Wolf-Henning RechDF9ICEisinger Str. 36/275245 Neulingen
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MOSFET-Pas für 432 und 1296 MHz
37. GHz Tagung Dorsten 2.2014 Wolf-Henning Rech DF9IC 2
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
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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 Surplus-Markt
• Teure Bauteile nur da, wo nötig
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Gehäusekonzept
• Transistor auf vorgefertigterWärmesenke montiert
• Weißblechrahmen und-deckel, ggf. verschraubt
• Leiterplatte mit Wärmesenkeverschraubt und mitWeißblechrahmen 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, BLF5781000 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
• Ausgangs-anpassung: Glimmer-CCDE MCM01(ATC100B zurAbstimmung)
• Ausgangs-Koppel-Cs:1-kV-Keramikbedrahtet
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PA 432 MHz 2 x MRF6V43002 x MRF6V4300 432 MHz
0
200
400
600
800
1000
1200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Steuerleistung / W
Leis
tung
/ W
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
Wirk
ungs
grad
/ %
AusgangsleistungDC-EingangsleistungWirkungsgrad PAE / %
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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 BLF578BLF578 432 MHz
0
200
400
600
800
1000
1200
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Steuerleistung / W
Leis
tung
/ W
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
AusgangsleistungDC-EingangsleistungWirkungsgrad PAE / %
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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 VBLF6G13L-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���
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37. GHz Tagung Dorsten 2.2014 Wolf-Henning Rech DF9IC 27
PA 1296 MHz: MRFE6S9160MRFE6S9160 1296 MHz
0
50
100
150
200
250
300
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Steuerleistung / W
Leis
tung
/ W
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
Wirk
ungs
grad
/ %
AusgangsleistungDC-EingangsleistungWirkungsgrad PAE / %
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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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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