2,3 GHz Linearverstärker
Der hier beschriebene Verstärker für das 13-cm-Amateurband wurde als Treiberstufe zur Ansteuerung der 10-W-Endstufe nach DK2DB entwickelt. Bei einer Steuerleistung von 10 mW werden über 1,5 W Ausgangsleistung erreicht. Der Verstärker eignet sich für alle Betriebsarten wie ATV, SSB, FM usw.
Die Schaltung ist auf einer Teflonleiterplatte realisiert, die in einem StandardWeißblechgehäuse eingelötet ist.
Durch die SMA-Eingangsbuchse (oder eine andere geeignete HF-Steckverbindung) gelangt das 10-mW-Signal über eine Brücke (bei größerer Steuerleistung anstatt der Brücke Dämpfungsglied einbauen) und über den Koppelkondensator auf den Breitbandverstärker IC1.
Schaltbild.
Die um ca. 6 dB verstärkte Leistung gelangt danach über einen weiteren Koppelkondensator und eine Streifenleitung auf das Gate der CLY5 (T1). Zum Ab-gleich ist am Gate nach Masse ein Trimmkondensator eingebaut. Das durch Ti um ca. 9 dB verstärkte Signal wird über weitere Streifenleitungen mit Trennkondensator auf den CLY1 0 (T2) gekoppelt. Auch hier wird zur Abstimmung am Gate ein Trimmer mit Serienkondensator nach Massegeschaltet. Der Transistor T2 verstärkt die Leistung auf mehr als 1,5 W. Der Ausgangskreis des Verstärkers ist mit einem weiteren Trimmkondensator abgestimmt. Über einen 8,2-pF-Kondensator wird die Leistung auf die Ausgangsbuchse gekoppelt.
Zur Drainstromversorgung (8 V) ist ein Festspannungsregler und für die Gatespannung ein Invertermodul vorgesehen.
Aufbau
Der Aufbau erfordert ein wenig Sorgfalt bei der mechanischen Bearbeitung der Teflonleiterplatte und des Gehäuses. Es ist sinnvoll, sich an folgende Reihenfolge zu halten:
- Zuschneiden und Bohren der Teflonleiterplatte mit einem 0,8-mmBohrer
- Bohren des Weißblechrahmens für die Koaxbuchsen 10 mm über dem Rand. Anzeichnen anhand der Leiterplatte
- Bohren des Loches für den Durchführungskondensatorund für die Befestigung der Kühlkörper bzw. Kühlwinkel
- Einbau der Koaxbuchsen
- Einlegen der Leiterplatte auf die Anschlußstifte der Koaxbuchsen
- Beidseitiges Verlöten der Leiterplatte und des Durchführungskondensators mit dem Weißblechgehäuse
- Einbau aller Bauteile
- Die Power-GaAs-FETs werden mit dünnem Kupferblech an den Kühlanschlüssen durchkontaktiert und "satt" mit Leiterplatte und Weißblechrahmen verlötet. Dies verbessert die Wärmeableitung und verkleinert die Anschlußinduktivität des SOT-223-Gehäuses der FETs
- Zur mechanischen Verstärkung des übergangs zwischen SMA-Buchse und Leiterplatte sollte masseseitigeine dicke Verlötung erfolgen. Dies verhindert eine Beschädigung der Koppelkondensatoren durch mechanische Belastung der Koaxbuchsen
- Der Festspannungsregler 7808 wird am Kühlanschluß etwas gekürzt und mit dem Weißblechgehäuse verlötet
- Die Anbringung von Kühlkörpern oder Kühlwinkeln an den Seitenwänden des Gehäuses ist unbedingt erforderlich. Eventuell kann auch der 7808-Spannungsregler extern aufgebaut werden.
Der auskoppelkondensator wird direkt an der Busche verlötet.
Verstärkung eines Mustergeräts bei 100 mW Ausgangsleistung.
Einbau der GaAs-FET's.
Auf SMD-Bauteile wurde bei der Bestückung weitgehend verzichtet.
Die platine ist zweiseitig kaschiert, hier das Layout beide Seiten.
Die Chipkondensatoren sind direkt auf die Leiterbahn gelötet.
Abgleich
Zunächst sollten die Einstellregler für die Gatespannung in Mittelstellung und die Skytrimmer voll ausgedreht werden (kleinste Kapazität).
Nach dem Anlegen der Betriebsspannungvon 12 Vstellt man die Ruheströme der Transistoren auf den im Schaltplan angegebenen Wert ein. Zum HF-Abgleich der Baugruppe ist nun zunächst ein geeignetes Leistungsmeßgerät am Ausgang sowie ein Steuersender am Eingang anzuschließen.
Bei Ansteuerung mit 10 mW (z. B. mit GIM-Anlagen) sollten alle drei Skytrimmer wechselseitig auf maximale Ausgangsleistung eingestellt werden. Gelegentlich ist durch Anbringen eines kleinen Kupferplättchens zwischen 8,2-pFAuskoppelkondensator und der Ausgangsbuchse eine weitere Leistungserhöhung erzielbar.
Bei vier Musteraufbauten konnten wir immer Sättigungsleistungen zwischen 1,6 W und 2,3 W erreichen. Die unterschiedlichen Leistungen sind auf Bauteilestreuungen zurückzuführen. F ür die Erstellung erster Musternachbau-ten zum Testen der Nachbausicherheit bedanke ich mich bei OM Lorenz, DL6NCI, sowie OM Ewald, DK2DB, natürlich aber auch bei OM Ulli, DC8SE, und OM Knut, DF8CA, für die Bereitstellung zahlreicher Bauteile.
Bauteileliste
| Anzahl | Bezeichnung | Bauform |
|---|---|---|
| 2 | 1 kΩ | 0207 |
| 1 | 470 Ω | |
| 1 | 68 Ω | |
| 1 | 22 Ω | |
| 1 | 2,2 Ω 1,4 W | 0414 |
| 2 | Trimmpoti 1 kΩ | 25 P |
| 1 | Durchführungskondensator 1 nF | lot. |
| 4 | 8,2 pF | SMD0805 |
| 1 | 1 pF (0,47 pF) | |
| 5 | 1 nF | EGPU/EDPU |
| 3 | Skytrimmer 5 pF | grün |
| 2 | Elko 10 µF/16 V | 4 x 7 mm |
| 1 | 1 µF/16 V | |
| 1 | Festspannungsregler MC7808 | 220 |
| 1 | Spannungsinverter MKU 55 | Hybrid |
| 2 | SMA-Buchsen | 4-Loch |
| 1 | CGY 50 MMIC | Siemens, SOT-143 |
| 1 | CLY 5 GaAs-FET | SOT-223 |
| 1 | CLY 10 | |
| 1 | Weißblechgeh. | 37 x 111 x 30 mm |
| 1 | Teflonleiterplatte | Ultralam 2000, 0,78 |
| MM 2 | Kühlkörper oder Kühlwinkel | |
| Komplette Bausätze oder Bauteile sind bei der Firma EISCH electronic, Abt-Ulrich-Straße 16, 89079 Ulm-Gügglingen, Tel. (0 73 05) 2 3208, erhältlich. | ||
Literatur
- DB6NT, 2,3-GHz-Lineartransverter, CQ-DL 11/93
- DK2DB, Leistungsverstärker für das 13-cm-Band, DUBUS 2/94
DB6NT, Michael Kuhne.