Радиолюбительские конструкциии продажа радиоаппаратуры. Высокочастотные усилители на микросхемах Транзисторный усилитель мощности намоточные данные

15.10.2020

Чем больше я познаю современную элементную базу, тем больше удивляюсь тому, как просто сейчас делать такие электронные устройства, о которых раньше можно было только мечтать. К примеру, антенный усилитель, о котором пойдет речь, имеет рабочий диапазон частот от 50 МГц до 4000 МГц. Да, почти 4 ГГц! Во времена моей молодости о таком можно было просто мечтать, а сейчас такой усилитель на одной крохотной микросхеме может собрать даже начинающий радиолюбитель. Причем не имеющий опыта работы со сверх высокочастотной схемотехникой.
Представленный ниже антенный усилитель необычайно прост в изготовлении. Имеет хороший коэффициент усиления, низкий уровень шума и низкий ток потребления. Плюс очень широкий диапазон работы. Да, ещё и миниатюрный размер, благодаря которому его можно встроить куда угодно.

Где можно применить универсальный антенный усилитель?

Да практически где угодно в широком диапазоне 50МГц – 4000МГц.

- Как усилитель сигналов телевизионной антенны для приема как цифровых, так и аналоговых каналов.
- Как антенный усилитель для FM приемника.
- др.

Это что касается бытового использования, а в радиолюбительской сфере применения гораздо больше.

Характеристики антенного усилителя

Рабочий диапазон: 50 МГц – 4000 МГц.
Усиление: 22,8 дБ - 144 МГц, 20,5 дБ - 432 МГц, 12,1 дБ - 1296 МГц.
Коэффициент шума: 0,6 дБ - 144 МГц, 0,65 дБ - 432 МГц, 0,8 дБ - 1296 МГц.
Ток потребления порядка 25 мА.

Более подробные характеристики можно посмотреть в .
Малошумящий усилитель отлично себя зарекомендовал. Низкий ток потребления вполне себя оправдывает.
Так же микросхема отлично выдерживает высокочастотные перегрузки без потери характеристик.

Изготовление антенного усилителя

Схема

В схеме используется микросхема фирмы RFMD SPF5043Z, которую можно купить на - .
По сути вся схема - это микросхема усилитель и фильтр для ее питания.

Плата усилителя

Плату можно сделать из фольгированного текстолита, даже без травления, как это сделал я.
Берем двух сторонний фольгированный текстолит и выпиливаем прямоугольник размером примерно 15х20 мм.

Затем, перманентным маркером рисуем по линейке разводку.

А дальше хотите травите, а хотите вырезайте дорожки механически.

Далее все залуживаем паяльником и припаиваем SMD элементы типоразмера 0603. Нижнюю сторону платы фольги замыкаем на общий провод, тем самым экранируем подложку.

Настройка и испытание

Настойка не требуется, можно конечно замерить входное напряжение, которое должно быть в пределах 3,3 В и потребляемый ток примерно равен 25 мА. Так же если вы работаете в диапазоне выше 1 ГГц, то возможно, потребуется согласовать входной контур, уменьшением конденсатора до 9 пФ.
Подключаем плату к антенне. Проверка показала хорошее усиление и низкий уровень шума.

Будет очень хорошо, если разместить плату в экранированном корпусе, типа такого.

Плату уже готового усилителя можно купить на , но стоит она же в разы дороже, чем микросхема отдельно. Так что лучше заморочиться как мне кажется.

Дополнение схемы

Для питание схемы требуется напряжение 3,3 В. Это не совсем удобно, к примеру, если использовать усилитель в автомобиле с напряжением бортовой сети 12 В.

Для этих целей можно ввести в схему стабилизатор.

Подключение усилителя к антенне

По расположению, усилитель следует располагать в непосредственной близости у антенны.
Для защиты от статики и гроз желательно, чтобы антенна была бы замкнута по постоянному току, то есть нужно использовать петлевой или рамочный вибратор. Антенна типа « » будет отличным вариантом.

Интернет-магазин «РадиоЭксперт» специализируется на реализации различных радиотоваров, в частности предназначенных для эксплуатации гражданскими лицами. На ресурсе можно купить рации, радиостанции, усилители и прочие товары подобного типа.

Усилители ультракоротких волн

УКВ усилитель мощности предназначен для работы в частотах свыше 100 МГЦ. Именно волны с подобной частотой являются ультракороткими. Стоит отметить, что не все частоты подобного типа являются общедоступными. Некоторыми из них разрешено пользоваться лишь в экстренной ситуации (146 – 200МГц частоты городских служб). Многие, например, 145 МГц являются общедоступными, но немало и тех, которые используются для связи с МКС, спутниками, морскими судами, самолетами и т. д.
Таким образом, УКВ усилитель мощности может потребоваться как рядовым гражданам, так и различным организациям и даже правительственным службам. Если вы хотите купить УКВ усилитель мощности в компании «РадиоЭксперт», рекомендуем внимательно изучить прайс, прежде чем сделать выбор. При необходимости вы всегда можете связаться со специалистами. Онлайн-менеджеры проконсультируют вас и помогут заказать интересующий товар.

Преимущества «РадиоЭксперт»

Если вам требуются какие-либо радиотовары, например, усилитель мощности 144 МГц (УКВ) и вы хотите купить его в интернет-магазине, не лишним будет предварительно узнать о преимуществах сотрудничества с онлайн-сервисом.
К основным плюсам следует отнести:

любая радиостанция и прочие товары из каталогов находятся на гарантии;
в перечне доступных товаров найдется радиостанция любого гражданского диапазона, при этом ее цена будет находиться на приемлемом уровне. Это относится и к различным сопутствующим товарам;
продажа ведется через Интернет (в частности, благодаря этому цена находится на приемлемом уровне), поэтому ресурс осуществляет доставку. Россия и СНГ – основной рынок сбыта, поэтому купленные в онлайн-магазине радиотовары могут быть доставлены в любой населенный пункт этих стран;
сайт осуществляет полную информационную поддержку клиентов, поэтому прежде чем сделать заказ, можно предварительно уточнить стоимость и эксплуатационные характеристики радиотоваров.

Если вы хотите недорого приобрести радиотовары, внимательно изучите каталоги на ресурсе и выберете нужную вам продукцию. В онлайн-магазине «РадиоЭксперт» есть практически всё!

Транзисторный усилитель мощности (ШПУ) отработана и мало чем отличается в различных промышленных конструкциях, что говорит о практическом отсутствии «белых пятен» в данной области радио конструирования. И все же радиолюбители довольно редко применяют самодельные конструкции на мощности более 30-40 Вт. Это, конечно, связано с дефицитностью качественных мощных транзисторов для линейного усиления ВЧ сигнала в диапазоне 1-30 Мгц.

Возможно и то, что основной способ настройки любительской техники – «метод научного тыка» для таких конструкций не подходит, поэтому сегодня более популярны ламповые усилители. Неоднократное применение различных типов транзисторов в ШПУ трансиверов показало их явные преимущества в сравнении с ламповыми на такие же мощности (речь, конечно, идет о Рвых.< 200 Вт). При изготовлении и эксплуатации транзисторного усилителя нужно учитывать определенные особенности, которые не возникают либо менее выражены в ламповом. Вот некоторые из них:

1.Нужно использовать транзисторы, специально разработанные для линейного усиления на частотах 1,5-30 МГц.

Выходная мощность двухтактного ШПУ не должна превышать максимального значения мощности применяемых транзисторов, хотя они и выдерживают перегрузки. Например, в военной технике этот показатель не превышает 25-50% от максимального значения.
Хотя бы один раз заглянуть в справочник и внимательно ознакомиться с параметрами используемого транзистора.
Нельзя превышать ни один из предельно допустимых параметров.
Во время предварительной настройки следует использовать безындукционную нагрузку в виде эквивалента сопротивлением 50-75 Ом соответствующей мощности, но ни в коем случае не электролампочку, как это многие делают при настройке лампового усилителя.
Наконец-то, напрячься и сделать раз и навсегда качественный КСВ-метр в одной коробке с коммутатором антенн и фильтром TVI с обязательным отключением антенн в нерабочем состоянии. Тем самым Вы избавите себя от нервных стрессов при общении с соседями – любителями сверхдальнего телевизионного приема на комнатную антенну и спешного поиска резиновых перчаток для откручивания разъема антенны с началом каждой грозы.
Если Вы заражены «стрелочной болезнью» или любите «держать микрофон» пока из него не закапает «конденсат» – не нужно экономить на размерах корпуса и радиатора. Аксиома -«надежный усилитель – это большой усилитель».

В противном случае обязательно введение дополнительного обдува.

Не нужно браться за постройку такого усилителя, если смутно представляете себе разницу между трансформаторами типа «бинокль» и с «объемным витком». В этом случае лучше приобрести готовую конструкцию (в чем Вам может помочь автор статьи) или импровизировать с лампами.

Транзисторный усилитель мощности, предлагаемый в данной статье, работает в любом участке КВ диапазона, согласующее устройство позволяет использовать антенны с сопротивлением 50 Ом и более (рис.).

Мощность раскачки не превышает 1 Вт. Максимальная выходная мощность определяется типом применяемых транзисторов, для КТ957А – до 250 Вт. Коэффициент усиления по мощности до 25 дБ на низкочастотных диапазонах. Входное сопротивление 50 Ом. Уровень гармоник на выходе не более 55 дБ.

Максимальный ток потребления до 18-19 А. В связи с тем, что на радиостанции использовалась одна антенна на все диапазоны (треугольник периметром 160 м) было решено ввести в усилитель согласующее устройство с КСВ-метром. Габаритные размеры усилителя определялись размерами используемого трансивера (RA3AO) и составляют 160x200x300 мм. В эти габариты не удалось «уложить» источник +24 В, который выполнен в отдельном корпусе. Для того, чтобы усилитель не перегревался в летнее время, введен принудительный обдув радиатора. В итоге получилась довольно удачная конструкция небольших габаритов, которая может использоваться при работе с возбудителем небольшой мощности, это могут быть трансивер на базе Р399А, трансиверы «Роса», RA3AO с пониженной выходной мощностью и т.д. Аналогичную конструкцию используют RK6LB, UR5HRQ, a RU6MS уже несколько лет эксплуатирует выходной каскад на КТ956А с Р399А.

Сигнал с трансивера поступает на трансформатор Т1 (рис.),

это обычный «бинокль», который понижает входное сопротивление и обеспечивает два одинаковых противофазных сигнала на входе драйвера VT1, VT2. Цепочки C4R2 и C5R3 служат для формирования амплитудно-частотной характеристики с подъемом в высокочастотной области. Смещение подается отдельно на каждый транзистор с источника +12В (ТХ). В качестве VT1, VT2 нужно использовать транзисторы, которые служат для линейного усиления ВЧ сигнала. Наиболее подходящие и недорогие КТ921 и КТ955. Если есть возможность подобрать пару, тогда цепи смещения можно объединить. Резисторы отрицательной обратной связи в цепи эмиттеров улучшают устойчивость и линейность работы каскада.

«Фильтр-дырку» C10R10 можно заменить на несколько обычных блокировочных конденсаторов разного номинала (например 1000 пф; 0,01 мк; 0,1 мк), включенных параллельно. Элементы C14, C18, R11 …R14 формируют требуемую АЧХ выходного каскада. Резисторы R15, R18 служат для предотвращения пробоя эмиттерного перехода при обратной полуволне управляющего напряжения. Их можно рассчитать по формуле R = (βmin/(6,28*frp*C3) для других типов транзисторов. Трансформатор Т2 («бинокль») согласовывает относительно высокое выходное сопротивление первого каскада с более низким сопротивлением входных цепей оконечного.

Трансформатор ТЗ обеспечивает подачу питания на VT4, VT5 и симметрирует форму напряжения на коллекторах транзисторов с целью снижения уровня четных гармоник. Дополнительно с помощью контура, образованного обмоткой II и конденсатором С19, реализуется подъем АЧХ усилителя в области 24…30 МГц.

Выходной трансформатор Т4 согласовывает низкое сопротивление выходного каскада с сопротивлением нагрузки 50 Ом. Резистор R21 рассеиваемой мощностью не менее 2 Вт (его можно набрать из нескольких) имеет условное обозначение – «защита от дурака». Наличие этого резистора имеет решающее значение в случае отсутствия какой-либо нагрузки для усилителя. В такой момент вся выходная мощность будет рассеиваться на этом резисторе и от него пойдет «дух горелой краски» – вывод нерадивому пользователю – «горим!». Транзисторы такую экзекуцию выдерживают – по данным завода-изготовителя степень рассогласования нагрузки при Рвых=70 Вт для одного транзистора в течение 1 с – 30:1. В нашем случае имеем 10:1, поэтому можно предположить, что за 3 секунды с транзисторами ничего не произойдет. Как показали эксперименты и многолетний опыт применения такой «защиты», транзисторы ни разу не выходили из строя от перегрузки по выходу.

Даже после прямого попадания молнии в антенну одного из пользователей такой техники вышел из строя только один транзистор, а резистор R21 рассыпался на мелкие кусочки. Реле К1 коммутирует антенну в режимах прием/передача (RX/TX). Желательно применять новое надежное герметизированное реле с малым временем срабатывания. Включение К1 происходит напряжением +12В (ТХ) через транзисторный ключ VT6. Цепь смещения VT4,VT5 объединена, т.к. была возможность подобрать пары этих транзисторов, в противном случае цепи смещения лучше выполнить раздельно, как это сделано, например, в . Для температурной стабилизации тока покоя желательно обеспечить тепловой контакт хотя бы одного из диодов VD1 ,VD3 с ближайшим транзистором.

С выхода усилителя сигнал подается на КСВ-метр (рис.). Схема таких устройств (рис.) неоднократно описывалась в литературе.

Следует лишь отметить, что в качестве сердечника Т1 можно использовать практически любое ферритовое кольцо независимо от проницаемости. С увеличением проницаемости уменьшаем количество витков обмотки II. Подстроечные конденсаторы С1 и С8 должны выдерживать напряжение не менее 120 В и не изменять свои параметры при нагреве.

Узел ФНЧ (АЗ) (рис.4) состоит из шести фильтров нижних частот 5-го порядка, которые переключаются с помощью реле РЭС34 или РЭС10. Их входные и выходные нагрузочные сопротивления 50 Ом. Данные этих фильтров приведены в табл.1, они немного отличаются от расчетных. Это связано с тем, что усилитель слегка расстраивает фильтры и пришлось дополнительно подбирать элементы при максимальной выходной мощности. Это довольно рискованное мероприятие, но другой реальной методики как учесть, просчитать и компенсировать влияние усилителя на ФНЧ в рабочем режиме автору не известно. Фильтры переключаются подачей питающего напряжения на реле с «галетника» SB2 (рис.1).

Отфильтрованный сигнал подается на согласующее устройство (рис.), состоящее из катушек L1,L2 и емкостей С9,С10. При такой схеме включения элементов возможно согласование с нагрузкой >50 Ом. Это полностью соответствовало поставленной задаче – согласовать с рамкой периметром 160 м. Входное сопротивление такой антенны не было меньше 70 Ом ни на одном из диапазонов. Если потребуется согласование с нагрузками ниже 50 Ом, нужно ввести еще один галетный переключатель, который позволит менять конфигурацию устройства. Или хотя бы переключатель конденсатора С10 с выхода устройства на его вход. Очень сложно подобрать вариометр подходящих размеров для такой конструкции, да к тому же с возможностью изменения индуктивности в пределах 0…1 мкГн.

Шаровые вариометры не подходят, т.к. редко изменяют индуктивность на малых пределах, катушки с «бегунком» имеют большие габариты. Поэтому применен простейший вариант – бескаркасная катушка, свернутая в кольцо и своими выводами припаянная на контактные лепестки обычного керамического галетного переключателя на 11 положений. Отводы у катушек сделаны по-разному для того, чтобы более точно подобрать общую индуктивность согласующего устройства. Например, у L1 от 1, 3, 5, 7, 9, 13, 17, 21, 25, 30 витков, а у L2 от 2, 4, 6, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32 витков. Такой дискретности будет достаточно, чтобы точно подобрать требуемую индуктивность.

Например, в антенных тюнерах трансиверов TS-50 и TS-940 фирмы Kenwood используются катушки с семью отводами. Если сопротивление антенны не превысит 360…400 Ом, можно оставить одну катушку на 40…44 витка. Зазор между пластинами С10 должен быть не менее 0,5 мм, подойдут конденсаторы от старых ламповых радиоприемников. Для работы на 160 м, а иногда и на 80 м подключается дополнительный конденсатор С9.

При изготовлении усилителя следует обратить внимание на качество деталей и их электрическую прочность. Выводы элементов в ВЧ цепях должны иметь минимальную длину. По возможности, нужно подобрать пары транзисторов, хотя бы по простейшей методике.

Например, транзисторам задают одинаковые смещения на базе, измеряют коллекторные токи (по крайней мере при трех различных значениях напряжений смещения) и по более близким токам коллекторов отбирают пары транзисторов. Т.к. транзисторы мощные, нужно проводить измерения, задавая токи коллектора ориентировочно 20…50 мА, 200.. .400 мА и 0,9…1,3 А, а напряжение на коллектор подавать близкое к рабочему, хотя бы 18…22 В. Транзисторам при больших токах потребуется временный теплоотвод или измерения нужно проводить быстро, т.к. при прогреве растет крутизна транзистора. Конденсаторы лучше применять керамические, проверенные в аппаратуре, электролитические конденсаторы – танталовые.

Дроссели в базовых цепях можно использовать типов ДМ, ДПМ с минимальным внутренним сопротивлением, чтобы не создавалось на них дополнительное автосмещение, т.е. расчитанные на большой ток (для драйвера не менее 0,4 А, для выходных транзисторов не менее 1,2 А). Еще лучше намотать их на ферритовых кольцах диаметром 7. ..10 мм проницаемостью 600. ..2000, достаточно будет 5… 10 витков провода диаметром 0,4…0,7 мм. «Бинокли» изготавливались по «упрощенной технологии», т.е. внутри столбиков из ферритовых колец протягивается виток посеребряной оплетки от коаксиального кабеля, а уже внутри этой оплетки располагается провод вторичной обмотки в термостойкой изоляции. Каких-либо отличий в работе таких трансформаторов от «биноклей» с медными трубками замечено не было.

Более качественные параметры трансформатор имеет при его намотке скруткой из тонких проводов. Например, в промышленном УМ на КТ956А этот трансформатор намотан скруткой из 16 проводов ПЭВ-0,31, разделенных на 2 группы из 8 проводов. При выборе транзисторов для такого усилителя в первую очередь нужно обратить внимание, для каких целей предназначены эти транзисторы.

Не будет проблем с TVI при максимальной мощности, если применить транзисторы, предназначенные для линейного усиления сигнала в диапазоне 1 …30 МГц – это КТ921,927, 944, 950, 951,955, 956, 957, 980 и т.д. Такие приборы позволяют получать максимально возможную мощность без ухудшения надежности и с минимальной нелинейностью. Для таких транзисторов нормируется коэффициент комбинационных составляющих третьего и пятого порядков и далеко не каждая лампа может соперничать с ними по этим показателям.

Применение КТ930, 931,970 и им подобных в таком усилителе не имеет смысла. Чтобы не загружать читателя излишней информацией по поводу тех или иных транзисторов, нужно только отметить, что транзисторы, предназначенные для частот выше 60 МГц, как правило, изготавливаются по иной технологии и работают в классе С, усиливая частотно-модулированный сигнал. При использовании таких транзисторов на частотах ниже 30 МГц они склонны к возбуждению, не позволяют получать максимальной мощности из-за резкого снижения надежности и повышенных TVI. Более или менее сносно работают только КТ971А, да и то при пониженной мощности.

НАСТРОЙКА усилителя сводится к выставлению токов покоя – по 300…400 мА на VT1 , VT2 и по 150…200 мА на VT4,VT5. Эта процедура выполняется при помощи R1, R4, которые могут быть в пределах 390 Ом…2 кОм и R5 (680 Ом…10 кОм). Если не удается получить требуемых токов, можно добавить по одному диоду последовательно с VD2, VD4, и VD1, VD3.

Правильное соотношение витков в трансформаторах при предполагаемой максимальной мощности проверяют, подсоединив ФНЧ и переключив нагрузку к выходу фильтров. Заметив значения выходного напряжения и потребляемого тока на диапазонах 28, 14, 3,5 МГц, изменяют на один виток II обмотку Т4. Нужно оставить такое количество витков, когда будут минимальные показания измерителя тока при максимальных или тех же значениях выходного напряжения. Как правило, изначально можно намотать 3 витка, а в процессе настройки уменьшить на виток. Аналогичную процедуру проводим с Т1 и Т2.

Для компенсации неравномерности усиления, которая обычно наблюдается на разных диапазонах, возможно потребуется дополнительный подбор C4,R2,C5,R3,R11,…R14,C14,C18. Если транзисторы предварительно не подбирались, желательно подкорректировать токи покоя по максимальному подавлению четных гармоник, уровень которых контролируют анализатором спектра или приемником.

ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА (рис.) выполнена из двухстороннего стеклотекстолита толщиной не менее 1,2 мм при помощи острого ножа, металлической линейки и резака для нарезания контактных «пятачков».

Снизу платы некоторые «пятачки» соединены между собой или печатными дорожками, или монтажным проводом (показано пунктиром на рис.5). Для упрощения обозначены только основные радиоэлементы. Общую земляную шину «верха и низа» платы следует соединить пропаянными перемычками в нескольких точках по всему периметру платы. Плата установлена на металлических стойках на радиаторе размером 200×160 мм с ребрами высотой 25 мм. Под транзисторы в плате просверлены отверстия, а для лучшего теплового контакта посадочные места под транзисторы в радиаторе профрезерованы и смазаны теплопроводящей краской.

ФНЧ, выполненные по данным приведенным в таблице 1, в настройке практически не нуждаются.

Конденсаторы должны выдерживать реактивную мощность не менее 200 Вар. Можно использовать КСО или КМ размером не менее 10×10 мм. Допускается параллельное включение конденсаторов меньшей мощности. Катушки диапазонов выше 10 МГц намотаны с шагом, равным диаметру провода, на низкочастотные – виток к витку. Для переключения ФНЧ можно использовать реле или галетный переключатель. Во втором случае элементы фильтров нужно расположить так, чтобы исключить «пролезание» сигнала через соседние, т.к. их входы/выходы в этом случае остаются незаземленными.

Схему согласующего устройства можно изменить или ввести дополнительный переключатель для коммутации различных вариантов включения элементов. Это зависит от конструкции используемых антенн. Необходимо обязательно обеспечить возможность изменения индуктивности в малых пределах, в противном случае могут возникнуть проблемы при настройке согласующего устройства на высокочастотных диапазонах.

Вентилятор М1 для обдува радиатора – от блока питания компьютера. Все блокировочные конденсаторы – керамические, хорошего качества, с выводами минимальной длины. Электролитичекие конденсаторы – типов К53, К52. Диод VD1 имеет тепловой контакт с VT5.

Стабилизатор напряжения 24…27 В должен быть с ограничением максимального потребляемого тока. Можно рекомендовать схему, которая применяется на протяжении последних лет в трансиверах с транзисторными выходными каскадами и зарекомендовала себя как «надежная и простейшая» (рис.).

Это обычный параметрический стабилизатор с защитой от КЗ и перегрузки по току. Для получения требуемого тока применено параллельное включение двух мощных составных транзисторов с выравнивающими резисторами в цепи эмиттеров.

Регулировка выходного напряжения осуществляется резистором R6, а установка тока, при котором срабатывает защита, – R4 (чем выше его сопротивление, тем меньше ток). R5 служит для надежного запуска стабилизатора. В момент, когда выходной каскад не работает и ток потребления источника +24 В равен нулю, напряжение на выходе стабилизатора может повышаться до входного уровня. Чтобы этого не произошло, включен нагрузочный резистор R7, номинал которого зависит от утечки VT2, VT3 и R5. Собранный стабилизатор следует нагрузить на мощное проволочное сопротивление и выставить ток, при котором срабатывает защита. Достоинство этой схемы еще и в том, что регулирующие транзисторы крепятся к шасси (радиатору) без изолирующих теплопроводящих прокладок. При покупке КТ827А обязательна проверка транзисторов на утечку, т.к. очень много попадается брака.

Транзисторный усилитель мощности намоточные данные.

Согласующее устройство (рис.1). L1, L2 – бескаркасные, диаметр провода 1 …1,2 мм, диаметр оправки 16…18 мм, по 35 витков с отводами. С10 – от старых ламповых радиоприемников, зазор не менее 0,5 мм.

Усилитель мощности, А1 Т1 – «бинокль» (два столбика из 4-х тороидальных сердечников каждый, 1000…2000 НМ, К7). I – два витка, провод МПО-0,2; II – 1 виток, провод МПО-0,2.

Т2 – «бинокль» (два столбика из 5-ти сердечников каждый, 1000НМ, К7). 1 – 2 витка по 2 провода МПО-0,2, с отводом от точки соединения конца 1-го провода с началом 2-го; II – 1 виток оплетки коаксиального кабеля диаметром 3…5 мм (желательно посеребренной), или медная трубка. Обмотка I располагается внутри обмотки II, при этом ее оплетка должна плотно облегать витки первой обмотки.

ТЗ – один тороидальный сердечник, 100…600НМ, К16…18. I – 6 витков из 12 скрученных проводов ПЭВ 0,27…0,31, разделенных на 2 группы из 6-ти проводов, с отводом от точки соединения концов проводов первой группы с началом второй. II -1 виток провода МПО-0,2.

Т4 – «бинокль» (два столбика из 7-ми тороидальных сердечников каждый, 400…1000НН, К14…16. I – виток оплетки от коаксиального кабеля диаметром 5…9 мм или медная трубка. II – 2 витка из скрученных 4…5-ти проводов МПО-0,2. Обмотка II – внутри I.
L3 – один тороидальный сердечник, 1000НМ, К10…12, 5 витков провода ПЭВ 0,4…0,5 мм.
L6 – два тороидальных сердечника, 400…1000НМ, К10…12, 8 витков провода ПЭВ 0,9…1,2 мм или скрутки из 5…7 проводов ПЭВ 0,4…0,5 мм.
L1, L2, L4, L5 – стандартные дроссели типа ДМ, L4, L5 индуктивностью 10…15 мкГн на ток не менее 0,4 А.

Т1 – тороидальный сердечник 20…50ВЧ, К16…20. I – отрезок коаксиального кабеля, оплетка которого служит электростатическим экраном и заземляется только с одной стороны. II – 15…20 витков ПЭВ 0,2…0,4 мм.

Как обычно, сперва предыстория. Решил я как-то заиметь усилитель на свой самый любимый УКВ диапазон 1200 МГц. Но отдавать 16-20 тысяч рублей за готовые усилители (например, фирм Tokyo Hy-Power, PROCO и др.) мне было жалко. И действительно, вещь, которая нужна 1-2 раза в год на соревнованиях типа Полевой День, как-то не сочетается с суммой в $700.

И решил я, значит, сделать усилитель сам. Но слово "сам" не означает "полностью сам с 0", а на готовых модулях Mitsubishi RA18H1213G. Можно было, конечно, полностью собрать с "0" на транзисторах или лампах, но сейчас на дворе не 1980-й год, в конце концов!

Самодельщики, не обижайтесь! Я сам самодельщик, далал своими руками всё - от первого детекторного приёмника в 1985 году и до микропроцессорных блоков управления и синтезаторов частоты в последнее время. Но делать то, что можно без труда недорого купить - считаю довольно большой глупостью и зазряшней потерей драгоценного времени, которого довольно мало и которое можно потратить с бо льшей пользой.

Мне кажется, что в настоящее время самое оптимальное соотношение результата к затратам получается при изготовлении усилителя на 1200 МГц путём использования уже чего-то готового.

И вот, с целью переделки на 1200 МГц на японском аукционе в своё время был куплен усилитель S-50 за 2000 рублей.

Привожу здесь фото полностью законченного усилителя:

Как уже было сказано ранее и как видно по фото, за основу был взят усилитель модели S-50 неизвестной японской фирмы на 900 МГц (так называемый диапазон Personal Radio - а-ля 27 МГц в японском варианте с 5 ваттными радиостанциями и 5-значным персональным вызывным кодом). Усилитель S-50 имел в своём составе 3-каскадный усилитель мощности 5 -> 50W на 3-х мощных транзисторах, а также усилитель приёма на 1 транзисторе, который опытные люди идентифицировали как MGF-1301.

Вот фото 3-каскадного УМ на 3-х транзисторах, который там стоял ранее:

Эту плату 3-каскадного усилителя мощности 900 МГц я аккуратно вынул из корпуса, а усилитель приёма без особого труда перестроил с 900 на 1200 МГц путём отпайки конденсатора по входу. В принципе, усилитель приёма - вещь довольно безполезная в случае установки его непосредственно у трансивера. Вот если бы на крыше, поближе к антенне... Но раз есть - пусть будет, хотя бы для компенсации потерь в соединительных кабелях и релюшках усилителя.

Кстати, реле OMRON GY-154P, установленные в коммутационно-приёмной части S-50, хоть и рассчитано работать на частотах 900 МГц максимум, обладают на частоте 1295 МГц приемлемыми с моей точки зрения характеристиками: измеренный КСВ получился 1.6. Возможно, здесь лучше подошли бы реле OMRON G6Y или G6Z, с рабочими частотами до 2-2.5 ГГц, но мне было просто лениво их перепаивать. Возможно, в будущем попробую. Сами реле G6Z у меня есть, 2 штуки.

За базовую схему усилителя 1200 МГц был взят усилитель конструкции 7L1WQG на двух модулях RA18H1213G, см. приложения 1 и 2.

Печатная плата усилителя 1200 МГц была куплена на японском аукционе за 2000 рублей. Она там и сейчас продаётся, см. приложение 7. Можно, конечно, было попробовать сделать её самому, но мне показалось, что как-то трудно будет сделать двухстороннюю плату с металлизацией проходных отверстий в домашних условиях.

Сами модули RA18H1213G-101 в количестве 2 штук были куплены в фирме Платан , от работы с которой остались приятные впечатления. Модули вышли в конечном счёте по 2050 руб. за штуку вместе с почтовыми расходами. Тут мне хочется осветить вопрос, чем же всё-таки отличаются модули RA18H1213G "просто" от RA18H1213G-101? На вопрос этот не было однозначного ответа на момент изготовления этого усилителя. Модули RA18H1213G "просто" были существенно дороже, чем RA18H1213G-101. Сами продавцы обычно неясно отнекивались, что это типа чтобы различать новые и старые партии товара. Опытным путём выяснено, что модули RA18H1213G-101 выходят на рабочий режим при напряжении на затворах транзисторов около 4-4.2 вольта, а RA18H1213G "просто" - при 5 вольтах, судя по информации из интернета. Об этом так же говорит и разводка печатной платы усилителя 7L1WQG. Сам же я модули RA18H1213G "просто" не щупал, поэтому если я не прав - поправьте меня.

Если подать модулю RA18H1213G-101 напряжение на затворы 5 вольт, то он перейдёт в режим Super A - ток покоя каждого модуля будет около 7-8 ампер!

В общем, считаем основные затраты на этот усилитель: 2000р.(за S-50) + 2000р.(за печатную плату) + 4100р.(за 2 модуля RA18H1213G) = 8100 рублей. По-моему, приемлемо:)

Справедливости ради надо сюда прибавить вентилятор с красивой решёточкой (300 р.) и шнур питания 1.5 метра (90 р.), но это, в принципе, мелочи.

Про шнур питания хочу сказать особо - изначально с завода этот шнур стоял сечением 2.5 кв. мм., что было явно недостаточно: на длине 2 м. падало 1.4 вольта при токе 20 а. Это же целых 10%! Я счёл это неприемлемым и поменял на 1.5 метра сечением 4 кв. мм. Теперь на потери в 0.6 вольта при токе 20 а. можно просто не обращать внимания:)

Как я уже писал выше, модули RA18H1213G-101 заточены под напряжение смещения 4-4.2 вольта, а дизайн печатной платы 7L1WQG - под модули RA18H1213G, которые работают при смещении 5 вольт. Напряжение 5 вольт берётся там с интегральных стабилизаторов напряжения на 5 вольт, изначально установленных на плате. Для того, чтобы снизить напряжение с 5 до 4 вольт, мне пришлось установить обычные подстроечные резисторы на 500 Ом (хорошо видно на 7-м по счёту фото). Дизайн печатной платы с лёгкостью позволил это сделать. Но даже ток покоя в пару-тройку ампер высоковат для Полевого Дня, да и дома такая "печка" тоже не нужна. Поэтому напряжение 12-13 вольт на 5-вольтовые стабилизаторы подаётся в момент передачи через транзисторный ключ на P-N-P транзисторе 2SB1367 (предпоследнее фото).

Узел плавного управления скоростью вращения вентилятора сделал на имевшемся в усилителе регуляторе мощности, состоящим из переменного резистора на передней панели и составном транзисторе 2SD1590 (последнее фото). С моей точки зрения, гораздо удобнее иметь плавную регулировку оборотов вентилятора, чем включать его только в момент передачи, как сделано в большинстве трансиверов или делать крутящимся постоянно.

3 имеющихся в усилителе светодиода использовал для индикации включения усилителя мощности (зелёный), усилителя приёма (жёлтый) и индикации перехода на передачу (красный).

Пару слов о дизайне 7L1WQG. На 9-м по счёту фото виден подстроечный конденсатор на несколько пикофарад для точной подстройки входа каждого модуля.

На 8-м по счёту фото виден конденсатор на 1 пф, подключенный к выходу усилителя. Нужен для получения максимальной мощности на заданной частоте. Рекомендуемая ёмкость - 0.5...2 пф.

Ну и в заключение я Вас немного позапугиваю для Вашей же пользы, дорогие мои читатели:)

Представим, что Вы собрали такой усилитель и получили мощность около 60 ватт на 1.2 ГГц. Замечательно!

Представим теперь, что Вы используете антенну типа Яги со средним для частоты 1200 МГц к-том усиления 18 Дби (это где-то 60 раз по мощности).

Представим, что потери в коротком куске хорошего кабеля от усилителя до антенны равны 0.

А теперь прикинем эффективную излучаемую мощность: 60 ватт * 60 раз = 3600 ватт. 3.6 киловатта! Это больше, чем у микроволновки!

Для остроты ощущений я немного изменю условия: пусть у нас усилитель имеет внутри не 2, а 4 модуля RA18H1213G, это 120 ватт на выходе. И пусть антенна у нас - это стек 4*48 элементов. 26 децибелл усиления! Это в 1500 раз по мощности. 120 * 1500 = 180 киловатт! Цифра просто чудовищная!

ПОЭТОМУ НИКОГДА НЕ СТОЙТЕ В НАПРАВЛЕНИИ ИЗЛУЧЕНИЯ АНТЕНН СВЧ ДИАПАЗОНОВ! И КАТЕГОРИЧЕСКИ ИЗБЕГАЙТЕ НАПРАВЛЯТЬ СВЧ ИЗЛУЧЕНИЕ СЕБЕ В ГЛАЗА - МОЖЕТЕ ОСЛЕПНУТЬ!

Потребляемый ток - 46 мА. Напряжение в цепи смещения V bjas определяет уровень выходной мощности (коэффициент передачи) усилителя

Рис.33.11. Внутреннее строение и цоколевка микросхем TSH690, TSH691

Рис. 33.12. Типовая включения микросхем TSH690, TSH691 в качестве усилителя в полосе частот 300- 7000 МГц

и может регулироваться в пределах 0-5,5 (6,0) В. Коэффициент передачи микросхемы TSH690 (TSH691) при напряжении смещения V bias =2,7 В и сопротивлении нагрузки 50 Ом в полосе частот до 450 МГц составляет 23(43) дБ, до 900(950) МГц - 17(23) дБ.

Практическая включения микросхем TSH690, TSH691 приведена на рис. 33.12. Рекомендуемые номиналы элементов: С1=С5=100- 1000 пФ; С2=С4=1000 пФ; С3=0,01 мкФ; L1 150 нГн; L2 56 нГн для частот не свыше 450 МГц и 10 нГн для частот до 900 МГц. Резистором R1 можно регулировать уровень выходной мощности (можно использовать для системы автоматической регулировки выходной мощности).

Широкополосный INA50311 (рис. 33.13), производимый фирмой Hewlett Packard, предназначен для использования в аппаратуре подвижной связи, а также в бытовой радиоэлектронной аппаратуре, например, в качестве антенного усилителя или усилителя радиочастоты. Рабочий диапазон усилителя 50-2500 МГц. Напряжение питания - 5 В при потребляемом токе до 17 мА. Усредненный коэффициент усиления