UKF & Up

Postanowiłem zaprojektować i zbudować LNA na 1296 MHz. Raczej pod kątem tropo. Założeniem było zastosowanie dostępnych w handlu elementów. Dopasowanie wejściowe szerokopasmowe, jeden stopień a dość spore wzmocnienie, o ile możliwe bez degeneracji źródła. Lekkim nowum jest zastosowanie filtru(ów) SAW na wyjściu (to jeszcze nic nadzwyczajnego) zamkniętych pomiędzy sprzęgaczami hybrydowymi 90°. Ma to zapobiec odbijaniu wyfiltrowanych sygnałów pozapasmowych z powrotem do tranzystora i w moim założeniu polepszyć stabilność (ważne w aspekcie unikania degeneracji źródła). Drugim efektem jest polepszenie dopasowania wyjściowego.
Zdecydowałem się na wykonanie tego na substracie Rogersa RO4350B. Układ dopasowania wejścia i wyjścia tranzystora postanowiłem zaprojektować jako hybrydowy, z zastosowaniem tak elementów dyskretnych (cewki i kondensatory) jak i korzystając z transformujących właściwości linii mikropaskowych. Ze względu na zakres przewidzianych impedancji linii zdecydowałem się na substrat o grubości 0,508 mm, aby zapewnić wystarczającą tolerancję wymiarową dla linii o wysokiej impedancji. Jako element aktywny zastosowałem E-PHEMT'a produkcji Mini-Circuits SAV-541+. Dostępne dla niego tak parametry rozproszenia (S-parametry) jak i parametry szumowe, które można interpolować na interesującej nas częstotliwości (F min, Gamma opt. mag., Gamma opt. angle, Rn i Ga).
Układ polaryzacji aktywny na zwierciadle prądowym, przyjęta polaryzacja to prąd drenu 60 mA i napięcie dren/źródło 3 V. Tak to prezentuje się na schemacie:
[attachment=1923]
Kondensatory sprzęgające i pierwsze odsprzegające to seria ATC 600 (AVX/Kyocera aktualnie). Na wejściu ATC 600F a pozostałe ATC 600S. Cewki układu dopasowania nawinąłem samodzielnie z drutu posrebrzanego 0,4 mm. Ułożone na PCB ortogonalnie aby zmniejszyć sprzężenie. Średnica wewnętrzna cewek to 2 mm.
PCB o wymiarach 31,4 mm x 21,45 mm zaprojektowałem z myślą o wykorzystaniu posiadanych małych aluminiowych obudów.
[attachment=1924]
Można oczywiście zastosować inną obudowę.
Na etapie projektu wygladało to tak:
[attachment=1925]
[attachment=1926]
Zmontowane egzemplarze testowe:
[attachment=1927]
[attachment=1928]
[attachment=1929]
LNA wymaga zasilania 5 V około 60 mA. Przy tej okazji zaprojektowałem też zasilacz, który może dostarczyć 5 V do 1 A, przy napięciu wejściowym pomiędzy 10 a 24 V. Dodatkowo zasilacz dostarcza też (tu niewykorzystane -5 V/do 10 mA) od którego pojawienia zależy załączenie +5 V. Nie chciałem rozdrabniać się, więc stworzyłem rozwiązanie uniwersalne do zastosowania w innych projektach. Zasilacz ma PCB wielkości tej obudowy - 30x38 mm, więc można uznać go za niewielki. Opiszę go osobno. Osobno opiszę też pomiary. Chwilowo wstępne. Wyniki są zachęcające. TBC

Tytułem eksperymentu zastosowałem na wejściu diodę TVS do ochrony ESD Toshiba DF2B7M3SL. Aby sprawdzić jej działanie, zamontowałem ją tylko w jednym egzemplarzu testowym. Tego typu diody stosuje się do ochrony linii USB3.1. Ciekawostki dotyczące tej diody: Obudowa o wielkości 0,62 x 0,32 mm Typowa pojemność złącza 0,1 pF. Co za czasy, gdy dla diody zabezpieczającej podaje się w arkuszu danych takie dane:
[attachment=1930]
Pomiary wykazały, że nie ma ona wpływu na wyniki. Oba egzemplarze mają zbliżone parametry szumowe i wzmocnienie. Może ona pomóc na elektryczność statyczną.
Kilka wstępnych wyników pomiarów.
Tu S11:
[attachment=1931]
S21:
[attachment=1932]
S22:
[attachment=1933]
A tutaj szumy i wzmocnienie z analizatora szumów:
[attachment=1934]

I kilka moich komentarzy. Co do S11. Dopasowanie na poziomie -6 dB jest typowe dla LNA na tranzystorów dopasowanych dla optymalnych szumów i było spodziewane w czasie projektowania i symulacji. S21, wzmocnienie w granicach 17 dB jest w mojej ocenie całkiem wystarczające, o ile nie stosujemy długich linii kablowych. Przy zakładanych małych wymiarach pozwoli polepszyć S/N TRV czy TRX bez ryzyka przesterowania kolejnych stopni. S22 na poziomie -16 dB to efekt sprzęgaczy hybrydowych. Zastosowane zostały sprzęgacze Mini-Circuits QCS-152+ przeznaczone do pracy w paśmie 820 do 1600 MHz. Osiągnięty współczynnik szumów (0,457 dB) jest w mojej ocenie satysfakcjonujący i tyle można się było spodziewać po tym tranzystorze.
Parametry dynamiczne (kompresja, odporność na intermodulację) będą jeszcze przedmiotem pomiarów.

Projekt zasilacza został zdeterminowany wielkością obudowy 38x30. Postanowiłem zaprojektować nieco uniwersalniejszy zasilacz, możliwy do wykorzystania także w innych projektach. Uważny obserwator dostrzeże reminiscencje z mojego projektu zasilacza do Wavelaba. W pobliżu anteny mogą znajdować się różne napięcia. Jako zakres wejściowy przyjąłem 10-24 V, choć 28 V też nie powinno stanowić problemu choć już jest blisko maksymalnych parametrów.
Schemat:
[attachment=1936]
Od wejścia diody zabezpieczające, zasilacz impulsowy TI TPS54331DR dający napięcie pośrednie 6,5 V. Za napięcie ujemne (w projekcie LNA 1296 MHz nie wykorzystywane) odpowiada przetwornica na pompie ładunkowej ICL7660. Za nią stabilizator LDO -5 V XC6902N510. Tranzystory Q1 i Q2 z diodą Zenera D5 stanowią układ blokujący pojawienie się napięcia dodatniego +5 V do czasu kiedy napięcie ujemne osiągnie około -4,55 V. Stabilizator dodatni, to typowy LDO z napięciem ustawionym na +5 V. Teoretycznie zasilacz dodatni mógł by osiągnąć prąd do 3 A, ale są dwa ograniczenia: Cewka L1 dla która nadaje się do prądu obciążenia 1 A i możliwości odprowadzania ciepła. Jako interfejs termiczny zastosowałem termopad o grubości 2 mm i rezystancji termicznej 12,8 W/mK który umieściłem pomiędzy spodem płytki a obudową.
Etap projektowania
[attachment=1937]
[attachment=1938]
A tak wyglądają zasilacze zmontowane i zamontowane na obudowie.
[attachment=1935]
Obecność napięć sygnalizowana jest zielonymi diodami LED.
Zadowolony jestem z rozwiązania montażu kondensatora przepustowego. Wykorzystałem gniazdo SMA do montażu na panelu przeznaczone do semirigida UT-085. Obciąłem gwint SMA, obciąłem tulejkę od strony semirigid, rozwierciłem środek na 3,5 mm i nagwintowałem UNC 8-32. W to wkręciłem kondensator przepustowy Oxley TPT050D. Obudowa miała otwory na 3 gniazda SMA i w ten sposób to zaadaptowałem. Wygląda dobrze.
[attachment=1939]
[attachment=1940]

Projekt całości (LNA+zasilacz) był dość szybki. Kartka z odręcznym projektem nosi datę 28 maja, a pierwsze uruchomienie nastąpiło w nocy 16 czerwca. Obliczenia części RF dokonałem za pomocą prostych, bezpłatnych narzędzi przy wykorzystaniu znanej powszechnie metodologii. Mam zamiar wygłosić na zjeździe w Zieleńcu referat dotyczący właśnie sposobu projektowania LNA na przykładzie tego rozwiązania aby rozpropagować takie podejście. Będzie zainteresowanie?

Pytanie retoryczne

Ja akurat jestem na etapie zmóżdżania się nad LNA na pasmo wyżej i do EME. Różnica niewielka.

Nie przyjmuj tego poniżej jako krytyki, Twoja konstrukcja jest łął od początku do końca i jest skończona i działa! Super!
Ja zwyczajnie jestem ciekaw Twoich wyborów.

Pytania na które chciałbym żebyś odpowiedział:

Dlaczego użyłeś tak starożytnego wzmacniacza...
https://www.mouser.pl/datasheet/2/1030/S...701364.pdf

wystawiam przeciwko niemu któryś z tych układów:
https://www.skyworksinc.com/-/media/SkyW...02390G.pdf
https://www.guerrilla-rf.com/products/de...ku/GRF2071

które to mają bardzo podobne parametry i cenę ale nie potrzebują ręcznie wykonywanych elementów i aktywnego biasu,

Dlaczego Twoja konstrukcja jest lepsza niż eval board tych układów z datasheet'a ?
Czy z uwagą którą poświęciłeś temu SAVowi nie osiągnąłbyś więcej na tychże?

---------

Jaki jest sens włożenia sprzęgaczy hybrydowych w tę konstrukcję.
Filtr SAW rozumiem, stosuję...dałbym jednak tylko tłumik 3dB pomiędzy wzmacniacz a filtr.
Jakie zalety ma Twoje rozwiązanie w stosunku do mojego, konkretnie w liczbach ?
(to bardziej kosztowne elementy niż sam wzmacniacz).

Tomek,

> Nie przyjmuj tego poniżej jako krytyki

Ależ konstruktywna krytyka oparta na faktach i liczbach jest motorem postępu i sobie ją bardzo cenię!

> Dlaczego użyłeś tak starożytnego wzmacniacza...

Określenie "starożytny" mnie rozbawiło , gdyż dokładnie pamiętam kiedy on wszedł na rynek. Było to w momencie uśmiercenia przez Broadcom (właściciela linii produktów półprzewodnikowych wywodzących się z foundry Avago/Agilent/HP) całej dostępnej linii produktów poprzez masowy EOL. EOL ogłoszony był w grudniu 2017 i dotyczył grudnia 2018. Więc tak antyczny to on nie jest. MC zaproponował go jako zastępczy element dla popularnego ATF-54143. Szukałem elementu aktualnie produkowanego i dostępnego, który ma opublikowane dane w postaci S-parametrów i parametrów dopasowania do Nfmin w interesującym mnie zakresie. Cenę uznaję w tym przypadku za nieistotną, przy pojedynczych egzemplarzach mógł by element kosztować i 100 PLN. Mamy drogie hobby...

Zewnętrzny układ biasu można traktować to jako wadę, ale nie jest to zbyt bolesne, to 5 elementów. Znacznie większym problemem w mojej opinii i tak jest zazwyczaj cała integracja mechaniczna i stworzenie z tego kompletnego "produktu". Co do ręcznie wykonywanych cewek nie traktuję tego za wadę. Odkąd posiadłem możliwości pomiarowe w tej kwestii doceniam elastyczność podejścia DIY. To i tak w mojej ocenie górna granica częstotliwości, przy której można cewki w postaci prawie "elementów skupionych" wykorzystać. Przepaść w dobroci do elementów SMD jest znaczna. Jedyną alternatywą którą dla cewek DIY bym rozważał, są powietrzne cewki Coilcrafta serii Square Air Core, Micro Springs, Mini Springs i Midi Springs. DIY góruje jednak elastycznością doboru parametrów.

Przyjrzyjmy się proponowanym przez Ciebie elementom. Na pierwszy ogień SKY67151. Plusem jak widzę jest zawartość pliku z S-parametrami a w szczególności drobna gradacja parametrów dopasowania szumowego/ Występuje w tym pliku wprost częstotliwość 1294 MHz, nieistotnie odległa od przyjętej u mnie za projektową 1296 MHz. Wczytałem plik S-parametrów do narzędzia wizualizacji Smith V4.1.
[attachment=1941]
Optymalne dopasowanie dla Nfmin wynoszącego około 0,23 dB @1294 MHz jest dla Gamma 0,17, angle 85° . To daje około 49+j17 Ω widziane od strony wzmacniacza.

Wczytam teraz do tego samego narzędzia dane SAV-541+:
[attachment=1942]

Niestety plik S w tym przypadku nie ma tak drobnej gradacji i dostępne są dane dla dla 1,0 i 1,9 GHz. Przy pomocy AppCAD-a dokonałem interpolacji i wyszło mi, że dla 1296 MHz, Nfmin powinno wynosić 0,206 dB, Gamma opt 0,328, angle 70,7 °. To daje 50,1+j34,8 Ω. Dane w sumie podobne, nieco większa część reaktancyjna w przypadku SAV-541+. Mój układ dopasowania plus złącze jak widać wykazuje się stratami na poziomie 0,2 dB (zakładam margines +/-0,05 dB na nietrafienie w Nfmin). Pytanie do ilu udało by się zjechać ze stratami dopasowania dla SKY67151. Te 0,2 dB wygląda realnie. W realizacji praktycznej mogło by być podobnie, choć najlepiej było by to samodzielnie sprawdzić.

Zerknijmy teraz na GRF2071:
[attachment=1943]
No ten element mnie zaciekawił. Obiecuje Nfmin 0,14 dB dla Gamma 0,26, angle 74,9°. To około 50,11+j26 Ω. Co tu jest ciekawego? A to, że koniunkcja wartości S11 tranzystora jest blisko wartości optymalnej gammy i pozwala zrealizować optymalne dopasowanie zarówno od strony energetycznej jak i szumowej. Dla wartości podanych przez producenta dla dopasowania w zakresie 1300-1400 MHz podają szumy 0,42 dB. Ze zoptymalizowanym dopasowaniem mogło by się w mojej ocenie udać zejść poniżej 0,4 dB. Powinien przy tym mieć dobry wejściowy return loss.

Ogólnie ciekawe alternatywy, choć bez przepaści. W przypadku EME zainteresował bym się zastosowaniem elementu z pasma X czy Ku. Taki CE3512K2 ma dla 8 Ghz Nfmin 0,28 dB. Niestety, nie są publikowane parametry dopasowania dla Nfmin dla niższych częstotliwości. Trzeba by się posłużyć metodą source-pull aby to zmierzyć. Dodatkowo ze względu na duże wzmocnienie można natrafić na problemy ze stabilnością. Gdybym tylko kiedyś nie przegrał jednej aukcji i miał już swój własny automatyczny tuner na slab-line... Ale może kiedyś spróbuję posiadanymi tunerami się pobawić w wyznaczenie Nfmin. Elementy do budowy fixture, które obejmować będzie obudowę taką jak CE3512K2 są już w drodze.

> Jaki jest sens włożenia sprzęgaczy hybrydowych w tę konstrukcję.
> Filtr SAW rozumiem, stosuję...dałbym jednak tylko tłumik 3dB pomiędzy wzmacniacz a filtr.
> Jakie zalety ma Twoje rozwiązanie w stosunku do mojego, konkretnie w liczbach ?
> (to bardziej kosztowne elementy niż sam wzmacniacz).

Tu wytłumaczenie tego jest bardzo proste
[attachment=1944]
Zyskuję dodatkowe 3 dB dopuszczalnej mocy przenoszonej liniowo. A chciałem zoptymalizować go dla silnych sygnałów. Dodatkowo aby nie odbijał sygnałów pozapasmowych. Tłumik 3 dB polepsza nam dopasowanie o 6 dB, jednocześnie pogarszając o 3 dB wzmocnienie. Ja zdecydowałem się na pojedynczy stopień i nie chciałem zmniejszać wzmocnienia. O kosztach już pisałem. Ja wykonałem sobie 2 sztuki i 2 czy 4 sprzęgacze hybrydowe nie stanowią problemu. Ambicjonalną kwestią było uniknięcie degeneracji w źródle tranzystora ze względu na stabilność, to powinno pomagać. Zostawiłem możliwość dodania indukcyjności w źródłach, poprzez rozwiercanie metalizacji w kolejnych via, ale nie było takiej potrzeby.
Ze względu na niską wysokość obudowy która nie stanowi falowodu mogącego propagować sygnały z pasma nie było też konieczności dodawania absorbera do pokrywki. Przetestowałem. Także nie okazało się potrzebne wlutowywanie małego ekranu rozdzielającego strumienie cewek, wystarczającym okazało się ortogonalne umieszczenie cewek.
Mam część przyrządów na "pracach konserwacyjno-remontowych", po ich zakończeniu planuję dokonać pomiarów parametrów dynamicznych. TBC

PCN z datą 2009...
https://www.minicircuits.com/pcn/PCN-09-020.pdf

(21-06-2023, 02:50)SQ1GQC napisał(a): [ -> ]To i tak w mojej ocenie górna granica częstotliwości, przy której można cewki w postaci prawie "elementów skupionych" wykorzystać. Przepaść w dobroci do elementów SMD jest znaczna.

Dokładnie tak jest. Ale powtarzalność cewek DIY też jest mocno dyskusyjna. Najlepiej ich po prostu nie mieć.

(21-06-2023, 02:50)SQ1GQC napisał(a): [ -> ]Ogólnie ciekawe alternatywy, choć bez przepaści

Przepaści tu już nie będzie. Fizyka nie daje takich szans. Moim zdaniem NF na poziomie 0.5dB jest całkowicie wystarczający do wszystkich naszych zabaw i nie ma żadnego sensu się nad tym skupiać. Z punktu widzenia tego co robimy nawet NF 1dB jest zupełnie akceptowalny. Zwykle znacznie więcej tracimy na innych elementach toru radiowego, czy to na oświetlaczach czy na po prostu za małych lub w inny sposób niedoskonałych antenach.
W tej chwili dokonała się już rewolucja jeśli chodzi o LNA - praktycznie wszystkie nowe w tym zakresie częstotliwości są szerokopasmowe i dopasowane do 50 Ohm.
Kiedyś to był kluczowy element i bardzo kłopotliwy, dziś to bloczek jak każdy inny.

Teraz rewolucja dokonuje się w stopniach wyjściowych...zobacz np. ten element
https://assets.wolfspeed.com/uploads/202...60025F.pdf

-----

(21-06-2023, 02:50)SQ1GQC napisał(a): [ -> ]Zyskuję dodatkowe 3 dB dopuszczalnej mocy przenoszonej liniowo. A chciałem zoptymalizować go dla silnych sygnałów. Dodatkowo aby nie odbijał sygnałów pozapasmowych. Tłumik 3 dB polepsza nam dopasowanie o 6 dB, jednocześnie pogarszając o 3 dB wzmocnienie. Ja zdecydowałem się na pojedynczy stopień i nie chciałem zmniejszać wzmocnienia. O kosztach już pisałem. Ja wykonałem sobie 2 sztuki i 2 czy 4 sprzęgacze hybrydowe nie stanowią problemu. Ambicjonalną kwestią było uniknięcie degeneracji w źródle tranzystora ze względu na stabilność, to powinno pomagać. Zostawiłem możliwość dodania indukcyjności w źródłach, poprzez rozwiercanie metalizacji w kolejnych via, ale nie było takiej potrzeby.

Jak to działa, to generalnie rozumiem, w sprytny sposób pozbywasz się odbitych sygnałów poza pasmem filtra, ale to się dzieje tylko przy dwóch założeniach - sygnały są z pasma obsługiwanego przez sprzęgacze - tranzystor pracuje do kilku GHz - np. w paśmie WiFi 5Ghz, gdzie tłumik będzie wciąż działał, a ta metoda nie.
Co prawda ten problem łatwo rozwiązać filtrem przed LNA, który moim zdaniem w zastosowaniu tropo "się należy jak psu buda"

Zakładasz też, że obydwa filtry SAW są identyczne jeśli chodzi o fazy sygnałów odbitych, nie wiem czy to nie jest zbyt śmiała teza.

Tłumik też zmniejsza też zmniejsza moc o 3dB. Wciąż to nie zabezpieczenie, bo P1db tego SAV jest na poziomie 19dBm, a filtr szlag trafia przy już przy 10dBm.

(21-06-2023, 09:36)SQ6QV napisał(a): [ -> ]PCN z datą 2009...
https://www.minicircuits.com/pcn/PCN-09-020.pdf

Nadal nie czyni to tego elementu starożytnym. Tak, przyznaję pomyliłem się co do daty wprowadzenia. W przedmiotowej kwestii niewiele to zmienia.

(21-06-2023, 09:36)SQ6QV napisał(a): [ -> ]Dokładnie tak jest. Ale powtarzalność cewek DIY też jest mocno dyskusyjna. Najlepiej ich po prostu nie mieć.

 

Stanowczo się nie zgodzę. Może jeśli nie umiesz ich obliczać, robić i weryfikować to lepiej ich nie stosuj ale nie czyń proszę ze swoich ograniczeń projekcji na innych. Moje zdanie jest dokładnie odwrotne. Jest to jeden z tańszych i bardziej skutecznych sposobów na polepszenie parametrów budowanego układu. To, że producenci w demonstracji swych układów stosują elementy indukcyjne w formie miniaturowych elementów SMD na swoich płytkach prototypowych spowodowane jest automatycznym montażem i ceną. Przytoczone wcześniej cewki Coilcrafta też mają swoje wersje do montażu automatycznego ale ich cena w produkcji masowej jest wielokrotnie wyższa nić ceweczki 0603 czy 0805 o dobroci 50. Cała tajemnica.
Przy czym nie potrzeba wyszukanego analizatora impedancji z zaawansowanym fixturingiem aby badać parametry samodzielnie zrobionej cewki. Wystarczy dostęp do VNA i fixturing i kalibracja in situ. Umieszczałem kiedyś na forum opis jak to zrobić i do czasu gdy posiadłem analizator impedancji taką metodę z powodzeniem stosowałem. I można wyodrębnić indukcyjność, dobroć i SRF i inne parametry modelu.

(21-06-2023, 09:36)SQ6QV napisał(a): [ -> ]...W tej chwili dokonała się już rewolucja jeśli chodzi o LNA - praktycznie wszystkie nowe w tym zakresie częstotliwości są szerokopasmowe i dopasowane do 50 Ohm.
Kiedyś to był kluczowy element i bardzo kłopotliwy, dziś to bloczek jak każdy inny.

 

A ktoś to odgórnie ustala i reguluje? W mojej opinii to wymagane parametry i indywidualne preferencje konstruktora o tym decydują. Tu nie dyskutujemy o masowej produkcji tylko o rozwiazaniach jednostkowych szytych na miarę.

(21-06-2023, 09:36)SQ6QV napisał(a): [ -> ]Teraz rewolucja dokonuje się w stopniach wyjściowych...zobacz np. ten element
https://assets.wolfspeed.com/uploads/202...60025F.pdf

Trochę poza tematem wątku. Nie pisałem tego wszem i wobec (jak o wielu innych rzeczach) ale budowałem już układy na GaN i to dość szerokopasmowe i mam swoje wnioski, pomiary i doświadczenia. Jak skutecznie zaimplementujesz ten bądź inny podobny układ możemy o tym podyskutować.
-----

(21-06-2023, 02:50)SQ1GQC napisał(a): [ -> ]Jak to działa, to generalnie rozumiem, w sprytny sposób pozbywasz się odbitych sygnałów poza pasmem filtra, ale to się dzieje tylko przy dwóch założeniach - sygnały są z pasma obsługiwanego przez sprzęgacze - tranzystor pracuje do kilku GHz - np. w paśmie WiFi 5Ghz, gdzie tłumik będzie wciąż działał, a ta metoda nie.
Co prawda ten problem łatwo rozwiązać filtrem przed LNA, który moim zdaniem w zastosowaniu tropo "się należy jak psu buda"

Zakładasz też, że obydwa filtry SAW są identyczne jeśli chodzi o fazy sygnałów odbitych, nie wiem czy to nie jest zbyt śmiała teza.

Tłumik też zmniejsza też zmniejsza moc o 3dB. Wciąż to nie zabezpieczenie, bo P1db tego SAV jest na poziomie 19dBm, a filtr szlag trafia przy już przy 10dBm.

Tu odnoszę wrażenie, że chcesz aby twoje rozwiązanie z tłumikiem 3 dB było na wierzchu. Jest ono poprawne, ale ale przy moich założeniach nie jest optymalne. Pomiarowo zweryfikowałem, że RL filtra pomiędzy hybrydami to -4 dB do 6 GHz. Spełnia moje założenia o których pisałem wcześniej, nie powoduje niestabilności, nie wymagana była degeneracja źródła więc po co mam dla dodatkowych1,5..2 dB RL tracić 3 dB na wzmocnieniu? Rozmawiajmy o przebadanych praktycznie rozwiązaniach.

Denerwujesz się niepotrzebnie.

(21-06-2023, 11:02)SQ1GQC napisał(a): [ -> ]Tu odnoszę wrażenie, że chcesz aby twoje rozwiązanie z tłumikiem 3 dB było na wierzchu. Jest ono poprawne, ale ale przy moich założeniach nie jest optymalne.

Nie, nie tyle na wierzchu co jest ono proste i wręcz standardowe w tego typu konstrukcjach.
Twoje rozwiązanie jest odmienne i stąd dyskusja o jego wadach i zaletach. Pytałeś czy nas interesuje w Zieleńcu...no pewnie, ale nie to, że masz nowe LNA, tylko właśnie te niuanse w budowie. Zrobiłeś inaczej to się tłumacz! Jak nikomu innemu wierzymy, że wiesz co robisz, teraz tylko powiedz dlaczego i odpowiedz na nasze wątpliwości - najlepiej pomiarami.

Jeśli zmierzyłeś RL filtrów do 6GHz to warto było ten pomiar też pokazać, bo to ciekawe właśnie w szerokim zakresie jak to się zachowuje.

Te sprzęgacze LTCC to też jest ciekawostka "jak to działa", bo Mini Circuits ma tych urządzeń (LTCC) w ofercie mnóstwo i z mojego doświadczenia to dziwne elementy są, a specyfikacja w datasheet jest bardzo "ogólna", zupełnie nie mówi co się dzieje poza pasmem,
https://www.minicircuits.com/pdfs/QCS-152+.pdf
a sama budowa tego typu urządzeń to jest zupełny kosmos:
https://sci-hub.se/10.23919/EUMC.2010.5616252

(21-06-2023, 11:02)SQ1GQC napisał(a): [ -> ]A ktoś to odgórnie ustala i reguluje? W mojej opinii to wymagane parametry i indywidualne preferencje konstruktora o tym decydują. Tu nie dyskutujemy o masowej produkcji tylko o rozwiazaniach jednostkowych szytych na miarę.

No tak oczywiście masz rację, że nic nas nie ogranicza. Faktycznie możemy wziąć jakąś starą konstrukcję na ATF i ją uwspółcześnić dzięki przyzwoitym pomiarom, zasymulowaniem całości i użyciem ciut lepszych elementów niż oryginalne. Wyjdzie z tego bardzo przyzwoite LNA.

Brawo! Pokazałeś jaki masz warsztat i umiejętności, chylę czoła.

[attachment=1945]
src: https://www.rfbayinc.com/upload/files/at...hz_lna.pdf


Mi obecnie płacą za to, że szukam takich nowinek jak te układy, które przywołałem i całymi dniami w tym siedzę i analizuję.
Stąd też te "starożytne"...w odróżnieniu od przestarzałych
Starożytne są dostępne, bo służą już tylko do naprawy urządzeń...i one są dostępne.
a przestarzałe (jak np. SPF5189Z) już nie idzie kupić, bo wciąż ludzie z nich produkują, są sprzedawane na pniu.

Stąd najprościej robić z tych najnowszych, tylko one nie są ani trochę tak dobrze udokumentowane jak starożytne czy przestarzałe
Tym bardziej, że ja np. mam wymagania takie, że bardzo mnie interesuje ile prądu zużywają.
Na takie 50mA nawet nie patrzę...mnie interesują takie co biorą 10-15mA, a inne parametry mogę poświęcić.

Bardzo mnie interesuje co uzyskałbyś gdybyś taki SKY czy GRF porównał z tym wzmacniaczem na ATF.
Jak widać po ich datasheet uzyskują podobne parametry do Twojego LNA....ale z 8 pasywnymi elementami i na zwykłym laminacie.

https://www.guerrilla-rf.com/products/Cu...%20GHz.pdf

A co gdybyś im się przyjrzał?

Celowo Cię podpuszczam
Ja na taki design jak Twój zwyczajnie nie mam czasu.
Jak widzisz producenci wychodzą naprzeciw i robią dla leniwych ludzi design na konkretne pasmo na zasadzie "kopiuj wklej".

Dziękuję tym wszystkim kolegom, którzy w prywatnych wiadomościach, mailach, telefonach i osobistych rozmowach zainteresowali się i wyrazili chęć zbudowania LNA według tego projektu. Nie spodziewałem się takiego zainteresowania. Opublikuję trochę informacji mogących ułatwić budowę.
1. Aktualny schemat
[attachment=1947]

2. Schemat montażowy
[attachment=1948]
[attachment=1949]

3. Obudowa
To jest obudowa z odzysku, ale zadałem sobie trud zmierzenia i wykonania modelu 3D poniżej rysunki, modele STEP i link do projektu na moim koncie Fusion 360, z którego można ten model pobrać w kilku różnych formatach 3D (co komu pasuje).
[attachment=1950]
[attachment=1951]
[attachment=1952]

https://a360.co/3NJcAmi

Jeśli ktoś będzie frezował podstawę, to można się zainteresować lekką modyfikacją modelu pod swoje potrzeby. Jeden z otworów pod gniazdo SMA można od razu zamienić na otwór pod posiadany kondensator przepustowy (nie będzie potrzeby adaptacji prezentowanej przeze mnie poprzednio). Można też regulować wysokość osi gniazd SMA w zależności od zastosowanych gniazd SMA i średnicy ich pinu środkowego. Oryginalnie PCB miało grubość 0,908 mm z miedzią. Płytka LNA ma jak zmierzyłem 0,606 mm na gotowo. I przy oryginalnym pinie 0,25 mm może powstać szpara. Problemu może nie być przy SMA z grubszym pinem. Dlatego wkleję płytki do obudowy żywicą przewodzącą ze srebrem. Po to między innymi spodnia warstwa płytki nie ma soldermaski i błyszczy na całej powierzchni złotem.
Opublikuję w najbliższym czasie wyniki dodatkowych pomiarów.
TBC

Edit: Dodaję rysunek wyprowadzeń tranzystorów Q1 i Q2, aby nie pomylić kierunków
[attachment=1953]
[attachment=1954]
Diodę D1 można wlutować w dowolnym kierunku, jak się chwyci pensetą - jest dwukierunkowa i symetryczna

Zmontowałem kilka sztuk LNA 23cm wg opracowania Pawła SQ1GQC i wyniki przedstawione na zdjęciu, oraz zasilacz i wnętrze w moim wykonaniu.
Pomiary szumów analizatorem HP-8970A, głowica szumowa HP346B.
Prąd pobierany przez sam LNA dla 5V 58mA. Z zasilaczem przy 12V 54 .. 56mA.
Teraz nic, tylko instalować i słuchać.

Jacek! Dziękuję!
Udowodniłeś dwie ważne cechy tego projektu (które zakładałem podczas tworzenia). Mianowicie że projekt jest reprodukowalny i powtarzalny. Miewałem z tym w przeszłości problemy, gdy próbowałem odwzorowywać cudze projekty (także LNA), więc staram się by moje konstrukcje były możliwe do odtworzenia także przez innych budowniczych.

Jeszcze dodam dokładne numery niektórych elementów zastosowanych w LNA dla budujących w/g mojego projektu:
C1. 22pF/250 V/1 % Ultra Low ESR, High Q, NP0 RF and Microwave Capacitor obudowa 0805/2012 metric - 600F220FT250XT, seria 600F, producent ATC/AVX/Kyocera
C2, C3 - 47pF/250 V/1 % Ultra Low ESR, High Q, NP0 RF and Microwave Capacitor obudowa 0603/1608 metric - 600S470FT250XT, seria 600S, producent ATC/AVX/Kyocera
C4 - 12pF/250 V/1 % Ultra Low ESR, High Q, NP0 RF and Microwave Capacitor obudowa 0603/1608 metric - 600S120FT250XT, seria 600S producent ATC/AVX/Kyocera
C5, C6, C7 - MLCC 50V, obudowa 0603/1608 metric 
L3, L4 - Murata LQW2BASR10J00L, 100 nH/5 %, 400 mA, obudowa 0805/2015 metric
R5, R6 - Yageo RT0603BRE0750RL Thin film resistor, 50 Ohms/0.1 %/100 mW obudowa 0603/1608 metric

Poniżej zamieszczam moją prezentację ze zjazdu w Zieleńcu dotyczącą tego LNA.

[attachment=2025]

Zaprezentowałem w niej pokrótce metodologię projektowania i zastosowane narzędzia.