда мы идём и что нужно делать с линией. Плата и транзистор припаивались сначала на небольшую медную пластину для тестирования настройки входной линии. На фотографиях представлены фото окончательного варианта входной печатной платы и график КСВ.
Реально после начала изготовления РА и припайки плат к 10 мм медному субрадиатору настройка немного изменилась. Я брал несколько конденсаторов различных номиналов типоразмера 1206 и припаивал их в различных точках входной платы в поисках того места, где КСВ становился меньшим. В конечном итоге я припаял конденсатор на 2.2 пФ в том месте, которое видно на фотографии ниже по тексту. Входную плату настроил. Продолжение следует.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4857
  • Репутация: +898/-263
  • Дружу с паяльником 58 лет
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #1 : 01 Марта 2026, 15:58:12 »
       Забыл написать, что параметр средней мощности у транзистора  MRFE6S9160 равен 35 Ваттам, у MRF8S9200 - 58 Ваттам, у  MRF8S9260 -75 Ваттам.  А у BLF8G09LS-400PW - 95 Ваттам. Разница очень ощутимая.
         Я привожу фотографию дизайна печатной платы усилителя из даташита. Входная часть очень громоздкая и изготовлена из Ro-4350 толщиной 0.508мм. Не пойму, для чего такая роскошь, когда всё гораздо проще и меньше по размерам делается из недорогого 1мм. FR-4. Входная плата у меня имеется. По выходной плате напишу так. Я хочу для изготовления выходной платы использовать 1мм ФАФ-4Д, который очень легко покупается в России. Если пересчитать более тонкий 0.508мм импортный ламинат с большей диэлектрической проницаемостью, нежели ФАФ-4Д, то выходная полосковая линия из ФАФ-4Д будет иметь нереально широкий размер, превышающий длину линии. По этой причине я применил дизайн своего РА с применением транзистора MRF8S9260. Но на выходную линию этого дизайна не помещались два стока вместо одного. По этой причине я поступил так же, как и с дизайном входной линии. Начертил выходную линию чуть шире двух стоков. Умные люди говорят, что линия делается часто при одной частоте не для конкретного транзистора, а под мощность при некотором напряжении питания. Может быть точнее - под выходной импеданс транзистора. Линию можно использовать и для других подобных по мощности транзисторов. А остальное часто можно подстроить конденсаторами.
       Выходная плата изготовлена с применением самодельной металлизации с применением заклёпок. В блокировке нет ни одного конденсатора типа АТС-100В. В качестве выходных конденсаторов не рискнул поставить один. Запаял два АТС-100В.
           При первом включении от мощности 1 Ватт рабочий ток был 8 Ампер. Транзистор раскачивается, но выходная мощность равнялась тому же ватту. Мощность не обиралась из-за неправильной трансформации выходной линией. Это было очень неожиданно. Танцы с бубном помогли. Подпаивал в разных местах конденсаторы АТС-100В различных номиналов. В конечном итоге получил удовлетворительную настройку выходной линии. Входную не трогал.
       Меня интересовал результат измерений параметров усилителя при входной мощности в 10 Ватт и при токе в 20 Ампер. Первое важно тем, что максимальная мощность трансиверов часто не превышает 10 Ватт.
          При напряжении питания 32 Вольта, токе покоя в 3 Ампера и входной мощности в 10 Ватт потребляемый усилителем ток был равен 16.2 Ампера, выходная мощность равнялась 256 Ваттам, КПД около 49.5% и усиление в 25.6 раза. Простыми словами, используя стандартный трансивер, усилитель выдаёт почти на сто Ватт больше, чем одиночные транзисторы MRFE6S9160, MRF8S9200 при практически одинаковом объёме работ. Это выгодно. Уж блоки питания мы покупать умеем и отвести тепло тоже научились.
        При токе в 20 Ампер при том же напряжении питания и токе покоя, усилитель выдал мощность в 340 Ватт при входной мощности в 16.5 Ватт, КПД 54% и усилении 20.6  По параметрам этот усилитель приблизительно одинаков с усилителем на двух MRF8S9260, но у описываемого усилителя все гораздо проще. Припаиваем один транзистор, а не два. Усилительный модуль меньше по размерам и более прост при настройке и ремонте, нежели усилители на двух транзисторах с применением квадратурных мостов деления и сложения мощности.  Возможно, будет эксперимент с изготовлением двух модулей и сложением их мощности. Получим под 700 Ватт. Драйвер уже изготовлен. Для этого нужно купить и корпусировать хороший блок питания на 32 Вольта 50 Ампер и изготовить измеритель мощности с поглощением на 1 кВт для частоты 1296 МГц. Позже обработаю и представлю некоторые фотографии теста модуля.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RX3DR Александр

  • Модератор форума
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 5335
  • Репутация: +582/-92
  • команда UF3D
  • QRA: KO85XM
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #2 : 02 Марта 2026, 10:26:14 »
В плане того , что не нужно подбирать пару транзисторов, этот вариант проще.
Мне кажется теряется мощность в точках припайки транзисторов к плате из-за не плотного прилегания выводов к платам , получается некая индуктивная составляющая.
ex RX3DUR-UV3DUR

Оффлайн RA9QAW Alexandr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3051
  • Репутация: +653/-95
  • QRA: KO85RR
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #3 : 02 Марта 2026, 11:45:39 »
Мне кажется теряется мощность в точках припайки транзисторов к плате из-за не плотного прилегания выводов к платам , получается некая индуктивная составляющая.
На фото Юрия, видимо, еще не собранный макет для измерения входной линии.
Юрий, можно фото паллеты уже после настройки?

ЗЫ.Спасибо. 340 Вт - это уже неплохо.
Вот бы было неплохо переделать американца на ФАФ или Роджерс.
Moskva, Alexandr, R2BRZ, KO85rr

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4857
  • Репутация: +898/-263
  • Дружу с паяльником 58 лет
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #4 : 02 Марта 2026, 13:00:56 »
Добрый день. Да, пару подбирать не требуется. Проверить на работоспособность нужно. Индуктивности в месте пайки меня не смущают. Всё настраивается. И выводы транзистора могут на 1.5 мм тянуться до платы (до линии) и висеть в воздухе для частоты 1296 МГц. Всё потом раствориться в настройке. Я не теоретик, я-практик. Всё работает.
     Американца копировать не нужно. Если бы мне подарили транзистор для РА по мотиву W6PQL, пусть паянный, но рабочий, то я попробовал бы сделать РА с параллельно включёнными затворами и стоками. Может даже и дизайн этого РА прокатил, но линии всё же шире нужно делать.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RA3EME Александр

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3277
  • Репутация: +889/-50
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #5 : 02 Марта 2026, 14:48:56 »
Юрий проделал титанический труд! транзистор прикольный, жаль нигде не купить, на али даже с виду явно подделки
EX RA3WME

Оффлайн RA9QAW Alexandr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3051
  • Репутация: +653/-95
  • QRA: KO85RR
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #6 : 02 Марта 2026, 16:12:47 »
Юрий проделал титанический труд! транзистор прикольный, жаль нигде не купить, на али даже с виду явно подделки
На али вчера посмотрел такой транзистор - он стоит около 5000р
« Последнее редактирование: 02 Марта 2026, 16:15:14 от RA9QAW Alexandr »
Moskva, Alexandr, R2BRZ, KO85rr

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4857
  • Репутация: +898/-263
  • Дружу с паяльником 58 лет
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #7 : 03 Марта 2026, 20:47:40 »

Решил сегодня снова пересчитать результаты измерения мощности и КПД усилителя. Я перепроверил 1 кВт аттенюатор и аттенюатор на 10 dB по затуханию. Я привожу схему подключения сенсора измерителя мощности к усилителю. Постарался учесть всё, где возможно иметь потери мощности. Даже кусок кабеля длиной 40мм, соединяющий плату ПА с выходным разъёмом, учёл.
Я рассмотрел два варианта затухания в разъёмах. В одном случае (верхний рисунок)  на частоте 1296 МГц затухание в паре разъёма N типа («мама» плюс «папа») принял равным 0.1 dB, а для комплекта соединения SMA разъёма потери принял равными 0.05 dB. Затухание в переходниках принял равным 0.03dB. Учитывая, что многие разъёмы, переходники и кабели китайские, то это вполне реальные цифры.  Во втором случае (нижний рисунок)  на частоте 1296 МГц затухание в паре разъёма N типа («мама» плюс «папа») принял равным 0.05 dB, а для комплекта соединения SMA разъёма потери принял равными 0.05 dB. Затухание в переходниках принял равным 0.03dB  В первом случае ослабление соединения равно 36.243dB (4220 раз). Во втором случае ослабление равно 36.093 dB (4060раз). Выходная мощность для этих двух вариантов равна соответственно 354.5 Ватта и 341 Ватт. Думаю, что этим цифрам можно верить.Завтра я попробую ещё раз поработать с настройкой выходной платы. Может ещё что-то улучшу.
« Последнее редактирование: 03 Марта 2026, 21:14:12 от RZ4HD »
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4857
  • Репутация: +898/-263
  • Дружу с паяльником 58 лет
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #8 : 05 Марта 2026, 07:54:06 »
Здравствуйте. Представлю ещё некоторую информацию по усилителю. Данный сдвоенный транзистор помимо стандартных выводов затворов и стоков имеет ещё две пары довольно узких выводов со стороны и затворов и стоков. По даташиту выводы со стороны затвора как бы «висят» в воздухе, т.е. ни с чем не контактируют. Но у некоторых транзисторов по этим двум выводам подаётся смещение на два затвора. Я их просто откусил. А вот вторые соединены по приведенной в даташите схеме непосредственно со стоками. На них подаётся питание на транзистор. Я привожу кусок заводской топологии. Видно, что никаких внешних дросселей или четвертьволновых полосковых линий нет. Эти выводу припаиваются на площадку с большой группой блокировочных конденсаторов. Создавалось впечатление, что дроссель для рабочей частоты транзистора находится внутри него самого, но как он там поместился для тока в 10 Ампер и частоты 800 МГц? Я поспрашивал у радиолюбителей про эти выводы у стоков, но конкретных решений не получил. Я разработал два варианта выходной печатной платы. Один с обычными дросселями в виде катушек  без применения этих выводов. Второй вариант - согласно заводской топологии, но применил вариант с катушками. Эта информация может пригодиться радиолюбителям, любящим проводить эксперименты с усилителями.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RA9QAW Alexandr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3051
  • Репутация: +653/-95
  • QRA: KO85RR
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #9 : 05 Марта 2026, 15:54:30 »
Я разработал два варианта выходной печатной платы. Один с обычными дросселями в виде катушек  без применения этих выводов. Второй вариант - согласно заводской топологии, но применил вариант с катушками. Эта информация может пригодиться радиолюбителям, любящим проводить эксперименты с усилителями.
Cпасибо.
Линия с ФАФ-4Д получилась шире оригинальной и ,видимо, по-этому не хватило места на плате под питающий вывод.
На второй вариант Юрий, вы сменили материал или как-то доработали выходную линию?

Второе. Как выставляете токи покоя на каждый транзистор? С одной линией это только возможно либо попеременно, либо математически складывать ток второго к первому?
Moskva, Alexandr, R2BRZ, KO85rr

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4857
  • Репутация: +898/-263
  • Дружу с паяльником 58 лет
Re: УСИЛИТЕЛЬ 1296 МГЦ BLF8G09LS-400PW КОНСТРУКЦИИ RZ4HD
« Ответ #10 : 05 Марта 2026, 19:22:36 »
Добрый вечер. Александр. Я уже писАл про выходную плату. В даташите толщина материала 0.508мм. Проницаемость  3.66 Я использую толщину 1.0 мм и проницаемость ламината 2.55 Выходная линия при пересчёте на ФАФ-4Д должна быть шириной с ладонь. Я просто нарисовал линию чуть шире расстояние между наружными сторонами выводов стоков и согласовал всё конденсаторами. КПД получился хороший. Теперь понял, что эти усики у транзистора можно просто откусить. Доказано практикой.
В моих двух дизайнах места хватило. Проблем не было. Материал в обоих случаях ФАФ-4Д толщиной 1.0 мм. До второго варианта руки не дошли и вряд ли дойдут. Три дня назад я разрисовал дизайн 700 Ваттного РА. Начал его делать.
 Так как затворы наглухо припаяны к входной линии, то раздельная установка смещения для каждого транзистора невозможна. Не забываем, что и стоки спаяны вместе. Нельзя определить ток каждого транзистора путём отпайки одного из дросселей. Говорят, что транзисторы делаются на одном кристалле и их параметры одинаковы. Я просто установил ток покоя в 3 ампера на оба транзистора.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.