Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Мощный широкополосный СВЧ усилитель
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
_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
Цитата(_Макс @ Oct 20 2010, 20:12) *
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
Цитата(microstrip_shf @ Oct 20 2010, 20:45) *

1300 баксов) не, надо самому делать.

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

Можно ли такое нечто с усилением 30 дБ сделать на паре-тройке транзисторов? Насколько это сложно для человека который ни разу не проектировал СВЧ?
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
_Макс
Цитата(Sergey_vrn @ Oct 21 2010, 08:28) *
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?
SergM
Цитата(_Макс @ Oct 21 2010, 10:48) *
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.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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?
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
Цитата(_Макс @ Oct 20 2010, 21:12) *
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
Цитата(_Макс @ Oct 22 2010, 12:38) *
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
Цитата(_Макс @ Oct 20 2010, 21:12) *
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

Aner
Цитата(FDS @ Oct 22 2010, 12:14) *
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
Цитата(vladim117 @ Oct 26 2010, 15:34) *
Может быть используете для начала готовый отечественный транзисторный модуль-усилитель с паспортными параметрами:

Мне нужен маленький и дешевый усилитель, на одной ИС.
Kulik
Цитата(_Макс @ Oct 26 2010, 23:09) *
Мне нужен маленький и дешевый усилитель, на одной ИС.


Чудес не бывает.
uve
Цитата(vladim117 @ Oct 26 2010, 16:34) *
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
Цитата(_Макс @ Oct 26 2010, 22:09) *
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
Цитата(uve @ Oct 27 2010, 10:36) *
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
Цитата(vladim117 @ Oct 27 2010, 15:50) *
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
Цитата(YIG @ Oct 27 2010, 16:29) *
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.
Цитата
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
Цитата(khach @ Oct 27 2010, 17:41) *
Ну так я же и говорил раньше- нитридный транзистор на GaN.

Что-то ещё попадалось! М-м-м... Mimix (broadband, между прочим)!!!Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Как же я устал! С полуночи тут уже, пора отдыхать... wassat.gif
khach
Цитата(YIG @ Oct 27 2010, 17:29) *
Что-то ещё попадалось! М-м-м... Mimix (broadband, между прочим)!!!Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Как же я устал! С полуночи тут уже, пора отдыхать... wassat.gif

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
Цитата(uve @ Oct 27 2010, 16:18) *
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
Цитата(khach @ Oct 27 2010, 12:00) *
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.

Цитата(YIG @ Oct 27 2010, 17:29) *
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
Цитата(_Макс @ Oct 27 2010, 23:30) *
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
Цитата(khach @ Oct 27 2010, 21:05) *
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
Цитата(FDS @ Oct 29 2010, 08:10) *
Дык Вы,наверное, безумно богатый,хотите GaN-усилитель от Triquint????!!!!!!!

Дык Вы, наверное, нифига не поняли: купить эти усилки - никаких денег не хватит!
khach
Цитата(YIG @ Oct 29 2010, 18:24) *
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
Цитата(_Макс @ Oct 30 2010, 01:12) *
В чем особенность этого GaN?

Gallium nitride
Цитата
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
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.