Zesilovač je postaven celkem z 12 kusů GSM modulů Siemens HPAG pro pásmo 900 MHz, z nichž 8 kusů je sdruženo a čtyři kusy jsou budiče. Přeladění do amatérského pásma 23cm popsal DD7MH v roce 2008 v tomto článku http://www.dd7mh.de/dd7mh/BLV958Anleitung.pdf
HPAG v originálním stavu včetně krytu a chladiče
.jpg)
Nepřeladěný HPAG modul
Přeladěný HPAG modul
Naměřené hodnoty na jednom modulu:
výkon pro 1 dB kompresi: cca 55W
výkonový zisk: cca 7 dB
napájecí napětí: 26V
klidový proud: 280 mA
proudový odběr: cca 7A
účinnost: cca 30%
útlum odrazu na vstupu >20dB
Technologie přeladění modulu na 23cm pásmo se od původního pramenu DD7MH liší zejména v provedení vstupního obvodu. Buzení je přivedeno přes SMA konektor do boku krabičky v místě, kde je do vstupního mikropásku přivedeno předpětí báze, jak je vidět na obrázku.
Mezi SMA konektor a mikropásek je vložen kapacitní trimr, kterým se jemně doladí vstupní impedance.
.JPG)
Výstupní obvod je téměř shodný s DD7MH, liší se polohou napájecí tlumivky.
Ukázalo se, že s tranzistory BLV958 jsou výsledky velmi dobře reprodukovatelné, zatímco moduly, které byly osazeny tranzistorem Ericsson 20219, dávají výsledky s velkým rozptylem parametrů, tak se pro sdružování nehodí. Pozor na tranzistory BLV958 nabízené na ebay z Číny, je v nich jiný čip a moc to s nimi nefunguje. Stabilizátor 7805 pro obvod předpětí je vestavěn místo budicího hybridu.
Blokové schema PA
Sdružování modulů
Je provedeno pomocí kvadraturních hybridních slučovačů popsaných DJ9BV v Dubusu 4/1994. Nezkoušejte to bez nich jenom na lambda/4 koaxech, mně se tak povedlo zničit čtyři moduly. Původní pramen lze najít na adrese http://www.qsl.net/g0ruz/dj9bv_23cms.htm
Původní provedení jsem zmodifikoval tak, že v jedné mechanice jsou dva couplery oddělené 1mm přepážkou. Mechanika je vyfrézovaná z plocháče 150x40mm, horní a spodní víko je vyřezáno vodním paprskem z plechu tl. 3mm. Útlum odrazu na vstupech je přes 26 dB, oddělení portů přes 28 dB.
Vana je vyfrézovaná z hliníkového bloku
Vedení je vyřezané vodním paprskem z měděného plechu tloušťky 3 mm
Pro sdružení osmi modulů je zapotřebí celkem čtrnáct kusů sdružovačů, sedm na vstupu a sedm na výstupu a ke každému sdružovači je potřeba jedna zátěž. Zátěže jsem vyrobil rekonstrukcí cirkulátorů, které zbydou po přeladění modulů z 900 MHz na 1296 MHz.Vnitřek cirkulátoru je odstraněn, do čelní stěny je osazen MCX konektor a ten je se zatěžovacím odporem propojen mikropáskem z Cu plechu.
Kapacitním trimrem v příčné větvi je možné nastavit impedanci na útlum odrazu >25dB.
.JPG)
Sestava zesilovače, pohled shora
Sdružovače jsou použity všechny stejné, na vstupu i na výstupu. Je jasné, že na budicí výkon jsou příliš robustní, ale mechanicky to tak vyhovuje (chladiče jsou k sešroubované k sobě navzájem prostřednictvím sdružovačů).Všechny konektory ve sdružovačích, až na výstupní, jsou typu SMA. Důvodem je mimo jiné to, že propojky mezi sdružovači a zesilovacími moduly jsou provedeny z semirigidu UT141. Výstupní konektor je typu N. Propojovací kabely nejsou všechny stejně dlouhé, protože to nevyšlo mechanicky, některé jsou prodloužené na vstupu o lambda/2 a na výstupu také o lambda/2.
Chlazení zajišťuje jeden větrák 120x120cm, který shora odsává ohřátý vzduch z prostoru mezi chladiči. Aby větrák sál správně, je na horním konci chladičů vytvořena dutina, která odsadí větrák o cca 4cm nad chladiče a tím vznikne vzduchový polštář.
Detail umístění větráku
.JPG)
Pro měření výkonu a přizpůsobení antény je použita odbočnice Kathrein typ 169 3160, která má odbočný útlum na 1296 MHz cca 30 dB, takže pro výkon řádově 0,5kW zcela vyhoví. Výstup z odbočnice je přes desku se špičkovým detektorem zobrazen přístrojem MP80.
odbočnice
Přepínání měření dopředného a odraženého výkonu je vyřešeno BNC propojkou, která se zapojí na příslušné místo. Pravý konektor je možné použít jako měřicí výstup třeba pro exaktní měření výkonu.
přepínání FWD a REF
Mechanická konstrukce je navržena pro umístění do stojanu, proto nijak nepočítá s kryty kromě čelního panelu. Rám je vyroben z jeklů 25 x 25 x 2 mm spojených navzájem nábytkovými šrouby. Předností konstrukce je rychlost výroby a vysoká tuhost. Podmínkou jsou kolmé řezy.
detail mechaniky
jekly jsou sešroubované nábytkovými šrouby M6
pohled zepředu
pohled zezadu
Napájení zajištují dva třífázové spínané zdroje 24 - 28V 40A, z nichž každý napájí šest modulů. Zdroje jsou nastaveny na napětí 26,6V, počítá se s tím, že na čip tranzistoru se při maximálním výkonu dostane 26V. Zdroje jsou navzájem svázány tak, aby v případě, kdy se v jednom z nich aktivuje nadproudová ochrana, byl okamžitě odstaven i druhý. Tato ochrana si vyžádala jedno relé navíc a má tu vlastnost, že se PA musí startovat stiskem tlačítka.
Měření proudu:
Pro měření proudu je použit přístroj MP80 s rozsahem 100 uA, který při proudu 100A vyžaduje bočník 1,5mOhm. Ten jsem vyrobil ze dvou 26cm dlouhých kusů Cu drátu 1,5mm2 paralelně. Není to optimální řešení, protože průchodem proudu se dráty zahřejí a zvětší se jejich odpor, chtělo by to dva kusy 43cm dlouhých drátů 2,5 mm2 . Při výpočtu a výrobě bočníku je vidět, jak výrobci dráty šidí na průřezu, v mém případě o 12%.
Předem akceptuji připomínky, že PA má mizernou účinnost, že se dneska zesilovač tohoto výkonu dá realizovat s použitím modernějších součástek a vyjde jednodušší. Ano, to je všechno pravda a jsem si toho vědom. Pokud ale napájíme zařízení ze sítě, pak účinnost není podstatná a PA moduly byly v době vzniku konstrukce nabízeny na burzách ve velkém množství za nízkou cenu. V neposlední řadě jsem se dočetl, že tyto moduly nejdou sdružovat, tak jsem se o tom chtěl přesvědčit :-)
Parametry PA jako celku:
výstupní výkon 460W
budicí výkon 2W
odběr proudu ze zdroje 80A
Dodavatelé materiálu:
chladič KA200 http://www.eling.cz
hliníkové profily http://www.alupa.cz
elektromateriál http://kvelektro.cz
konektory http://rasel.cz
ostatní šuplíky, burzy
internetové zdroje:
http://www.dd7mh.de/dd7mh/BLV958Anleitung.pdf
http://www.qsl.net/g0ruz/dj9bv_23cms.htm
článek byl napsán původně pro prezentaci na semináři Tři Studně pořádaném OK VHF klubem v roce 2012.
© OK1VUM 2012
