300Вт усилитель на 88-108 МГц на транзисторе MRFE6VP5300N/MRFE6VP6300H Опции

[Atlasv]

Добрый вечер!
Потенциальный работодатель поставил такую задачу.
1. Подобрать необходимый транзистор;
2. Подобрать материал печатной платы;
3. Смоделировать работу усилителя;
4. Произвести трассировку печатной платы.

Печатную плату планирую заказать в ООО "Резонит"

Решил смоделировать работу усилителя по схеме из даташита в AWR Design Environment 12. На схеме электрической принципиальной смущает один момент про "Bias regulator and Temperature Compensation - Цепь смещения и температурная стабилизация" то, что отсутствует данный участок. Прочитав Application Note 1643 узнал, что необходимо использовать регулятор напряжения и делитель напряжения, и диод соответственно.
Думаю над тем, как правильно использовать схемотехнические решения с AN1643.
На сайте NXP скачал spice модель данного транзистора.
Хочу освоить моделирование в программе и произвести трассировку печатной платы. Изучаю саму программу и для тренировки смоделировал ФНЧ, ФВЧ. Материал печатной платы подобрал.
1. Базовый материал - Rogers RO4003C
2. Защитная маска - Fotochem FSR-8000-8G
3. Финишное покрытие - Иммерсионное серебрение

Можно ли использовать данные транзисторы? (MRFE6VP5300N и MRFE6VP6300H)
Посоветуйте с дальнейшими действиями.

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 MRFE6VP5300N.pdf ( 992.93 килобайт ) Кол-во скачиваний: 51
 RF_LDMOS_Power_Modules_for_GSM_Base_Station_Application___Optimum_Biasing_Circuit.pdf ( 96.91 килобайт ) Кол-во скачиваний: 49

 

[Corner]

Данные транзисторы вполне годные для построения подобных усилителей. Скачиваете S параметры и вперед. Но есть маленький нюанс. Какой у Вас опыт проектирования подобных усилителей? Если нулевой, то лучше откажитесь. Начинать надо с единиц Ватт. У некоторых ТС даже такие, в принципе несложные схемы горят. А тут есть шанс напалить транзисторов на несколько тысячь зеленых нерублей. К тому же только усилитель проектировать дохлый номер. Еще нужен контроль КСВ, мощности и защита от грозы.
При 300 Ватт на выходе по плате будет бегать почти киловатт реактивной мощности. Это МКВ печь. Можно запросто не пережить самовозбуд такого усилителя в руках. Данный диапазон замечательно кипятит кровь в сосудах.
Схема стабилизации тока ни о чем. В профессиональной технике используют сравнение выходной и потребляемой мощности с динамической подстройкой рабочей точки.

Сообщение отредактировал Corner - Mar 12 2017, 21:46

[Atlasv]

Здравствуйте Corner. Благодарю за советы. S-параметры уже скачал. Опыта в проектировании СВЧ усилителей нет. Хотел научиться моделировать подобные усилители. Понимаю, что в реальности собирать пока рано.

[MePavel]

Скачиваете S параметры и вперед.

Лучше сразу нелинейную модель транзистора, если хочется всё промоделировать.

А тут есть шанс напалить транзисторов на несколько тысячь зеленых нерублей.

Есть шанс накупить китайской подделки, которая только по DC-характеристикам соответствует оригиналу. А в остальном: кристаллы в 2-3 раза меньше по площади => ХХ и КЗ даже и близко не выдерживают (тем более в непрерывном режиме). Причём некоторые наши поставщики не стесняются продавать подделку по цене оригинала.

К тому же только усилитель проектировать дохлый номер. Еще нужен контроль КСВ, мощности и защита от грозы.

Здесь это вряд ли потребуется, т.к. транзистор по заявлениям производителя экстремально стойкий практически ко всему. Насчет грозы, правда, ничего не могу гарантировать.

Это МКВ печь.

При настройке схемы может выделяться до нескольких сотен ватт тепла. Необходимо позаботиться о хорошем охлаждении транзистора.

Схема стабилизации тока ни о чем. В профессиональной технике используют сравнение выходной и потребляемой мощности с динамической подстройкой рабочей точки.

Для этой задачи, вероятно, нужен микропроцессор. Не исключен вариант управления напряжением питания всего усилителя в зависимости от уровня выходной мощности. На этих частотах это вполне актуально для повышения КПД -> снижения тепловыделения.
P.S. Но это если говорить о профессиональной технике.

[nljobs]

Данные транзисторы вполне годные для построения подобных усилителей. Скачиваете S параметры и вперед. Но есть маленький нюанс. Какой у Вас опыт проектирования подобных усилителей? Если нулевой, то лучше откажитесь. Начинать надо с единиц Ватт. У некоторых ТС даже такие, в принципе несложные схемы горят. А тут есть шанс напалить транзисторов на несколько тысячь зеленых нерублей. К тому же только усилитель проектировать дохлый номер. Еще нужен контроль КСВ, мощности и защита от грозы.
При 300 Ватт на выходе по плате будет бегать почти киловатт реактивной мощности. Это МКВ печь. Можно запросто не пережить самовозбуд такого усилителя в руках. Данный диапазон замечательно кипятит кровь в сосудах.
Схема стабилизации тока ни о чем. В профессиональной технике используют сравнение выходной и потребляемой мощности с динамической подстройкой рабочей точки.

Ужас!!!
Лучше вообще не браться, а покупать уже готовые и клеить свою бирку , чтобы кровь не закипела !!!

Можно по подробнее про условия самовозбуда усилителя мощности от по плате будет бегать почти киловатт реактивной мощности

[ikolmakov]

Посоветуйте с дальнейшими действиями.

Использовать СВЧ материалы на таких частотах ИМХО пижонство. Для тренировки можно сделать плату на текстолите и попробовать сделать согласующие трансформаторы. Трансформаторы можно просто нагрузить на резисторы соответствующего номинала.

[Atlasv]

Здравствуйте!
И так на сегодняшний день, результаты такие:
1. Нашел цепь смещения с температурной стабилизацией;
2. Смоделировал работу усилителя в AWR 12 (использовал нелинейную модель транзистора).

Схема электрическая принципиальная прикреплена, а также результаты моделирования. Конечно еще предстоит дорабатывать. Значения КСВН1 и КСВН2 необходимо снизить до 1-2. Считаю, что необходимо сбалансировать параметры. Хожу и думаю, быть может необходимо добавить ступени для согласования.
С уважением, Нурсултан.

P.S
Файлы с результатами залил на файлобменник.
https://ru.files.fm/u/qqw2hh67#_

[Redcrusader]

Использовать СВЧ материалы на таких частотах ИМХО пижонство. Для тренировки можно сделать плату на текстолите ...

Пижонство, если мощность около 10...100 Вт!
На стеклотекстолите при 300 Вт будут сильные проблемы с отводом тепла от элементов платы (от кристалла это отдельная задача).
Надо, что-то с лучшей теплопроводностью и меньшими потерями. В идеале, поликор, ситал и т.д.
Хотя, можно и на стеклотекстолите, но с большими полигонами "земли", которые сплошняком прошиты отверстиями.
И быть готовым к прогоранию платы при несогласованности и др. дестабилизирующих факторов.

И какой же мощности должны быть резисторы "соответствующего номинала"?

[Atlasv]

По плану буду использовать Rogers RO4003. К слову о мощности резисторов с соответствующими номиналами стоит отметить, что в интернет магазинах продают уже готовый усилитель на 300 Вт. При изучении печатной платы, то можно увидеть SMD резисторы. Намерений рекламировать магазин у меня нет, вот ссылка для примера:
http://dutchrfshop.nl/fm-broadcast/eindtra...__from_store=nl

Изначально планировал использовать радиатор большой площадью с продувом, преимущественно кулером.

[RFF-11]

В качестве примеров посмотрите схемніе решения компании Polyfet

Прикрепленные файлы

 tb156.pdf ( 41.13 килобайт ) Кол-во скачиваний: 99
 tb145.pdf ( 188.38 килобайт ) Кол-во скачиваний: 84

 

[Atlasv]

В качестве примеров посмотрите схемніе решения компании Polyfet

Благодарю за совет, сегодня буду изучать.

[ikolmakov]

И какой же мощности должны быть резисторы "соответствующего номинала"?

Я про то, что для отладки трансформатора транзистор не нужен и его можно заменить на эквивалентный резистор. И тут то мощность не важна.

[Atlasv]

Добрый день! Возник вопрос при разработке печатной платы. В даташите для транзистора MRFE6VP5300N для частоты 87,5 - 108 МГц приведена таблица "Table 12. MRFE6VP5300NR1 Broadband Reference Circuit Microstrips — 87.5–108 MHz" в ней приведены размеры микрострипов. Не могу понять единицу измерения, в мм или inch, mil?. Как правильно рисовать данные микрострипы? Упоминается про Txline, не могу понять взаимосвязь между таблицей в даташите и Txline. Как правильно произвести расчет длины, ширины микрострипов?

[dee2mon]

Эм, двойной штрих '' - дюйм. А где вы там в даташите упоминание про TxLine нашли?

[Atlasv]

Аа вот как, благодарю Вас. В даташите про Txline не упоминается. Просто на других сайтах читал, что с помощью Txline производят расчет.

[Sokrat]

Аа вот как, благодарю Вас. В даташите про Txline не упоминается. Просто на других сайтах читал, что с помощью Txline производят расчет.

Исходными данными являются:
1)Волновое сопротивление линии;
2)Её электрическая длина.
В даташите заданы параметры материала (проницаемость, толщина диэлектрика, толщина меди).
Исходя из имеющихся данных расчитываете волновое сопротивление и электрич.длину каждой, приведённой в даташите, полоски.
Зная эти два параметра пересчитываете полоски под свой материал.
TXline Вам в помощь.

[Hitokiri]

Лучше сразу нелинейную модель транзистора, если хочется всё промоделировать.

Есть шанс накупить китайской подделки, которая только по DC-характеристикам соответствует оригиналу. А в остальном: кристаллы в 2-3 раза меньше по площади => ХХ и КЗ даже и близко не выдерживают (тем более в непрерывном режиме). Причём некоторые наши поставщики не стесняются продавать подделку по цене оригинала.

Здесь это вряд ли потребуется, т.к. транзистор по заявлениям производителя экстремально стойкий практически ко всему. Насчет грозы, правда, ничего не могу гарантировать.

При настройке схемы может выделяться до нескольких сотен ватт тепла. Необходимо позаботиться о хорошем охлаждении транзистора.

Для этой задачи, вероятно, нужен микропроцессор. Не исключен вариант управления напряжением питания всего усилителя в зависимости от уровня выходной мощности. На этих частотах это вполне актуально для повышения КПД -> снижения тепловыделения.
P.S. Но это если говорить о профессиональной технике.

1. У нас делали на эти диапазоны 2.5 киловата в импульсе. Видимо какой-то локацией собрались заняться.
2. При работе усилителя на согласованную нагрузку наушники без подключения к компу гудят за 2 комнаты и через 2 бетонных стены. (это через посеребрянные кабели), гудят на частоте модуляции. Рекомендую хотя бы маску-сетку купить на лицо. Когда соберётесь на испытания рекомендую костюмы радиозащитные закупить заранее. Потому что скорее всего вам таких усилителей будет нужен не один, а штук 10 и ещё и работать они будут на какую нибудь Антенную решётку.
3. Проектируйте сразу полностью со всеми защитами о которых может мечтать работодатель. Проектируйте сразу тестовый стенд, может оказаться что готовый усилитель - одна задача, тестовый стенд для его настройки - еще одна. Тестовый стенд для создания адекватной модели - третья задача. Тестовый стенд для серийного выпуска, чтобы монтажники не думали - ещё одна задача.
4. В теории и на бумаге всё всегда всё держит. Да говорится чисто писано в бумаге, да забыли про овраги. То что "что-то держит" говорит о том что где-то чего-то должно рассеиваться, вопрос Где? и как долго оно будет держать. Опыт чтения буржуйских даташитов говорит о том что если они о чём-то молчат, значит стыдно признаться :-) Опыт говорит о том что транзисторы при всяких кз и хх, потиху подгорают. Т.е. постепенно отдача и КПД падает. Это может быть не заметно сразу на тестовых стендах, но если поездите по испытаниям и т.д. За пару месяцев разницу заметите. Защиты обязательны. Думайте сразу о быстроходовой аналоговой защите, Желательно чтобы она ещё и сама отключалась после снятия КЗ или ХХ. выгорает всё за микросекунды, миллисекундные защиты не успевают. Думайте сразу как отключать входной сигнал, как убирать смещение с транзисторов, как контролировать состояние усилителя - индикация всех этих срабатываний и т.д. и т.п. Возможно выдача данных по интерфейсам типа CAN и т.д. Если это чего-то бортовое и т.д. Не Делайте голую железку "что-бы работало", вообще забудьте этот подход как страшный сон. Просто вообразите конечный продукт, с чем столкнётся пользователь реально. У нас ребята с большим опытом пол года сидели над такой штукой, а то и год, наработки и опыт для "подхода" ещё лет 5 длились. Только то о чём я знаю. Было спалено не менее 4 инженерных образцов транзисторов по 500 зелёных каждый. Особенно когда начнётся а какая влажность в корпусе, а долговечность, и т.д. и т.п. Дошло до того что для бортового применения в герметичный корпус закачивали высушенный азот под давлением, чтобы влажность постоянная была. И т.д. А ещё бывают дожди, грозы, мокрая земля, а рядом стоит какая-нибудь дура которая 10 кВт в эфир светит, кто-то не выключил и на выходе усилителя 220 В синус. Преднамеренные помехи и т.д. и т.п. Представьте сразу Всю разработку а не математику. Подумайте что вы поедете это испытывать, или кто-то вместо вас поедет, с какими проблемами столкнётся и т.д. Это даст представление о том во что выливаются такие разработки. Рекомендую как минимум взять себе в помощь ещё одного человека, вдвоём идёт гораздо проще, слишком много там мелочей для одной головы.
5. Всё что больше 10 Вт, нелинейная модель транзистора - обязательна. Кажется это называется LLSP Large Signal S-parameters. По малосигнальным S параметрам которые везде приводятся можно контролировать только то что не будет возбуда усилителя. Всё что касается согласования сопротивлений, трансформаторов, и т.д. Лучше - нелинейная модель. Был опыт проектирования по малосигнальным S параметрам - довольно печальный. :-)Чаще всего в даташите уже какой-то базовый усилитель есть. Возможно от него можно оттолкнуться. Есть ещё такая вещь как Load Pull - но это уже видимо для "фанатов". Так же в продаже видел большие резисторы с теплоотводом, и соотвествующим качеством вводов выводов, как раз для применения в таких схемах - чрезвычайно полезная вещь. :-)
6. Стандартные наборы моделей в АВР типа TxLine, MStrip и т.д. отлично работают до 6 ГГц. Посмотрите АВР поновее, там можно даже разные конфигурации фильтров подбирать и по площади и по исполнению и т.д. Выше по частоте учёт краевых эффектов и т.д. обязателен.
На Здравие с Любовью.

[VIT_KRAS]

Hitokiri!
Ну Вы запугали ТСа.)
Когда то начинал с 80 Вт (однотактные УМ) на диапазон Льнов (33...57 МГц) - были сложности. Но уж не прям жуть жуткая.
УМ известного радиотелефона Сенао - до 70 Вт на 380 МГц - то же ничего серьёзного. Обычный стеклотекстолит, который как выяснилось, распрекрасно горит.

По защитам и подсадке активных компонентов - поддержу.
Контролировать по возможности надо максимальное число параметров.
Такие вещи как потребляемый ток, КСВ и температуру - просто обязательно!
Загонять транзисторы в максимальные области - никчёмна экономия.
50% по току, мощности и температуре - самое то.

Ну и конечно, ожидать хороших результатов на первой же итерации - не стоит.

[Atlasv]

Исходными данными являются:
1)Волновое сопротивление линии;
2)Её электрическая длина.
В даташите заданы параметры материала (проницаемость, толщина диэлектрика, толщина меди).
Исходя из имеющихся данных расчитываете волновое сопротивление и электрич.длину каждой, приведённой в даташите, полоски.
Зная эти два параметра пересчитываете полоски под свой материал.
TXline Вам в помощь.

Здравствуйте, Sokrat.
Благодарю за рекомендации и инструкции по расчету.
С уважением, Atlasv

Здравствуйте, Hitokiri.
Благодарю за рекомендации и советы, наставления. По поводу контроля параметров и защиты, думаю реализовать это с использованием микроконтроллера. Не комильфо сжигать транзисторы.
С уважением, Atlasv

[Hitokiri]

Здравствуйте, Sokrat.
Благодарю за рекомендации и инструкции по расчету.
С уважением, Atlasv

Здравствуйте, Hitokiri.
Благодарю за рекомендации и советы, наставления. По поводу контроля параметров и защиты, думаю реализовать это с использованием микроконтроллера. Не комильфо сжигать транзисторы.
С уважением, Atlasv

Самое главное чтобы он успевал чего-то выдать. Я боюсь что Контроллер покатит только для контроля индикаторов состояний. Присмотритесь повнимательнее как быстро он чего сможет и т.д. - Очень внимательно. Давно не занимался этой темой.

Недавно припомнил, обязательно поговорите с антеннщками, поговорите с теми кто делает тракт до вас и после вас. Чего они там планируют, что бы не оказалось что у антенны на краях диапазона КСВ 3. А Вашему усилку не катит. Понятно что если всё стандартное, заводское - вроде бы меньше вопросов, но всё проверьте сами, чем это всё соединяться будет. Уши на макушке. Представьте всю структуру от антенны до вашего выхода усилителя, и держите руку на пульсе с теми кто что-то там делает. Только так точно будет предсказуемый результат. Имейте в виду и качество кабелей, точно проверяйте, может греться центральная жила и т.д. и т.п. Проверяйте дроссели которые будете использовать. Тщательно выбирайте сердечники. Возможно попросят коммутатор приём-передача, если будет время можете и про них сразу почитать. Возможно в модуле, куда это всё будете "паковать", "вставлять" Оставить пару свободных слотов. И т.д. Там те же рекомендации. На Здравие.

[khach]

Защиты обязательны. Думайте сразу о быстроходовой аналоговой защите, Желательно чтобы она ещё и сама отключалась после снятия КЗ или ХХ. выгорает всё за микросекунды, миллисекундные защиты не успевают. Думайте сразу как отключать входной сигнал, как убирать смещение с транзисторов, как контролировать состояние усилителя - индикация всех этих срабатываний и т.д. и т.п.

А можно более подробно про защиты?
Ну с датчиком понятно- или КСВ мост, или циркулятор с детектором в плече отраженной волны.
А вот про исполнительны органы защиты есть вопросы. Самое простое- управляемый аттенюатор на PiN диодах на входе усилителя снижает сигнал возбуждения.
Защита по напряжениям смещения тоже возможна, только надо не убирать смещение в ноль, а даже призакрывать затворы небольшим минусом, т.к каскад при нулевом смещении все равном может работать в режиме С. Но тут важно не пробить затворы.
И самое интересное- быстрая защита по питанию. Как ее реализовывать? Если рубить питание до ВЧ фильтровых конденсаторов, то выходной каскад все равно умудриться сгореть за счет энергии, запасенной в конденсаторах фильтра. А если ставить ключи после конденсаторов, то тут все самое интересное и вылазит. Можно ли где посмотреть примеры реализации такой защиты?

[Sokrat]

И самое интересное- быстрая защита по питанию. Как ее реализовывать? Если рубить питание до ВЧ фильтровых конденсаторов, то выходной каскад все равно умудриться сгореть за счет энергии, запасенной в конденсаторах фильтра. А если ставить ключи после конденсаторов, то тут все самое интересное и вылазит. Можно ли где посмотреть примеры реализации такой защиты?

Присоединяюсь к вопросу. Пытались продумать что-то подобное, но так и не реализовали. Если кто-то в курсе, поделитесь опытом, пожалуйста.

[Atlasv]

Добрый вечер уважаемые пользователи форума!
Является ли допустимым значение VSWR-КСВН по входу и выходу, как показано в скриншотах VSWR-1, VSWR-2? Согласно теории приемлемые значения КСВ лежат в пределах от 1.1 до 2.0.
С уважением, Atlasv

Сообщение отредактировал Atlasv - Jul 2 2017, 17:35

Эскизы прикрепленных изображений

 

[khach]

Является ли допустимым значение VSWR-КСВН по входу и выходу, как показано в скриншотах

Величины КСВН какие-то от фонаря, мы их называем "от симуляторщиков". В реале таких величин не бывает. Т.е никто не будет требовать работоспособности УМ ниже нижней частоты трансформаторов на линиях.
Другое дело, что при обрыве нагрузки или прогаре кабеля КВСН в районое 10 бывает и реале, и защита должна успеть отработать до сгорания транзисторов. А то что криворукий монтажник оставит при заделке разьема на кабель канифоль и потом там прогорит все при подаче мощи- от этого никто не застрахован.

[Atlasv]

А какие величины бывают в реальности?

[Sokrat]

Величины КСВН какие-то от фонаря, мы их называем "от симуляторщиков". В реале таких величин не бывает. Т.е никто не будет требовать работоспособности УМ ниже нижней частоты трансформаторов на линиях.

Ну я бы не был столь категоричным. Видел "своими глазами" работоспособное устройство и отдельно и в комплексе (умножитель частоты) у которого КСВ по входу был 6-7.

[khach]

Видел "своими глазами" работоспособное устройство и отдельно и в комплексе (умножитель частоты) у которого КСВ по входу был 6-7.

Так с КСВ 6-7 сталкиваюсь постоянно в реале- установка плазменного травления, до зажигания плазменного разряда КСВ как раз подобные величины. а если согласовать- разряд не зажгется. Конечно зажигаем на малых мощностях- 50-100 Вт, а полную мощность 700-1500 вт даем только после согласования с зажженным разрядом.
Но не КСВН 10000 как на рисунках выше.

[Atlasv]

Для частоты 88-108 МГц значение КСВН по входу 6,96 - 1,76, по выходу 3,99 - 3,91 допустимо?

[Atlasv]

Вот скриншоты моделирования.
С уважением, Atlasv

Прикрепленные файлы

 ___________________________________10______Rogers_RO4003_______________MRFE6VP6300H.zip ( 2.99 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 20

 

[Redcrusader]

Для частоты 88-108 МГц значение КСВН по входу 6,96 - 1,76, по выходу 3,99 - 3,91 допустимо?

ИМХО. Такие значения не допустимы!
При таких значениях КСВн у вас будут проблемы с подключением генератора и нагрузки.
Т.е. согласование по входу и выходу будут разные при разных длинах коаксиальных кабелей, с
помощью которых вы будите подключать генератор и нагрузку.
В худшем случае, вы можете получить полное отражение от нагрузки или от входа усилителя.

Желательно иметь КСВн <1,5 в диапазоне частот больше чем 88-108 МГц.
Особенно для мощностей около 300 Вт.
Если у вас на входе будет еще предварительный усилитель, то можно согласовать его с выходным усилителем
и на уровне КСВн =5...6. Т.к. соединение предварительный - выходной усилители будет постоянным.
Но в этом случае, будет сложно настраивать каждый каскад отдельно, т.к. приборы имеют импеданс =50 Ом.

!Рекомендации при настройке. Стенд.
Мы, обычно, на начальном этапе настраивали такие мощные усилители в импульсном режиме.
Т.е. ставили на входе импульсный модулятор и подавали на вход сигнал со скважностью 10...50.
Выходную мощность контролировали с учетом скважности. При таком способе у вас меньше выделяется мощности и
меньше риск выжечь транзисторы при плохом согласовании от перегрева и отраженной мощности на кристалле транзистора.
Затем постепенно поднимали скважность вплоть до =1. Конечно, с изменением скважности приходилось немного подстраивать
согласование.

!!! Моделируйте не от 1 МГц, а в диапазоне около 70...120 МГц. Будет лучше видно характеристики в вашем диапазоне частот.
И расчетной программе будет легче. :-)

Сообщение отредактировал Redcrusader - Jul 3 2017, 01:30

[Atlasv]

Добрый день!
Redcrusader благодарю за советы. Только что поменял диапазон моделирования на 70-120 МГц с шагом 1 МГц. Собрать в реальности на стенде и настроить не представляется возможным из-за финансов((

[Sokrat]

Добрый день!
Redcrusader благодарю за советы. Только что поменял диапазон моделирования на 70-120 МГц с шагом 1 МГц. Собрать в реальности на стенде и настроить не представляется возможным из-за финансов((

Не ждите, что результат моделирования совпадёт с реальным устройством. Настраивать и переделывать придётся с вероятностью 90%

[Atlasv]

Добрый вечер)
Если в Microwave Ofiice при построении VSWR поставить галочку dB в Modify Measurement (Complex Modifier), то получается, что строится график Return Loss (RL), возвратные потери, измеряемые в дБ? Затем если использовать формулу для расчета КСВ как показано на скриншоте, то можно вычислить КСВ. В данном случае при 88 МГц КСВ = 1,25,
108 МГц КСВ = 1,90
Можно ли считать, что вышесказанные догадки верными?
С уважением, Atlasv.

Сообщение отредактировал Atlasv - Jul 4 2017, 21:26

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные изображения

 

[Sokrat]

Добрый вечер)
Если в Microwave Ofiice при построении VSWR поставить галочку dB в Modify Measurement (Complex Modifier), то получается, что строится график Return Loss (RL), возвратные потери, измеряемые в дБ? Затем если использовать формулу для расчета КСВ как показано на скриншоте, то можно вычислить КСВ. В данном случае при 88 МГц КСВ = 1,25,
108 МГц КСВ = 1,90
Можно ли считать, что вышесказанные догадки верными?
С уважением, Atlasv.

Про VSWR в дБ никогда не задумывался, не знаю. Но return loss - это точно S11 в дБ. Попробуйте S11 в дБ вывести на другой график, если результат сойдётся, то Ваши домыслы верны. Но что-то сомнения вызывает... Вы не верите характеристике VSWR в единицах, зачем ставите галку "дБ"?

[Redcrusader]

...Можно ли считать, что вышесказанные догадки верными?

Не "умничайте"!
:-)
Из вас выходит хороший тестер MWO!
По хорошему, эта галочка не должна быть доступна в MWO для графика КСВн.

[Atlasv]

Не "умничайте"!
:-)
Из вас выходит хороший тестер MWO!
По хорошему, эта галочка не должна быть доступна в MWO для графика КСВн.

И все же по какой-то причине доступно)

Sokrat, построил S11 и S22 результаты не сходятся.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Redcrusader]

И все же по какой-то причине доступно)
...

По причине ошибки программеров MWO. КСВн никто и никогда в дБ не измеряет!

И не должны сходиться. S11 - коэффициент отражения по входу, S22 - по выходу.
А со значением "КСВн в дБ" их нечего сравнивать.

Показатель КСВн более удобен для оценки согласования (типа, ниже 1,5 => все хорошо!).
По показателям S11 и S22 можно сразу оценить мощность которая отражается от нагрузки и
поступает назад в генератор (через дБ можно быстро посчитать).
Пример: S22 = 10 дБ, усилитель выдает 300 Вт, => от нагрузки отражается и поступает обратно в усилитель 30 Вт.
Исходя из этого, вы можете точнее рассчитать рассеиваемую мощность кристаллом усилителя.

[Atlasv]

По причине ошибки программеров MWO. КСВн никто и никогда в дБ не измеряет!

И не должны сходиться. S11 - коэффициент отражения по входу, S22 - по выходу.
А со значением "КСВн в дБ" их нечего сравнивать.

Показатель КСВн более удобен для оценки согласования (типа, ниже 1,5 => все хорошо!).
По показателям S11 и S22 можно сразу оценить мощность которая отражается от нагрузки и
поступает назад в генератор (через дБ можно быстро посчитать).
Пример: S22 = 10 дБ, усилитель выдает 300 Вт, => от нагрузки отражается и поступает обратно в усилитель 30 Вт.
Исходя из этого, вы можете точнее рассчитать рассеиваемую мощность кристаллом усилителя.

Здравствуйте, Redcrusader.

Вот теперь начинает сходится S11 и S22. Результаты прикрепил. Действительно, если S11 в дБ перевести в КСВ все сходится, также и S22. Попутно возник вопрос по поводу длины коаксиального кабеля.
Длина волны = 300 * (коэффициент укорочения / Частота в Мегагерцах)
Соответственно Половина длины волны = Длина волны / 2
Мы хотим рассчитать размер полуволнового кабеля типа RG-8/U со вспененной изоляцией для 40 канала сетки С (частота 27,405МГц).
Коэффициент укорочения для указанного кабеля равен 0,8
Получаем Полуволновой отрезок кабеля RG-8/U для частоты 27,405МГц равен 300 * (0,8 / 27,405) / 2 = 4,38 м.
Длина полуволнового отрезка кабеля RG-8 (коэффициент укорочения равен 0,66) для той же частоты будет другой - 300 * (0,66 / 27,405) / 2 = 3,61 м.

В даташите уже указано что длина коаксиальных кабелей составляет 4.72 и 6.3 дюйма, в миллиметрах 0,12 м и 0,16 м соответственно.

Пробовал посчитать, опять не сходится. Нашел калькулятор и там тоже не сходится.
Полуволновой отрезок кабеля SM141-50 Ом для частоты 98 МГц равен 300 * (0,71 / 98) / 4 = 0,543 м.
Полуволновой отрезок кабеля HSR-141C-35 Ом для частоты 98 МГц равен 300 * (0,7 / 98) / 4 = 0,536 м.
Полуволновой отрезок кабеля HSR-043C-10 Ом для частоты 98 МГц равен 300 * (0,7 / 98) / 4 = 0,536 м.

Подскажите в чем я ошибаюсь?
С уважением, Atlasv.

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 SM141___50___.pdf ( 64.17 килобайт ) Кол-во скачиваний: 15
 HSR_043C_10___.pdf ( 106.56 килобайт ) Кол-во скачиваний: 14
 HSR_141C_35___.pdf ( 99.04 килобайт ) Кол-во скачиваний: 14

 

[Redcrusader]

....
Длина полуволнового отрезка кабеля RG-8 (коэффициент укорочения равен 0,66) для той же частоты будет другой - 300 * (0,66 / 27,405) / 2 = 3,61 м.

В даташите уже указано что длина коаксиальных кабелей составляет 4.72 и 6.3 дюйма, в миллиметрах 0,12 м и 0,16 м соответственно.

Пробовал посчитать, опять не сходится. Нашел калькулятор и там тоже не сходится.
Полуволновой отрезок кабеля SM141-50 Ом для частоты 98 МГц равен 300 * (0,71 / 98) / 4 = 0,543 м.
....

Подскажите в чем я ошибаюсь?

По первому.
Не понятно что и с чем вы сравниваете.
Полуволновый отрезок вы считаете правильно. Но не понятно, длина чего и для чего указана в даташите!

По второму.
Хотите посчитать кабеля SM141-50 Ом как полуволновый отрезок, а делите на 4!!!

[serega_sh____]

!Рекомендации при настройке. Стенд.
Мы, обычно, на начальном этапе настраивали такие мощные усилители в импульсном режиме.
Т.е. ставили на входе импульсный модулятор и подавали на вход сигнал со скважностью 10...50.
Выходную мощность контролировали с учетом скважности. При таком способе у вас меньше выделяется мощности и
меньше риск выжечь транзисторы при плохом согласовании от перегрева и отраженной мощности на кристалле транзистора.
Затем постепенно поднимали скважность вплоть до =1. Конечно, с изменением скважности приходилось немного подстраивать
согласование.

1. т.е. правильно ли я понимаю, что настраивали по одной точке мощности? По ваттметру?
2. А как оцениваете устойчивость? (потенциальную неустойчивость) особенно многокаскадных усилителей.
3. И ещё а где бы можно глянуть как делают простую оснастку с разным КСВ и с разной фазой этого отраженного сигнала. (Про встречно, т.е. друг на друга, включенные усилители слышал, но чето очень сложно и дорого получается.). Может есть проще...

[Atlasv]

Redcrusader.
По первому.
Не понятно что и с чем вы сравниваете.
Полуволновый отрезок вы считаете правильно. Но не понятно, длина чего и для чего указана в даташите!

Расчет для кабеля RG-8/U рассматривал как пример.
В даташите для транзистора MRFE6VP5300N есть схема электрическая принципиальная и таблица с номиналами компонентов для диапазона 88-108 МГц. В данной таблице есть строка COAX1,2 - 35 Ohm Flex Cable, 4.72" - 0,12 м и COAX3 - 50 Ohm Flex Cable, 6.3" - 0,16 м.
Не могу понять каким образом получили результат 4.72" - 0,12 м и 6.3" - 0,16 м?

Прикрепленные файлы

 ___________________.rar ( 1.41 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 13

 

[Redcrusader]

...В данной таблице есть строка COAX1,2 - 35 Ohm Flex Cable, 4.72" - 0,12 м и COAX3 - 50 Ohm Flex Cable, 6.3" - 0,16 м.
Не могу понять каким образом получили результат 4.72" - 0,12 м и 6.3" - 0,16 м?

Вам дали длину в дюймах и тут же в метрах.
4.72" = 0,12 м, т.к. 2,54см * 4,72" = 11,9888 см = 0,12 м.

1. т.е. правильно ли я понимаю, что настраивали по одной точке мощности? По ваттметру?
...

1. Можно и так.
Но, лучше настраивать в полосе.
Если есть АЧХометр, то с помощью его. Можно свободно вводить импульсную модуляцию между
выходом АЧХометра и входом усилителя. Конечно, между выходом усилителя и входом АЧХометра
надо ставить аттенюатор на достаточную рассеиваемую мощность.
Настраивать по максимуму АЧХ и нужной равномерности в полосе.
Абсолютное значение мощности уже можно контролировать в точке ваттметром.
Или пересчитать с учетом выходного сигнала АЧХометра, ослабления аттенюатора и т.д.
Здесь мощно откалибровать тракт, убрав из него усилитель. Но, вас может не устроить ошибка пересчета.
Т.к. ошибка 1 дБ = 10% по мощности.

2. Никак не оцениваю.
Знаю, что в одном корпусе(отсеке) нельзя давать усиление больше 30...40 дБ!!
И, использую эпоксидный клей + ферритовый порошок на крышку. :-))

3. Не знаю.
Т.к. никогда таким не интересовался.
Мне не понятно, зачем вам это?!
Если "пытать" усилитель на нагрузки с разным КСВн, то это, ИМХО, не правильно.
Усилитель мощности СВЧ должен работать на нормальную нагрузку, КСВн не более 1,5...2,0.
За остальным должна следить ЗАЩИТА.

[Atlasv]

Redcrusader, в даташите для транзистора MRFE6VP5300N длина коаксиальных кабелей дана в дюймах, 4.72" и 6.3". А как можно самому произвести расчет и получить точно такую же длину 4.72" и 6.3"?
Если вместо "4" поставить 18 и 14, то длина получается как в даташите
Отрезок кабеля HSR-043C-10 Ом для частоты 98 МГц равен 300 * (0,7 / 98) / 18 = 0,119 м = 119 мм;
Отрезок кабеля HSR-141C-35 Ом для частоты 98 МГц равен 300 * (0,7 / 98) / 18 = 0,119 м = 119 мм;
Отрезок кабеля SM141 - 50 Ом для частоты 98 МГц равен 300 * (0,71 / 98) / 14 = 0,155 м = 155 мм.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Redcrusader]

... в даташите для транзистора MRFE6VP5300N длина коаксиальных кабелей дана в дюймах, 4.72" и 6.3". А как можно самому произвести расчет и получить точно такую же длину 4.72" и 6.3"?
Если вместо "4" поставить 18 и 14, то длина получается как в даташите
....

Самому расчет никак не произвести.
Это, по всей видимости, даются длины согласующих линий в виде отрезков кабеля с разным волновым сопротивлением.
Все это зависит от входного/выходного импеданса транзистора на рабочей частоте.
И м.б. еще связано с задачей получить нужную полосу частот.

Выход.
Иметь именно такие кабели (с таким же волновым сопротивлением и укорочением в диэлектрике).
Или.
Высчитать у кабелей электрическую длину, а затем заменить их микрополосковыми линиями с тем же волновым
и электрической длиной.
Но, здесь могут быть проблемы с проходящей мощностью, т.к. коаксиальный кабель может выдержать большую мощность,
чем микрополосковая линия, если линия не на керамике.

[serega_sh____]

3. Не знаю.
Т.к. никогда таким не интересовался.
Мне не понятно, зачем вам это?!

Спасибо за пояснения. Мне бросилось в глаза, что в импульсном режиме измерить АЧХ при помощи АЧХометра немного сложновато. Там рабочее место сложно настраивать вот и переспросил. Интересная методика. Правильная. Просто мы до импульсного метода пока не доросли. Спасибо ещё раз.

Кстати про мощные аттенюаторы: будте аккуратнее с ними. Уже пару раз нарывались на изменение ослабления при нагревании аттенюаторов т.е. они давали дополнительную ошибку при измерениях. Например на малой мощности одно ослабление, на большой мощности другое ослабление. Поэтому - для подключения приборов мы щас исползуем ответвители вместо аттенюаторов. Или надо иметь оченьхороший запас по мощности у аттенюаторов.

Про устойчивость многокаскадных усилителей:
Если усилитель состоит из одного каскада, то потенциальную НЕустойчивость можно смотреть по S11 и S21. А именно, если на диаграмме Вольперта-Смитта какая то точка хочет выбежать из диаграммы, то значит что на этой точке скорее всего будет возбуд. Или есть разрыв в диаграмме.
Но в многокаскадных усилителях это не проверить. И даже АЧХ на частоте возбуда может быть маленькой, потому что фильтры/цепи согласования стоят на выходе и между каскадами (да даже те же разделительные конденсаторы маленькой ёмкости чтоб не имел громадного усиления на НЧ). Но это не гарантия, что транзистор сам на себя не загудит.


А про КСВ и устойчивость.
Есть у меня требование: должен сохранять работоспособность если оторвалась антенна. И вот как это требование проверить? На рабочем месте длинна кабеля одна, в системе длинна кабеля другая, а у потребителя третья и каждый раз отраженная волна приходит с разными фазами и разными частотами.
А если представить, что схема может быть отрегулирована по разному (регулировщик выравнивал АЧХ и проверял отрыв в трех точках диапазона) или ошибка в моей схемотехнике (ну пусть - направленный ответвитель на краях диапазона не имеет направленности, потому что мне пришлось укоротить микрополоски НапрОтветв из-за отсутствия места в блоке). А вентиль кстати большой и работает только в рабочем диапазоне частот, а что пропускает за диапазоном никто не гарантирует.
А если на это наложить - стрессоустойчивость и области устойчивой работы. То будет очень тоскливо.

Вот и пляшем и думаем...

А про скорость отрабатывания защиты, исполнительные устройства и ёмкости питания уже спрашивали выше. Тут или дубовая схема не боящаяся ничего (мне нужна такая), или затыкающаяся схема обвешенная всякими защитами.

[MePavel]

Кстати про мощные аттенюаторы: будте аккуратнее с ними. Уже пару раз нарывались на изменение ослабления при нагревании аттенюаторов т.е. они давали дополнительную ошибку при измерениях. Например на малой мощности одно ослабление, на большой мощности другое ослабление. Поэтому - для подключения приборов мы щас исползуем ответвители вместо аттенюаторов. Или надо иметь оченьхороший запас по мощности у аттенюаторов.

Интересно, что за аттенюаторы Вы использовали? Я такие эффекты наблюдал только на самодельных, сделанных на отечественных резисторах. Кстати, направленные ответвители (НО) - не выход из положения.
Задача измерительного аттенюатора иметь не только стабильный коэффициент ослабления, но и эталонный, независящий от уровня мощности, КСВН по выходу и выходу. Как правило, у описываемых Вами, аттенюаторов изменяется входной импеданс. Поэтому правильно настроить усилитель на 50 не получится и НО не помогут.

Про устойчивость многокаскадных усилителей:
Если усилитель состоит из одного каскада, то потенциальную НЕустойчивость можно смотреть по S11 и S21. А именно, если на диаграмме Вольперта-Смитта какая то точка хочет выбежать из диаграммы, то значит что на этой точке скорее всего будет возбуд. Или есть разрыв в диаграмме.

Интересный подход. S21 вообще должен "выбежать" из диаграммы Смита (без Вольперта, не знаю кто это такой), если у усилителя имеется усиление. Каким прибором измеряются S11 и S21 и как этот прибор подключается к мощному усилителю?

А про КСВ и устойчивость.
Есть у меня требование: должен сохранять работоспособность если оторвалась антенна. И вот как это требование проверить? На рабочем месте длинна кабеля одна, в системе длинна кабеля другая, а у потребителя третья и каждый раз отраженная волна приходит с разными фазами и разными частотами.
А если представить, что схема может быть отрегулирована по разному (регулировщик выравнивал АЧХ и проверял отрыв в трех точках диапазона) или ошибка в моей схемотехнике (ну пусть - направленный ответвитель на краях диапазона не имеет направленности, потому что мне пришлось укоротить микрополоски НапрОтветв из-за отсутствия места в блоке). А вентиль кстати большой и работает только в рабочем диапазоне частот, а что пропускает за диапазоном никто не гарантирует.
А если на это наложить - стрессоустойчивость и области устойчивой работы. То будет очень тоскливо.

Вот и пляшем и думаем...

Это решается созданием нескольких нагрузок, при которых наблюдается максимальное и минимальное потребление тока на тестовых частотах диапазона.

А про скорость отрабатывания защиты, исполнительные устройства и ёмкости питания уже спрашивали выше. Тут или дубовая схема не боящаяся ничего (мне нужна такая), или затыкающаяся схема обвешенная всякими защитами.

Какой транзистор собираетесь "защитить"?

[khach]

Спасибо за пояснения. Мне бросилось в глаза, что в импульсном режиме измерить АЧХ при помощи АЧХометра немного сложновато.

Родешварцевские VNA такое умеют. Но это опция, если правильно помню индекс К9.

Кстати про мощные аттенюаторы: будте аккуратнее с ними. Уже пару раз нарывались на изменение ослабления при нагревании аттенюаторов т.е. они давали дополнительную ошибку при измерениях. Например на малой мощности одно ослабление, на большой мощности другое ослабление. Поэтому - для подключения приборов мы щас исползуем ответвители вместо аттенюаторов. Или надо иметь оченьхороший запас по мощности у аттенюаторов.

Согласен, поэтому и импульсные измерения практикуются, чтобы аттенюатор не успел нагреться и поплыть по параметрам.

А про КСВ и устойчивость.
Есть у меня требование: должен сохранять работоспособность если оторвалась антенна. И вот как это требование проверить? На рабочем месте длинна кабеля одна, в системе длинна кабеля другая, а у потребителя третья и каждый раз отраженная волна приходит с разными фазами и разными частотами.

Тромбонный фазовращатель спасет. Конечно на заданные частоты он уже довольно монстрический получается, но медные трубы сейчас доступны в любом хозмаге. А собрать из них коаксиальную линию переменной длины сможет любой рукастый специалист по работе с металлом.
Рекомендовать Load-pull не буду, т.к он нанесет непоправимый ущерб бюджету.

[serega_sh____]

Интересно, что за аттенюаторы Вы использовали? Я такие эффекты наблюдал только на самодельных, сделанных на отечественных резисторах. Кстати, направленные ответвители (НО) - не выход из положения.
Задача измерительного аттенюатора иметь не только стабильный коэффициент ослабления, но и эталонный, независящий от уровня мощности, КСВН по выходу и выходу. Как правило, у описываемых Вами, аттенюаторов изменяется входной импеданс. Поэтому правильно настроить усилитель на 50 не получится и НО не помогут.

Минициркуитовские серии VAT и подобные. Но сильно не занимался исследованием. Наткнулись, плюнули, перешли на направленники.
Это я говорю про измерения мощностей. В итоге пришли к выводу, что: измеряем только при помощи ослабления на направленниках. Линию и ваттметры подключаем при помощи направленников.
А мощную нагрузку гораздо проще найти. т.е. повторю: Всё уходит в нагрузку, а сигнал на измерения мы ответвляем при помощи направленников.

Интересный подход. S21 вообще должен "выбежать" из диаграммы Смита (без Вольперта, не знаю кто это такой), если у усилителя имеется усиление. Каким прибором измеряются S11 и S21 и как этот прибор подключается к мощному усилителю?

Примерно так:
http://literature.cdn.keysight.com/litweb/...5990-5039EN.pdf
http://literature.cdn.keysight.com/litweb/...5990-8005EN.pdf

Какой транзистор собираетесь "защитить"?

Так то задача, чтоб устройство работало всегда и при любых ошибках оператора. Но обычно выгорает выходной транзистор, потому что он работает на грани своих возможностей как по пробойному напряжению СИ, так и мощности рассеивания.

Я про устойчивость спрашиваю, недавно ситуация была:
Усилитель состоит из двух каскадов. На входе стоит аттенюатор на пин диодах для АРМ и затыкания сигнала при ХХ. Затвор первого транзистора тоже глушится при ХХ. Первый и второй каскады для достижения максимальных КПД включены без согласования на 50 ом между собой. Усилитель был сданн. Поставили в систему и при проверке отрыва антенны усилитель сгорел. Разбор был. Заказчики икру метали со словами "ну я понимаю, если бы при проверке блока произошел отказ, но как так получается что при автономной проверке блока - всё хорошо, а при проверке системы отказ? А что будет у потребителя? Вы чего не можете блок отдельно проверить ... А что делать с заделом???....
Моё мнение свистнул первый транзистор на низкой частоте вне диапазона когда диоды начали закрываться и АРМ неуспела отработать. Ну и теперь чуток схему улучшили, чтоб такого небыло.

Вот и спрашиваю как проверить устойчивость много каскадной схемы?

p.s. вот кто такой Амиэль Рафаилович Вольперт:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%...%B2%D0%B8%D1%87

[Sokrat]

Моё мнение свистнул первый транзистор на низкой частоте вне диапазона когда диоды начали закрываться и АРМ неуспела отработать. Ну и теперь чуток схему улучшили, чтоб такого небыло.

Чуток - это как? Что сделали? Поделитесь пожалуйста!

[Corner]

Эффективность усилителя и его устойчивость, как правило, на разных концах. Наиболее устойчив усилитель с токовой накачкой затворов. Но КПД и КСВ получить в таком режиме редко удается. Чтобы усилитель не сгорел при отключении антенны во время передачи, необходимо обеспечить шунтирование до некоего КСВ.

[Redcrusader]

....
Моё мнение свистнул первый транзистор на низкой частоте вне диапазона когда диоды начали закрываться и АРМ неуспела отработать. Ну и теперь чуток схему улучшили, чтоб такого небыло.

Вот и спрашиваю как проверить устойчивость много каскадной схемы?

Какие ваши доказательства?!!
ИМХО. Без антенны выгорает выходной транзистор. И не имеет значение, выгорел он по выходу или входу.
Если вы "боитесь" за промежуточные каскады, то ставьте между каскадами аттенюаторы на 3...6 дБ.
Внутри мощности не большие, потери будут маленькие. А потеря усиления 3...6 дБ не так критична, т.к. сейчас усиление
транзисторов достаточно высокое.

[MePavel]

Минициркуитовские серии VAT и подобные. Но сильно не занимался исследованием. Наткнулись, плюнули, перешли на направленники.

Так у аттенюаторов серии VAT максимальная входная мощность 0,5...1 Вт. Назвать эти устройства мощными у меня язык не поворачивается. Интересно какая мощность к ним прикладывалась, что у них начинали заметно плыть параметры?

Это я говорю про измерения мощностей. В итоге пришли к выводу, что: измеряем только при помощи ослабления на направленниках. Линию и ваттметры подключаем при помощи направленников.А мощную нагрузку гораздо проще найти. т.е. повторю: Всё уходит в нагрузку, а сигнал на измерения мы ответвляем при помощи направленников.

Т.е. у мощной нагрузки не плывут параметры от уровня мощности? КСВН нагрузки вместе с НО проверяли? Направленность НО не имеет значения?

Примерно так:
http://literature.cdn.keysight.com/litweb/...5990-5039EN.pdf
http://literature.cdn.keysight.com/litweb/...5990-8005EN.pdf

"Примерно так" - это лишь подчёркивает сложность и дороговизну метода. Для этой системы нужен векторный анализатор цепей, НО измерительного класса точности, калибровочные наборы, измеритель мощности, с поддержкой дистанционного управления от VNA и т.п. Здесь есть много мест, где можно допустить ошибку в измерении. Кроме того, данные методы измерения не стандартизованы. Военный ПЗ забракует всю вашу методику измерений.

Не дешевле ли купить нормальный аттенюатор, который стоит явно дешевле комплекта: VNA, кабелей, НО, мощной СВЧ нагрузки, измеритель мощности с дист. управлением и т.п.? Кроме того, ГОСТ на метод измерения уже есть. Не надо ничего придумывать.

Я про устойчивость спрашиваю, недавно ситуация была:
Усилитель состоит из двух каскадов. На входе стоит аттенюатор на пин диодах для АРМ и затыкания сигнала при ХХ. Затвор первого транзистора тоже глушится при ХХ. Первый и второй каскады для достижения максимальных КПД включены без согласования на 50 ом между собой. Усилитель был сданн. Поставили в систему и при проверке отрыва антенны усилитель сгорел. Разбор был. Заказчики икру метали со словами "ну я понимаю, если бы при проверке блока произошел отказ, но как так получается что при автономной проверке блока - всё хорошо, а при проверке системы отказ? А что будет у потребителя? Вы чего не можете блок отдельно проверить ... А что делать с заделом???....
Моё мнение свистнул первый транзистор на низкой частоте вне диапазона когда диоды начали закрываться и АРМ неуспела отработать. Ну и теперь чуток схему улучшили, чтоб такого небыло.

Во-первых, нет большого смысла получать высокий КПД с предварительного каскада на этих то частотах (до 1 ГГц). Во-вторых, предварительные каскады должны обладать абсолютной устойчивостью. А если нагрузка всего устройства произвольная (т.е. с высоким КСВН при всех фазовых углах), то и выходной каскад надо делать абсолютно устойчивым.

Вот и спрашиваю как проверить устойчивость много каскадной схемы?

Точно также, как и однокаскадной схемы.

p.s. вот кто такой Амиэль Рафаилович Вольперт:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%...%B2%D0%B8%D1%87

Считаю, что уважаемый Вольперт не сделал ничего такого, чтобы его фамилию упоминать при каждом обращении к диаграмме Смита.

[khach]

Не дешевле ли купить нормальный аттенюатор,

Вот только с аттенюатором в нагрузке неустойчивый усилитель не загудит, а потом при подключении кабелей и в случае обрыва антенны даст "нежданчик".
Поэтому проводить тесты на устойчивость усилка при нестандартной нагрузке надо с направленникам, а не с аттенюаторами.

[MePavel]

Вот только с аттенюатором в нагрузке неустойчивый усилитель не загудит, а потом при подключении кабелей и в случае обрыва антенны даст "нежданчик".

Там речь шла о том как лучше провести настройку и измерение параметров мощного усилителя при работе на согласованную нагрузку.

Поэтому проводить тесты на устойчивость усилка при нестандартной нагрузке надо с направленникам, а не с аттенюаторами.

Не согласен. Если измерительная система с НО на входе и выходе позволяет измерить полные S-параметры большого сигнала усилителя, то тест на устойчивость можно провести, когда усилитель полностью согласован по входу и выходу.
При этом отсутствует риск самовозбуждения усилителя и выход его из строя. Во многих случаях можно даже обойтись и малым сигналом при соответствующем выборе рабочей точки транзистора.

Если речь идёт о более старых экспериментальных методах. То используется обычно один НО, причём он с одной стороны подключается к согласованной нагрузке (к слову не спешите выбрасывать аттенюатор). Так же потребуется линия переменной длины или другие устройства, позволяющие изменять фазу КО в требуемых пределах. В этом методе большие КО с произвольной фазой приводятся как по входу, так и по выходу (поэтому одной только переменной нагрузки недостаточно).

В целом задача на исследование устойчивости транзисторного усилительного каскада достаточно объёмная. Усиление транзистора изменяется от выбора рабочей точки и уровня сигнала. Рабочая точка, как правило, связана с температурой корпуса (основания) усилителя. Кроме того, подвижность носителей заряда в полупроводниках возрастает с уменьшением температуры до -60 С, следовательно усиление возрастает - устойчивость уменьшается.
Причём под рабочей точкой надо понимать не только ток покоя, но и напряжение питания.
В итоге получаем диапазон исследований по температуре, току покоя, напряжению питания и уровню сигнала.

[Corner]

Считаю, что уважаемый Вольперт не сделал ничего такого, чтобы его фамилию упоминать при каждом обращении к диаграмме Смита.

Как минимум, попал на местную доску почета. В остальном Вы абсолютно правы...

[serega_sh____]

Чуток - это как? Что сделали? Поделитесь пожалуйста!

Все мы движемся в лучшую сторону. И то что разрабатывалось пару лет назад, разрабатывалось с ошибками. Теперь некоторые ошибки мы видим.
Ошибки стандартные: В цепь затвора не введены антизвонные цепи. В данном случае не хватает резистора 20Ом и разделительного конденсатора на землю.
http://www.polyfet.com/mtt97.pdf
в документе смотрим раздел "Shunt Gate Resistance"
Вторая ошибка - дополнительный паразитный резонанс катушки подачи питания и смещения в нерабочей полосы. который мы не видели при работе в рабочей полосе.

Какие ваши доказательства?!!
ИМХО. Без антенны выгорает выходной транзистор. И не имеет значение, выгорел он по выходу или входу.
Если вы "боитесь" за промежуточные каскады, то ставьте между каскадами аттенюаторы на 3...6 дБ.
Внутри мощности не большие, потери будут маленькие. А потеря усиления 3...6 дБ не так критична, т.к. сейчас усиление
транзисторов достаточно высокое.

Про согласование междукаскадов на 50Ом.
Если я два каскада буду согласовывать на 50 ом, то тогда получится следующие преобразования:
выход первого каскада (пару ом) - согласовываем трансформатор на 50 Ом - потом снова трансформатор сопротивления на маленькое сопротивление - вход второго каскада (пару ом).

Если я небуду согласовывать на 50 Ом, тогда получаются следующие преобразования:
выход первого каскада (пару ом) - согласовываем трансформатором - вход второго каскада (пару ом).

Итого получается меньше потерь в трансформаторах если я не буду междукаскадное сопротивление выводить на 50 Ом.

Как мы определили, что гудит первый каскад.
Подготовка: Выходной каскад привели в облегченный режим (т.е. понизили напряжение питания). И начали искать место где гудит. В качестве индикатора возбуда детекторную головку и осциллограф в ждущем режиме. Заодно смотрели на линии АЧХ каскада за рабочей полосой.
Далее методом: экспертного тыка и перебора различных допустимых отклонений (например допуск конденсаторов или чипки) и перебора различных частот.
Ну и нашли это место. При замене конденсатора другого, соседнего номинала приводил к возбуду. Этот конденсатор стоял как раз у аттенюатора АРМ. Ну и видно, что на этой частоте коэффициент усиления становился большим, похожим на резонансное. Причем при пониженном напряжении выходной каскад не выгорает.
При вводе антизвонной цепи в затвор первого каскада и разрушения резонансного пика больше этот "нежданчик" неповторялся.

2 MePavel
Мне кажется мы под фразой "большая мощность" понимаем разные понятия. Вот и непонимание друг друга.
Лично для меня фраза "большая мощность" ассоциируется с тем, что для работы с этой мощностью я должен помнить что я чего то могу спалить. Например: глаза, измерительный прибор, аттенюатор и т.п. И не важно какое абсолютное значение Ватт или киловатт. Методы защиты почти всегда одинаковые, просто габариты чуток отличаются.

И от сюда - Аттенюаторы применяемые в рабочем месте полуваттные, одно, двух и т.п. это всё равно для меня большая мощность, т.к. я ими защищаю/ослабляю сигнал до допустимых значений. И да!, номинальное ослабления и КСВ аттенюаторов изменяется при Pвх>0.5Pмах. А в измерительном тракте, например при измерении S22 и ослаблении более 10 дБ, эти десятые и сотые доли децибел приведут к значительным ошибкам. Пару раз потеряешь неделю поисков на эти сотки и в итоге придёшь к выводу, что ослаблять направленниками гораздо приятнее. Но тут я говорю о моём личном опыте. Я не навязываю.

"Примерно так" - это лишь подчёркивает сложность и дороговизну метода. Для этой системы нужен векторный анализатор цепей, НО измерительного класса точности, калибровочные наборы, измеритель мощности, с поддержкой дистанционного управления от VNA и т.п. Здесь есть много мест, где можно допустить ошибку в измерении. Кроме того, данные методы измерения не стандартизованы. Военный ПЗ забракует всю вашу методику измерений.

Не дешевле ли купить нормальный аттенюатор, который стоит явно дешевле комплекта: VNA, кабелей, НО, мощной СВЧ нагрузки, измеритель мощности с дист. управлением и т.п.? Кроме того, ГОСТ на метод измерения уже есть. Не надо ничего придумывать.

Да сложнее немного рабочее место. Но аккуратность очень ускоряет процесс работы.

А стоимость не такая большая как уж кажется: Направленники обычно на больших предприятиях можно найти без проблемм. Надо помнить, что для измерения на линии часто достаточно направленности в 20дБ, лучше больше.
Но конечно можно кричать: "ДАЙТЕ МНЕ НОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ НАПРАВЛЕННИК И ТЮНЕР, и я вам всё сделаю". Часто можно обойтись попроще, если есть понимание сложностей.


Я выпускаю продукцию. И если я вместо пары суток на регулировку буду тратить пару часов, то вполне оправдано. Устаревшие ГОСТы для меня вторичны. Ну и в инструкцию по регулировке и даже ТУ мне не кто не мешает вводить мои хотелки, только без фанатизма, в меру.

[ASDFG123]

Раз речь зашла о направленном ответвителе, спецы подскажите как правильно выбирать длину кабелей к которым подключается детектор и выводы НО (прямая и отраженная волна). Есть ли требования к длине ? лямда/2 или лямда/4 в зависимости от центральной частоты НО? или же просто делать как можно короче ? Когда замерял НО с анализатора, то заметил зависимость, но нужно еще мнения кто более опытен.

Вход детектора имеет RL -19,-20dB очень хотелось бы что это не влияло на результаты и при подключении разными кабелями RL меняется.

[Atlasv]

Забыл залить файлы от проекта. Вдруг кому нибудь пригодится.
http://dropmefiles.com/VxQYS
Кстати на работу меня приняли))

Сообщение отредактировал Atlasv - Jan 30 2018, 11:00