Мощный широкополосный СВЧ усилитель, Класс, схемотехника, методика проектирования Опции

[_Макс]

Товарищи, интересует вопрос разработки усилителя на 4W в диапазоне от 100 до 1000 Mhz. Обычно в СВЧ усилителях используют класс С, он дает бешеные искажения но их подавляют путем согласования с нагрузкой из LC контура, как я понимаю. В случае если столь широкий диапазон частот то как быть? Вряд ли найдет способ согласования в столь широком диапазоне.

Стоит ли использовать класс A? Энергопотребление не критично. Как лучше спроектировать? Есть ли готовые ИС такого характера?

Буду благодарен за всяческие обильные комментарии.

[microstrip_shf]

Можно глянуть у minicircuits , там есть подобные штуки готовые . Правда цены приличные.

Да и не совсем это СВЧ и не так уж и мощно ))


http://www.minicircuits.com/pdfs/ZHL-20W-13+.pdf

[proxi]

Товарищи, интересует вопрос разработки усилителя на 4W в диапазоне от 100 до 1000 Mhz.

Стоит ли использовать класс A? Энергопотребление не критично. Как лучше спроектировать? Есть ли готовые ИС такого характера?

Буду благодарен за всяческие обильные комментарии.

стоит использовать АВ + А

[khach]

Кабельные усилители от Филипса посмотрите - BGY что то там. Были и на расширенный диапазон до 1000 Мгц. Ультралинейные, неплохая мощность (но ее обычно неприводят в даташитах).

[_Макс]

http://www.minicircuits.com/pdfs/ZHL-20W-13+.pdf

1300 баксов) не, надо самому делать.

Кабельные усилители NXP не имеют регулировки усиления и рассчитаны на 75 Ом

Можно ли такое нечто с усилением 30 дБ сделать на паре-тройке транзисторов? Насколько это сложно для человека который ни разу не проектировал СВЧ?

Сообщение отредактировал _Макс - Oct 20 2010, 21:05

[Sergey_vrn]

На полосу 100-1000МГц у Freeescale есть МИС MW7IC008N.
Если нет опыта разработки таких УМ то задача весьма сложная.
На сайте Polyfet есть пример разработки УМ с такой полосой на дискретных транзисторах


Вот пример от Polyfet

Прикрепленные файлы

 MW7IC008N.pdf ( 289.18 килобайт ) Кол-во скачиваний: 125
 tb101.pdf ( 77.06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 97

 

[_Макс]

На полосу 100-1000МГц у Freeescale есть МИС MW7IC008N.
Если нет опыта разработки таких УМ то задача весьма сложная.
На сайте Polyfet есть пример разработки УМ с такой полосой на дискретных транзисторах

Спасибо! Про Freescale как-то не подумал.

Например у MW7IC008N выходное сопротивление в диапазоне от 100 до 1000 меняется от 47.87 - j9.85 до 41.77 - j1.10. Её возможно будет как-то согласовать с антенной? Также не вижу в каком классе работает эта ИС.

Давайте возьмем для примера еще MAX2235, их много у нас на складе. Эту можно было бы заставить работать в диапазоне от 100 до 1000? Если нет, то почему?

Сообщение отредактировал _Макс - Oct 21 2010, 07:49

[SergM]

Давайте возьмем для примера еще MAX2235, их много у нас на складе. Эту можно было бы заставить работать в диапазоне от 100 до 1000? Если нет, то почему?

Согласующие цепи в этой IC оптимизированы для работы в диапазоне 800-1000МГц.

Возможности их коррекции не видно, так что вряд-ли.

[khach]

Возьмите BGY1085A или CGY1047. Согласовать 75 и 50 ом все таки намного проще, чем сделать усилок с нуля. Регулировка амплитуды- так поставтье перед усилителем VGA типа ADL5330 по схеме из даташита с обратной связью АРА.
Если мощи BGY1085A все-таки будет маловато (нет данных по допустимым искажениям) то поставьте парочку в мостовую схему, за одно и импедансы выходов согласуете. Вот только столь широкополосные мосты прийдется делать на ферритах и витой паре, разве что сможете достать Wireline Twinaxial линии.
А если разрабатывать с нуля- то я бы делал на паре нитридных транзисторов типа EGNB030MK - серия без внутреннего согласования. Вот только достать несогласованные транзисторы трудно- малый спрос и никто возить нехочет.

[Прим_Юрий]

Если не боитесь трудностей, то можно попробовать самому повозиться.
Методику попробуйте из статьи "Расчёт цепей коррекции мощных сверхширокополосных транзисторных СВЧ усилителей" Л.И. Бабак, А.Н. Дьяченко, С.А. Дергунов в сборнике "Полупроводниковая электроника в технике связи" Под редакцией И.Ф. Николаевского, выпуск № 27, М., "Радио и связь", 1988.
Там почти Ваш диапазон частот (немного пошире 10-1300 МГц) в качестве примера.
Пробовал-работает.
Авторы статьи-томичи, у них школа этого дела серьёзная.
Есть книжка у А.А. Титова, он оттуда же. Там аналогичные вещи с методикой расчёта и описанием.
Вопрос в том, чем Вы располагаете больше: средствами или временем...

[_Макс]

MAX2365 можно заставить работать в этом диапазоне? PLL по идее позволяет, VCO внешний, какие еще могут быть грабли?

Сообщение отредактировал _Макс - Oct 21 2010, 13:28

[Sergey_vrn]

В даташите на MW7IC008N приведена типовая схема включения на полосу 100-1000МГц, придумывать ничего не надо.
Если работать на антенну необходимо подумать и о выходных ФНЧ для подавления гармоник.
Возможно будет проще сделать несколько усилителей с более узкими рабочими полосами.

Вот фото предварительного УМ с выходной мощностью порядка 5Вт в полосе 1-1000МГц из усилителя BBS1C4ALP (120 Вт, полоса 1-1000).

картинка не загрузилась

[FDS]

Товарищи, интересует вопрос разработки усилителя на 4W в диапазоне от 100 до 1000 Mhz. Обычно в СВЧ усилителях используют класс С, он дает бешеные искажения но их подавляют путем согласования с нагрузкой из LC контура, как я понимаю. В случае если столь широкий диапазон частот то как быть? Вряд ли найдет способ согласования в столь широком диапазоне.

Стоит ли использовать класс A? Энергопотребление не критично. Как лучше спроектировать? Есть ли готовые ИС такого характера?

Буду благодарен за всяческие обильные комментарии.

Вот достойный вариант - http://www.amcomusa.com/products/mmic.html

[_Макс]

Банальный вопрос, но что означает P1dB(dBm) и IP3(dBm)?

[FDS]

Банальный вопрос, но что означает P1dB(dBm) и IP3(dBm)?

оооооо.... как все запущено....

[_Макс]

P1dB - как я понимаю, выходная мощность. Просто не совсем очевидно почему именно так это обозначается.

[Kulik]

Автору темы для общего развития:

http://www.electronics.ru/pdf/5_2006/06.pdf

[vladim117]

Товарищи, интересует вопрос разработки усилителя на 4W в диапазоне от 100 до 1000 Mhz. Обычно в СВЧ усилителях используют класс С, он дает бешеные искажения но их подавляют путем согласования с нагрузкой из LC контура, как я понимаю. В случае если столь широкий диапазон частот то как быть? Вряд ли найдет способ согласования в столь широком диапазоне.

Может быть используете для начала готовый отечественный транзисторный модуль-усилитель с паспортными параметрами:
Диапазон частот 100-1100 МГц
Кус в лин. режиме - не менее 40 дБ
Неравномерность Кус 1,7 дБ
КСВНвх - 1,6
КСВНнагр- не более 2
Рвых - 0,43 Вт при Рвх=0,1 мВт
Коаксиальные вход и выход - 50 Ом (SMA)
Uпит - минус 12,6 В/600 мА
Раб. температура окр. среды. -60 +70 градС
Исполнение - заводское, герметичное, размеры 125х30х13 мм
Если заинтересует, пишите infels гав mail.ru

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Aner]

оооооо.... как все запущено....

не, ...это не запуцено, это другое ...
... типа не знал, не знал и ...забыл;
... теперь просит пояснить, чтобы вспомнить то чего незнал;-)

[_Макс]

Может быть используете для начала готовый отечественный транзисторный модуль-усилитель с паспортными параметрами:

Мне нужен маленький и дешевый усилитель, на одной ИС.

[Kulik]

Мне нужен маленький и дешевый усилитель, на одной ИС.

Чудес не бывает.

[uve]

Может быть используете для начала готовый отечественный транзисторный модуль-усилитель с паспортными параметрами:
Диапазон частот 100-1100 МГц
Кус в лин. режиме - не менее 40 дБ
Неравномерность Кус 1,7 дБ
КСВНвх - 1,6
КСВНнагр- не более 2
Рвых - 0,43 Вт при Рвх=0,1 мВт
Коаксиальные вход и выход - 50 Ом (SMA)
Uпит - минус 12,6 В/600 мА
Раб. температура окр. среды. -60 +70 градС
Исполнение - заводское, герметичное, размеры 125х30х13 мм
Если заинтересует, пишите infels гав mail.ru

Вопрос по усилителю: Кус не менее 40дБ, а 0.43Вт/0.1мВт=36.3 дБ - он,что при 0.1 мВт уже в нелинейный режим вошёл?

[khach]

Мне нужен маленький и дешевый усилитель, на одной ИС.

Широкополосный? 4 ватта? Извините, вас ожидает встреча с птицей обломинго. Или с зеленным земноводным, когда узнаете цену на готовый модуль.
А если без приколов, то мне видится парочка BFG235 в балансном включении, если минимально ужаться по мощности. Или еще пара BFQ68 если с запасом по моще делать. И длительный секс с широкополосными мостами.
А более новые транзисторы имхо выглядят менее перспективно- все были заточены под базовые станции и заставить их работать в широкой полосе бывает проблематично.
Ну или если питания не жалко - то ставить BLW34 в классе А

[vladim117]

Вопрос по усилителю: Кус не менее 40дБ, а 0.43Вт/0.1мВт=36.3 дБ - он,что при 0.1 мВт уже в нелинейный режим вошёл?

Видимо, так. Все технические параметры переписаны из паспорта на конкретный образец изделия. Параметры сигналов при испытании этого серийного усилителя можно было бы узнать из технических условий бш2.030.172ту, но, где их взять? В лабораторных условиях были измерены коэффициенты усиления (в линейном режиме) на радиолюбительских диапазонах, попадающих и не попадающих в рабочую полосу усилителя.
Кус на 144,2 МГц - 43 дБ, Кус на 432,1 МГц - 43,0 дБ, Кус на 1296,1 МГц - 41,0 дБ. Вых. мощность и др. параметры не измерялись.
Есть в наличии из этой же серии модули менее мощные с тем же рабочим диапазоном частот : 78 мВт/28 дБ, 32 мВт/15 дБ, без Р/38 дБ.
Скорее всего эти модули-усилители относятся к входным устройствам и, видимо, использовались в каких-то радиоприемных системах.

[uve]

Скорее всего эти модули-усилители относятся к входным устройствам и, видимо, использовались в каких-то радиоприемных системах.

Сомневаюсь,для входных устройств один из самых основных параметров- коэф.шума,а он даже не оговорен в pdf.

[VCO]

Пардон, что встреваю, но не так давно сам подымал одну свою старую тему и находил что-то около 36 дБм в этом диапазоне. Что-то до безобразия широкополосное...
Да вот оно!

[khach]

Пардон, что встреваю, но не так давно сам подымал одну свою старую тему и находил что-то около 36 дБм в этом диапазоне. Что-то до безобразия широкополосное...
Да вот оно!

Ну так я же и говорил раньше- нитридный транзистор на GaN. Прекрасная вещь, вот только даташит дают только оп запросу, S-параметров тоже недопросишься. А уж купить- вообще молчу. Плюну на все и буду делать сам :-) благо азот и галлий есть в наличии.

TGA2540-FL
30 - 3000 MHz GaN Power Amplifier

GaN HEMT production process. Classified as XI© under International Traffic in Arms Regulations (ITAR), the TGA2540-FL is available to US-based manufacturers; international shipments require an export license

[VCO]

Ну так я же и говорил раньше- нитридный транзистор на GaN.

Что-то ещё попадалось! М-м-м... Mimix (broadband, между прочим)!!!  CGB8002_SC.pdf ( 285.05 килобайт ) Кол-во скачиваний: 597

Как же я устал! С полуночи тут уже, пора отдыхать...

[khach]

Что-то ещё попадалось! М-м-м... Mimix (broadband, между прочим)!!!  CGB8002_SC.pdf ( 285.05 килобайт ) Кол-во скачиваний: 597

Как же я устал! С полуночи тут уже, пора отдыхать...

Код

CGB8002-SC
Output Power at 1dB Compression P1dB dBm 21.5 22.1 22.5 22.4 22

А автору темы надо 36 дБм - непопадаем в диапазон мощностей никак.

[vladim117]

Сомневаюсь,для входных устройств один из самых основных параметров- коэф.шума,а он даже не оговорен в pdf.

Ничего удивительного, что в паспорте нет коэффициента шума. Скорее всего это закрытый параметр и оговорен в ТУ. Когда в документе транзисторный усилитель называется просто прибором без всякого обозначения, а в тексте стоит штамп "Прибор поставлять на экспорт запрещается", то становится ясным, что технические параметры приведены не все. После "препарирования" устройства определили тип входного транзистора. С большой вероятностью им может быть германиевый транзистор 1Т387А-2, Кш(0,1 ГГц)=2,5 дБ, Кш(1 ГГц)=4,8 дБ.

[_Макс]

Широкополосный? 4 ватта? Извините, вас ожидает встреча с птицей обломинго. Или с зеленным земноводным, когда узнаете цену на готовый модуль.
А если без приколов, то мне видится парочка BFG235 в балансном включении, если минимально ужаться по мощности. Или еще пара BFQ68 если с запасом по моще делать. И длительный секс с широкополосными мостами.
А более новые транзисторы имхо выглядят менее перспективно- все были заточены под базовые станции и заставить их работать в широкой полосе бывает проблематично.
Ну или если питания не жалко - то ставить BLW34 в классе А

Вариант на транзисторах подходит и по цене и по размерам, но для меня это пока сложно, хотя пробовать можно.

Пардон, что встреваю, но не так давно сам подымал одну свою старую тему и находил что-то около 36 дБм в этом диапазоне. Что-то до безобразия широкополосное...
Да вот оно!

Нашел это, запросил, без ответа.

[Alex_IC]

Нашел это, запросил, без ответа.

Так там вроде написано "TGA2540-FL is available to US-based manufacturers; international shipments require an export license." Наверно и не ответят...

Не заметил...khach об этом уже упоминал

[VCO]

А автору темы надо 36 дБм - непопадаем в диапазон мощностей никак.

Пардон, осечка! Mimix Broadband ^TM - классная фирма, но сайт у них пока никакой критике не подлежит. Их Веб-дизайнера я бы высек: колонки с характеристиками в сводных таблицах расположены как зря, вот и перепутал Output P1 с OIP3.
И всё-таки память меня не сильно подвела (3*тьфу), есть нечто близкое по параметрам, правда, коэффициент усиления слабоват, но никто и не обещал, что предусилитель не потребуется. Вот он: XF1000-DB .
Там в даташите приведены S-параметры в том числе и для Evaluation Board на 3.6 ГГц, так что не сбейтесь! Для получения 4 Ватт потребуется суммировать мощность пары-тройки таких усилков, правда не знаю , как это скажется на IP3 и шумах.
А в качестве предусилителя как раз можно использовать CGB8001-SC , который мне в той теме порекомендовал Dr.Drew.

[FDS]

Нашел это, запросил, без ответа.
[/quote]
Дык Вы,наверное, безумно богатый,хотите GaN-усилитель от Triquint????!!!!!!!

[VCO]

Дык Вы,наверное, безумно богатый,хотите GaN-усилитель от Triquint????!!!!!!!

Дык Вы, наверное, нифига не поняли: купить эти усилки - никаких денег не хватит!

[khach]

Дык Вы, наверное, нифига не поняли: купить эти усилки - никаких денег не хватит!

Ну почему? Они не такие уж и дорогие- около ста вечнозеленых. И одну штуку наверно удасться протащить весьма без напряга. А вот более-менее крупную партию прищучат обязательно. Подождите пару лет- когда нитридные транзисторы пойдут на базовые станции Wimax или как там называется следующее поколение, их можно будет наковырять без большого напряга. Только скорее всего в базовых станциях они будут с внутренним согласованием, а рынка для широкополосных транзюков небудет и с доставабельностью будут проблемы.
ЗЫ. а когда в России свой СВЧ GaN появится? Питер ведь шевелился со светодиодами? Про Украину молчу, хотя может быть не в курсе, и кто-нибудь сваял в Киеве подпольную установочку?

[_Макс]

В чем особенность этого GaN?

[VCO]

В чем особенность этого GaN?

Gallium nitride

GaN HEMTs have been offered commercially since 2006, and have found immediate home in various wireless infrastructure applications due to their high efficiency and high voltage operation. Second generation technology with shorter gate lengths will be addressing higher frequency telecom and aerospace applications.

[Sergey_vrn]

Для полосы 100-1000 и 4Втвыходной мощности транзисторы GaN ненужны. Обычных кремниевых LDMOS вполне достаточно