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.