Wolf-Henning RechDF9ICEisinger Str. 36/275245 Neulingen

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MOSFET-Pas für 432 und 1296 MHz

37. GHz Tagung Dorsten 2.2014 Wolf-Henning Rech DF9IC 2

LDMOS für „full legal power“

• PA-Module in/für preiswerten Eigenbau:

• 144 MHz: 1-kW-LDMOS-PAs populär

• 432 MHz: 500-W-LDMOS-PAs, noch weniger verbreitet

• 1296 MHz: relativ teure Transistoren, bis 250 W, wenig Eigenbau

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Module ungeschirmt

• Eher Testaufbauten als Endprodukte

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Geräte schwach geschirmt

• Keine HF-Box

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Konzept der PA-Module

• Preiswertes Abschirmgehäuse mit integrierter Wärmesenke

• Verwendung von Transistoren aus dem Surplus-Markt

• Teure Bauteile nur da, wo nötig

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Gehäusekonzept

• Transistor auf vorgefertigterWärmesenke montiert

• Weißblechrahmen und-deckel, ggf. verschraubt

• Leiterplatte mit Wärmesenkeverschraubt und mitWeißblechrahmen verlötet

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Gehäusekonzept

• Getrennte Leiterplatten für Ein- und Ausgang

• Wenige Durchkontaktierungen

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Stromzuführung

• Durchführungskondensatoren für hohe Ströme

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Transistoren für 432 MHz

• MRF6V2300 / MRF6V4300 / MRF6V6300:300 W, Kunststoffgehäuse

• MRF6VP11KH/MRF6VP41KH, BLF5781000 W bei 144 MHz

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PA 432 MHz 2 x MRF6V4300

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PA 432 MHz 2 x MRF6V4300

• Gehäuse 111 mm x 74 mm x 50 mm

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PA 432 MHz 2 x MRF6V4300

• Ausgangs-anpassung: Glimmer-CCDE MCM01(ATC100B zurAbstimmung)

• Ausgangs-Koppel-Cs:1-kV-Keramikbedrahtet

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PA 432 MHz 2 x MRF6V43002 x MRF6V4300 432 MHz

0

200

400

600

800

1000

1200

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Steuerleistung / W

Leis

tung

/ W

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

Wirk

ungs

grad

/ %

AusgangsleistungDC-EingangsleistungWirkungsgrad PAE / %

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PA 432 MHz BLF578

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PA 432 MHz BLF578

• Ausgangsbalun 250 mil und je 3 Koppel-Cs

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PA 432 MHz BLF578BLF578 432 MHz

0

200

400

600

800

1000

1200

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Steuerleistung / W

Leis

tung

/ W

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

AusgangsleistungDC-EingangsleistungWirkungsgrad PAE / %

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432 MHz: 2 x 600 W = 1200 W

• „kleine“ Version zum Test

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432 MHz: 2 x 600 W = 1200 W

• 2 x 70-Ohm-Kabel parallel statt 1 x 35 Ohm

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432 MHz: 2 x 600 W = 1200 W

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Transistoren für PA 1296 MHz

• 900-MHz-Transistoren 60 W:MFR9060, MRF6S9060, MRF286 u. ä.(ohne interne Voranpassung)

• Transistoren für 1300/1400 MHz(intern vorangepaßt):PTF141501E 150 W 28 VBLF6G13L-250P 250 W 50 V

• 900-MHz-Transistoren 125/160 W:MRFE6S9125, MRFE6S9160(nur eingangsseitig intern vorangepaßt)

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PA 1296 MHz: MRFE6S9160

• Erster Versuchsaufbau:

Ergebnis: 150 W bei 20 dB Verstärkung

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PA 1296 MHz: MRFE6S9160

• Versuch eines Gegentaktverstärkers:

Ergebnis: unsymmetrisch, niedriger Wirkungsgrad

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PA 1296 MHz: MRFE6S9160

• Versuch eines Verstärkers ohne Durchkontaktierung in Transistornähe:

Ergebnis: nur 10 dB Verstärkung, niedriger Wirkungsgrad

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PA 1296 MHz: MRFE6S9160

• Einlöten des Transistors: problematisch?

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PA 1296 MHz: MRFE6S9160

• 4 Testverstärker aufgebaut, nur 2 funktionieren einwandfrei => Löttemperatur senken

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PA 1296 MHz: MRFE6S9160���

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37. GHz Tagung Dorsten 2.2014 Wolf-Henning Rech DF9IC 27

PA 1296 MHz: MRFE6S9160MRFE6S9160 1296 MHz

0

50

100

150

200

250

300

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Steuerleistung / W

Leis

tung

/ W

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

Wirk

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grad

/ %

AusgangsleistungDC-EingangsleistungWirkungsgrad PAE / %

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PA 1296 MHz: 2 x MRFE6S9160

• Ausblick: 2 gekoppelte Verstärker

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PA 1296 MHz: 2 x MRFE6S9160

• Ausblick: 2 gekoppelte Verstärker

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PA 1296 MHz: 2 x MRFE6S9160

• Weiteres Thema: Stromversorgung und deren Filterung

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Zusammenfassung

• Verschiedene Transistoren für 432 MHz im Leistungsbereich 600-700 W erfolgreich getestet

• Koppler für zwei dieser Stufen

• Für 1296 MHz und 150 W erfolgreiche Tests mit MRFE6S9160; aber: Lötung muß noch verbessert werden

• Verstärker mit 2 x MRFE6S9160 in Vorbereitung