Schaltung und Platine
Nachdem ein erste Prototyp ganz hervorragend funktioniert kamen während des Funkbetriebs ein paar Ideen auf die in einer zweiten, verbesserten, Platine realisiert wurden. Das Ziel dieser Platine ist eine Endstufe die bis über 1kW belastbar ist um bei 750W gute Leistungsresereven sowie ein optimiertes Ausgangssignal zu erhalten. Außerdem sollte der Einbau von einem oder auch zwei LDMOS Transistoren möglich sein. Die PA hat große Leistungsreserven und ist robust.
Außerdem sollen neben LDMOS Transistoren auch normale HF-MOSFETs mit bis zu 100V Versorgungsspannung benutzt werden können, in dem Fall muss man natürlich die Spannungsfestigkeit der Kondensatoren anpassen.
Stückliste: HIER
Bezugsquelle für Platinen oder SMD vorbestückte Platinen: HIER
Eingangsschaltung (zum Vergrößern anklicken):
Vom Transceiver geht es am Anschluss RF_IN is die PA hinein. Gleich hinter dem RX/TX Relais kann man das Signal wieder abgreifen und über ein externes Dämpfungsglied schleifen (TO_ATT nach FROM_ATT). In der Regel wird man dieses brauchen da die PA eine sehr hohe Verstärkung hat und zu empfndlich ist, ich benutze ein 10dB Dämpfungsglied.
Das Signal durchläuft dann noch ein weiteres Dämpfungsglied, welches über einen Eingangsschutz mit einer speziellen Diode verfügt. Das ist der erste Schutz gegen zu hohe Eingangsleistungen, da die LDMOS Transistoren hauptsächlich durch zu hohe Eingangssignale zerstört werden können.
Nach einem 4:1 Symmetrier-Trafo geht es zu den Gates der LDMOS. Diese sind durch weitere Schutzdioden nochmals abgesichert. Dieser doppelte Schutz hat meinen Transistor bereits mehrfach gerettet.
Wichtig ! Diese Schaltung benutzt zwei Vorspannungsregelungen, also zwei Potis. Damit können die beiden Transistoren der AB Endstufe getrennt voneinander eingestellt werden. Dieses Konzept hat einen entscheidenden Vorteil: AB Endstufen haben naturgemäß eine niedrige erste Oberwelle. Diese entsteht durch Unsymmetrien der beiden Transistoren. Diese kann man mit den beiden Potis recht schön ausgleichen und damit diese Oberwelle weitgehend absenken (ich habe besser -70dBc geschafft). Das verringert den Aufwand für das Tiefpassfilter ganz enorm da man es erst für die 3te Harmonische auslegen muss. Meist reicht dann ein 5-pol Filter was gegenüber den oft eingesetzten 7-poligen eine geringere Durchgangsdämpfung hat und damit eine höhere Ausgangsleistung erlaubt.
Unten im Schaltbild befindet sich der PTT Eingang und die Relaissteuerung.
Im RX Betrieb wird ein Bypass zwischen Antenne und Transceiver geschaltet. Diesen stellt man durch ein Stück Koaxkabel zwischen Anschluss RX_BYP1 und RXBYP2 (nächste Schaltung) her.
Ausgangsschaltung (zum Vergrößern anklicken):
TR2 und TR3 gehören logisch zusammen. Sie bilden einen symmetrischen Leitungs-Transformator (TLT Transmission Line Transformer) mit 1:9 Übersetzungsverhältnis (Impedanz).
TR4 ist ein Balun, der das symmetrische Ausgangssignal von TR3/4 in einen unsymmetrischen Ausgang umwandelt. Die Doppeldrossel links oben dient der Einspeisung der Versorgungsspannung an die Drains der Transistoren.
Platine:
Ein- und Ausgangsseite befinden sich zur Bestückung auf einer Platine. Danach wird sie in zwei Teile getrennt. Die Platine habe ich miz 70um Kupferauflage und vergoldet machen lassen.
Und hier die fertig bestückte Platine, aufgelötet auf eine wassergekühlte
Kupferplatte mit 20mm Dicke. Genauso gut ist natürlich die Montage der
Kupferplatte auf einem
passenden Alu-Kühlkörper möglich. Man rechnet üblicherweise mit 50%
Wirkungsgrad, sowie einem Faktor von 0,4 für SSB Betrieb (für Dauerstrich ohne
Faktor).
Bei einer Ausgangsleistung von 750W SSB rechnet man mit einer SSB
Verlustleistung von ca. 300 Watt. Darf der Kühlkörper 30 Grad über
Umgebungstemperatur liegen, so muss er einen Wärmewiderstand von ca. 0,1
Grad/Watt haben. Das ist üblicherweise nur mit einem Lüfter zu schaffen. Es
hat sich im QSO-Betrieb aber gezeigt, dass kurze QSOs bei voller Leistung auch
ohne Lüfter möglich sind, natürlich keine Dauerdurchgänge. Wer Dauerstrich
fahren will (z.B. für SSTV) sollte mit zwei Lüftern arbeiten.
Weitere Infos sind in ein paar YouTube Videos veröffentlicht
