N° 023 de JUI 2012

MOSFET-Pas für 432
und 1296 MHz
Wolf-Henning Rech
DF9IC
Eisinger Str. 36/2
75245 Neulingen
http://www.df9ic.de
LDMOS für „full legal power“
• PA-Module in/für preiswerten Eigenbau:
• 144 MHz: 1-kW-LDMOS-PAs populär
• 432 MHz: 500-W-LDMOS-PAs, noch weniger
verbreitet
• 1296 MHz: relativ teure Transistoren, bis 250 W,
wenig Eigenbau
37. GHz Tagung Dorsten 2.2014
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Module ungeschirmt
• Eher Testaufbauten als Endprodukte
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Geräte schwach geschirmt
• Keine HF-Box
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Konzept der PA-Module
• Preiswertes Abschirmgehäuse mit integrierter
Wärmesenke
• Verwendung von Transistoren aus dem SurplusMarkt
• Teure Bauteile nur da, wo nötig
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Gehäusekonzept
• Transistor auf vorgefertigter
Wärmesenke montiert
• Weißblechrahmen und
-deckel, ggf. verschraubt
• Leiterplatte mit Wärmesenke
verschraubt und mit
Weißblechrahmen verlötet
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Gehäusekonzept
• Getrennte Leiterplatten für Ein- und Ausgang
• Wenige Durchkontaktierungen
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Stromzuführung
• Durchführungskondensatoren für hohe Ströme
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Transistoren für 432 MHz
• MRF6V2300 / MRF6V4300 / MRF6V6300:
300 W, Kunststoffgehäuse
• MRF6VP11KH/MRF6VP41KH, BLF578
1000 W bei 144 MHz
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PA 432 MHz 2 x MRF6V4300
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PA 432 MHz 2 x MRF6V4300
• Gehäuse 111 mm x 74 mm x 50 mm
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PA 432 MHz 2 x MRF6V4300
• Ausgangsanpassung:
Glimmer-C
CDE MCM01
(ATC100B zur
Abstimmung)
• AusgangsKoppel-Cs:
1-kV-Keramik
bedrahtet
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PA 432 MHz 2 x MRF6V4300
1200
120,0
1000
100,0
800
80,0
600
60,0
400
40,0
200
20,0
Wirkungsgrad / %
Leistung / W
2 x MRF6V4300 432 MHz
Ausgangsleistung
DC-Eingangsleistung
Wirkungsgrad PAE / %
0
0,0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Steuerleistung / W
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PA 432 MHz BLF578
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PA 432 MHz BLF578
• Ausgangsbalun 250 mil und je 3 Koppel-Cs
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PA 432 MHz BLF578
Leistung / W
BLF578 432 MHz
1200
120,0
1000
100,0
800
80,0
600
60,0
Ausgangsleistung
DC-Eingangsleistung
Wirkungsgrad PAE / %
400
40,0
200
20,0
0
0,0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Steuerleistung / W
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432 MHz: 2 x 600 W = 1200 W
• „kleine“ Version zum Test
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432 MHz: 2 x 600 W = 1200 W
• 2 x 70-Ohm-Kabel parallel statt 1 x 35 Ohm
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432 MHz: 2 x 600 W = 1200 W
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Transistoren für PA 1296 MHz
• 900-MHz-Transistoren 60 W:
MFR9060, MRF6S9060, MRF286 u. ä.
(ohne interne Voranpassung)
• Transistoren für 1300/1400 MHz
(intern vorangepaßt):
PTF141501E
150 W 28 V
BLF6G13L-250P
250 W 50 V
• 900-MHz-Transistoren 125/160 W:
MRFE6S9125, MRFE6S9160
(nur eingangsseitig intern vorangepaßt)
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PA 1296 MHz: MRFE6S9160
• Erster Versuchsaufbau:
Ergebnis: 150 W bei 20 dB Verstärkung
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PA 1296 MHz: MRFE6S9160
• Versuch eines Gegentaktverstärkers:
Ergebnis: unsymmetrisch, niedriger Wirkungsgrad
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PA 1296 MHz: MRFE6S9160
• Versuch eines Verstärkers ohne Durchkontaktierung in
Transistornähe:
Ergebnis: nur 10 dB Verstärkung, niedriger Wirkungsgrad
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PA 1296 MHz: MRFE6S9160
• Einlöten des Transistors: problematisch?
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PA 1296 MHz: MRFE6S9160
• 4 Testverstärker aufgebaut, nur 2 funktionieren
einwandfrei => Löttemperatur senken
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PA 1296 MHz: MRFE6S9160
1nF
100nF
5,1V Zener
1nF
47
2,2p
2,2k
ATC600S
8,2pF
1nF
1nF
ATC100B
3 x 3,3pF
ATC600S
2 x 47pF
ATC100B
3,3pF
(Startwert)
100p
ATC100B
3 x 3,3pF
100µF
63V
2,7k
1k Poti
45 mm
auf 6mm
Dorn
45 mm
auf 6mm
Dorn
5pF
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PA 1296 MHz: MRFE6S9160
300
120,0
250
100,0
200
80,0
150
60,0
100
40,0
50
20,0
Wirkungsgrad / %
Leistung / W
MRFE6S9160 1296 MHz
Ausgangsleistung
DC-Eingangsleistung
Wirkungsgrad PAE / %
0
0,0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Steuerleistung / W
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PA 1296 MHz: 2 x MRFE6S9160
• Ausblick: 2 gekoppelte Verstärker
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PA 1296 MHz: 2 x MRFE6S9160
• Ausblick: 2 gekoppelte Verstärker
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29
PA 1296 MHz: 2 x MRFE6S9160
• Weiteres Thema: Stromversorgung und deren
Filterung
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Zusammenfassung
• Verschiedene Transistoren für 432 MHz im
Leistungsbereich 600-700 W erfolgreich getestet
• Koppler für zwei dieser Stufen
• Für 1296 MHz und 150 W erfolgreiche Tests mit
MRFE6S9160; aber: Lötung muß noch
verbessert werden
• Verstärker mit 2 x MRFE6S9160 in Vorbereitung
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