PA für 2,4 GHz

  • DL1RTD Ich fertige die Platinen ja nicht, ich hab sie auch nur bei OSHPark bestellt.
    Die Kosten je PA (mit Stencil) für die Anfertigung von den ersten drei PA's belaufen sich auf knapp 40€/Stck.
    Reine Materialkosten (PCB / SkyworksHalbleiter / SMA-Buchsen / Kleinkram) für jede weitere PA auf etwa 20€..


    Mo / dd9fj

  • Umbau Nokia - Siemens PA mit BLF 8G22LS - 160BV

    Teil 2 - Nutzungsmöglichkeit ohne Umbau


    Zu diesem Test habe ich ein vorhandenes PA - Modul im Original Zustand ohne Änderung an der Schaltung in Betrieb genommen.

    Lediglich die Eingangsbuchse wurde aus praktischen Gründen entfernt und die Baugruppe mit SemiRigid direkt eingespeist.

    Messbedingungen:

    Modul auf Kühlkörper montiert, Abdeckung geschlossen, Betriebsspannung 28,0 V Ruhestrom PA 1,6 A , Ruhestrom Vortreiber 80mA


    Frequenz = 2326,8 MHz

    Steuersender Pluto mit Analog Devices Mini - PA, auf eine zum Vergleich gewählte Steuerleistung eingestellt, welche am PA - Ausgang bei bei 28 V / 7,1 A = +45,0 dBm ergab.

    Strom des Vortreiber dann 93mA


    Danach Frequenzwechsel nach oben.


    Frequenz = 2400 MHz

    Steuerleistung gleicher Wert wie oben.

    PA - bei 28 V / 4,9 A = +39,85 dBm


    Frequenz = 2400 MHz

    Steuerleistung auf 17,8dBm erhöht

    PA - bei 28 V / 9,8 A = +47,28 dBm

    Strom des Vortreiber dann 115 mA


    Frequenz = 2400 MHz

    Steuerleistung auf +19,8 dBm erhöht ( Pluto mit Analog Devices Mini-PA auf max. Power )

    PA - bei 28 V / 12,8 A = +49,35 dBm


    Der Kühlblock des PA - Modul reicht die Abwärme sehr schnell durch, daher ist ausreichende Kühlung notwendig.

    Anbei noch ein Analyzer Bild vom Frequenzgang der PA im Original Zustand ohne Umbau. ( Dämpfungswerte nicht berücksichtigen )


    Bei meinen fünf getesteten PA - Modulen, gab es Unterschiede von bis zu 10% in den erreichten Werten.


    Ob ein Umbau der PA mit dem Ausbau des Zirkulator nach dem Vortreiber sowie nach der Treiberstufe durchgeführt wird ist zu überlegen. Bei dem Isolator im PA - Ausgang bleiben -1,2 db " liegen "


    Im übrigen läßt sich das Problem, mit der für uns etwas eigenartigen Buchsennorm am Ausgang der PA durch einen Adapter leicht lösen. Die Verbindungsbuchse ist bei diversen Firmen erhältlich, die Bilder dazu sind selbsterklärend.










    73 Manfred DK5FA

  • In case anyone is interested, just modified my PA - very simple snow flaking on the output and no snow flaking on the input as input return loss > 20dB anyway.


    Simple bias modification and bias on / off reed relay.


    Output isolator removed as antenna is a good match and PA is only running at 50 watts of output - often much less.


    Driven by a '4 watt wifi amp' it ran out of drive at 124 watts output and 9.6 amps at 28V.


    Realistically running it at 50 watts and 5.4A for 1 watt of drive is more than enough for 1.2M dish imho.


    Power measured on Agilent E4419B so fairly confident about accuracy.


    Quiescent bias for each device is 700mA with equal current to each device as drive is increased to max power. Bias is thermally stable.

    Fasted down to a 3mm heat spreader with shallow slot recess for the PA fets.

  • Gute Idee, aber Source und Drain sollten vertauscht werden. Sonst leitet die Substratdiode die ganze Zeit.


    Good idea, but source and drain should be swapped. Otherwise the substrate diode always conducts.

  • DM5RM

    Hallo, ja wenn das so ist :?: :huh:

    Ich hatte ja geschrieben Vorschlag und möchte die Schaltung nutzen.

    Zeig doch bitte wie es fachlich richtig ist, das wäre sehr nett


    Edit:

    Oh ja, habe es selbst erkannt...das N / P - Kanal Problem. Danke für den Hinweis!

  • Bitte, gern geschehen.

    Jetzt könnte man sicherheitshalber noch eine Z-Diode (etwa 12V, ist unkritisch) zwischen Gate und Source ergänzen, damit auch bei Speisung mit +28V der im Datenblatt angegebene Grenzwert für VGS (maximal ±20V ) eingehalten wird.

  • Umbau Nokia - Siemens PA mit BLF 8G22LS-160BV.

    DATV - Versuch


    PA - Modul im Original Zustand, lediglich Eingang / Ausgang direkt angeschlossen.

    TX = 2.408,750 MHz

    DATV - DVB-S2 - Signal / 8PSK

    500Ks/s

    H264

    Kontrollempfänger Octagon SF 8008 und Minitiouner

    Die Ausgangsleistung wurde auf 50 Watt begrenzt, bei 75 Watt und mehr, für längere Zeit, war mein genutzter Kühlkörper überfordert und ein zusätzlicher Lüfter wurde notwendig.

    Bei hoher Leistung war eine Schwachstelle im Bereich PA - Ausgang ( SMA - N-Flanschbuchse ) Adapter zu erkennen, da der Adapter im Vergleich zum SemiRigid sehr warm wurde. Der Adapter sowie die N-Flanschbuchse werden noch durch einen SemiRigid - N-Flansch ersetzt.

    Zum Test hatte ich zwischen PA und Dummyload, eben mal schnell leider ein kurzes hochwertiges Messkabel ( Koax ) eingesetzt,dieses ist nun Schrott. ;(

    Anbei noch einige Bilder vom Aufbau der PA



    73 Manfred DK5FA

  • Nokia – Siemens PA – Modul 2x BLF 8G22LS – 160BV

    Nach längerer Nutzung der Nokia – Siemens PA – Module anbei ein kleiner Erfahrungsbericht.

    Gelegentlich werden diese Module zu relativ günstigen Konditionen angeboten. Die Module sind Ausbauteile, also gebraucht, könnten allerdings auch defekt sein. Auf diesen Sachverhalt wird vom Verkäufer hingewiesen.

    Mir sind drei Versionen bekannt, welche sich in der Form der Wärmeableitung sehr unterscheiden. Die für mich günstigste Version ist mit einer durchgehenden Grundplatte versehen, welche die Möglichkeit bietet das komplette Modul auf einen geeigneten Kühlkörper zu montieren.

    Die Module sind im Original Zustand recht gut zu nutzen, der Wirkungsgrad ist im höheren Leistungsbereich mit ca, 30% noch akzeptabel, im kleinen Leistungsbereich allerdings sehr schlecht.

    Wer einen Umbau bzw. einen Abgleich auf 2,4 GHz vor hat, investiert viel Arbeit welche m.e. auch nur teilweise Erfolg verspricht, an der schlechten Leistungsbilanz ändert sich wenig.

    Aufgrund des ehemaligen Frequenzbereiches ist der Vortreiber SPB 2026Z und der nachfolgende Mini – Zirkulator sowie die Anpassung am Eingang sowie Ausgang das Treiber BLF6G22LS-40BN mit nachfolgendem Zirkulator zwar für 2,4GHz nicht optimal, aber doch noch zu nutzen.

    Selbst wenn man diesen Bereich optimiert gibt es nach dem Leistungsteiler in der PA weitere Probleme, wie Leitungslängen / Doherty – Prinzip sowie Ausgangs Isolator, welcher auch nicht exakt passt, zu lösen.

    Daher habe ich nach einigen Versuchen alles zu optimieren, bei einem weiteren Modul keinerlei Änderungen mehr vorgenommen.

    Das PA – Modul ist recht robust, mit guter Wärme Übertragung auf einen geeigneten Kühlkörper. Selbst beim langen Dauertestbild senden in DATV mit höherer Leistung bleiben die Temperaturen auf den Halbleitern im akzeptablen Bereich.

    Wer dieses Modul in Verbindung mit einem ADALM – Pluto nutzt sollte Vorsicht walten lassen.

    Üblicherweise wird hinter einem Pluto ein weiterer kleiner Verstärker genutzt um den Pegel auf 50 – 100mW oder mehr, zu erhöhen. Der Pluto erzeugt, wie mir mitgeteilt wurde, nach dem initialisieren eine Kalibrierung wobei auch kurzzeitig ein Signal mit voller Leistung des Pluto erzeugt wird.

    Diesen kurzen Impuls konnte ich auch an meinem Pluto mit einem analogen HF – Powermeter am Instrument nachweisen.

    Dieser kurze Impuls ist allerdings ausreichend um bei ungünstiger HF – Treiber Leistung für das Modul, den Vortreiber SPB 2026Z sofort zu zerstören.

    Den SPB 2026Z auszutauschen ist zwar möglich, allerdings aufwändig. Ich habe daher bei diesem Modul den SPB 2026Z von der Betriebsspannung getrennt sowie diesen Bereich überbrückt. Der SMD – Kondensator am Eingang des SPB wird entfernt, sowie der Ausgang des Mini-Zirkulator in Richtung SMD Kondensator zum Treiber Transistor wird direkt an der Leiterbahn unterbrochen. Ein geeignetes kurzes Stück SemiRigid wird zwischen Eingangs PAD SMD - Kondensator sowie Leiterbahn zum Koppel Kondensator Treiber Transistor eingefügt.

    Das Dämpfungsglied aus SMD Widerständen direkt am Eingang des SPB habe ich nicht verändert.

    Diese Änderung der Schaltung funktioniert bei meinem Modul sehr gut, allerdings fehlt natürlich die Vor – Treiberstufe, daher ist erhöhte Steuerleistung erforderlich.

    Wer ein Modul erwirbt sollte sich die Mühe machen den Bereich der Steckverbindung / Spannungszuführung sowie den Bereich der Spannung für das Gate von Treiber sowie der beiden PA – Transistoren überprüfen. Vor der Inbetriebnahme an den entsprechenden Stellen die beiden SMD Widerstände überprüfen, es sollten ca. 11 Ohm zu messen sein.

    Bei meinem Modul waren diese Widerstände hochohmig, daher stimmte die Gate Spannung an den Transistoren nicht und der Arbeitspunkt passte nicht.

    Die Widerstände können mit geeigneten normalen Widerständen, ich habe 10 Ohm genommen, kleiner Bauform zwischen Stützpunkt SMD – Kondensator und + 28 Volt Volt Leiterbahn, welche direkt daneben liegt, überbrückt werden, ein auslöten der SMD Widerstände war, da hochohmig, ohnehin nicht erforderlich. Ein weiterer Schwachpunkt sind die beiden Steckverbinder für die Zuführung der Betriebsspannung.

    Das anlöten der + und – Adern von 1,5 oder 2,5 qmm an die 10 poligen Steckerleisten ist etwas kritisch, ich habe das mit Hilfe eines kleinen Tools lösen können, bei einem weiteren Modul habe ich mir dann kleine Adapter Platten gefertigt wodurch das anlöten der Adern ohne die Steckerleiste zu beschädigen problemlos möglich ist.

    Bei einem meiner Module bekam der Treiber keine Betriebsspannung. Der Fehler lag in der Durchkontaktierung zwischen PIN 9 des Steckverbinder zum Anfang der Leiterbahn für die Betriebsspannung des Treiber Transistor. Diese Unterbrechung habe ich durch eine Brücke beseitigt, allerdings muss dann in der Trennwand der Abdeckung ein Schlitz angebracht werden.

    Bei einem weiteren PA – Modul fehlte die Gate Spannung an einem der PA – Transistoren, Der Grund war ein defekter SMD – Kondenstor in der Gate Spannungserzeugung, welcher Kurzschluss nach Masse hatte.

    Diesem kleinen Bericht habe ich diverse Bilder beigefügt, dort sind die entsprechen Stellen zu sehen. Weiterhin beigefügt sind zwei Diagramme, welche die Eingangsleistung / Ausgangsleistung

    mit und ohne Vortreiber SPB 2026Z zeigen. Die Diagramme sind zwar von unterschiedlichen PA-Modulen, allerdings ist eine Tendenz gut erkennbar. Ich habe nur den Bereich bis + 50 dBm berücksichtigt, es ist allerdings erheblich mehr Power zu erzielen welche aber für uns in DL ohnehin nicht genutzt werden kann ( darf ) :-))


    73 Manfred DK5FA