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RF-AMP da 100mW per i 10GHz

RF-AMP 100mW - 10GHz

Mar/2001

 Questo semplice progetto di amplificatore utilizza il noto GaAs-Fet MGF1801
 della  Mitsubishi© dal quale e` possibile ottenere un Guadagno di oltre 9dB
 ed una Potenza Massima RF di uscita di oltre 200mW (con rf-in di 40mW).
 Il  progetto  puo`  risultare molto utile  a chi utilizza come TX le cavita`
 a  diodo  GUNN  riuscendo  a  portare la loro potenza RF, tipicamente circa
 10mW,  a livelli  piu` che decenti (nel  prototipo della  foto  di apertura
 IN=9mW OUT=120mW!).
 La realizzazione non presenta difficolta` particolari ed anche la  messa  a
 punto  non  necessita di strumenti fuori della portata del comune hobbista:
 un semplice diodo  rivelatore in guida d'onda puo` essere utilizzato per la
 taratura della max potenza di uscita.

 Schema elettrico:
Schema elettrico
Il circuito stampato va inciso su un laminato in teflon tipo DI-CLAD 527 di spessore 0,79mm e con Er=2,55. Ecco il master (dimensioni reali 38x38mm):
Circuito stampato
Sul lato massa del c.s. trovano posto tutti i componenti non SMD relativi all' alimentazione ed in particolare l' ICL7660 che ha la funzione di generare la tensione negativa richiesta per la polarizzazione del gate del GaAs-Fet. Una nota per i terminali del Source che dovranno essere saldati piegandoli a 90gradi rispetto al case ed inseriti nella fessura del c.s. ricavata precedentemente con un affilato cutter seguendo le due tacche di riferimento sullo stampato. Successivamente stagnare dal lato massa i due terminali e quindi tagliare la parte in eccesso. Il Gate ed il Drain andranno invece tagliati ad una lunghezza di 2mm dal case e quindi saldati alle strip-line. Le due foto mostrano i due lati del circuito montato:
Interno lato cs Interno lato cmp
Ecco infine la disposizione dei componenti:
Disposizione dei componenti
I componenti indicati con il loro valore in BIANCO saranno montati dal lato massa del circuito stampato provvedendo prima a svasare i relativi pads con una punta da trapano da 3,5mm. Attenzione a NON svasare i fori di massa che invece andranno saldati da entrambi i lati in modo passante (vedi foto). Il circuito e` racchiuso in un contenitore del tipo tin-plate di dimensioni 38x38x22 millimetri a cui saranno stati praticati gli opportuni fori per i connettori SMA e per il condensatore passante di alimentazione. A montaggio terminato si passera` alla fase di taratura per ottenere la max potenza RF in uscita. A questo scopo e` opportuno dotarsi di una serie di piccoli pezzettini di rame (il foglietto di schermatura del cavo H100 opportunamente stirato va benissimo allo scopo) che ci serviranno per spagliuzzare le strip-line sul gate e drain del fet. Vedasi a questo scopo la foto del circuito montato che mostra la disposizione dei 4 foglietti di taratura. Agire come segue: - collegate l'uscita dell'amplificatore ad un Bolometro, o ad un diodo rivelatore a 10ghz + circolatore, interponendo eventualmente un attenuatore e settando una lettura di 25dBm fondo scala (nel mio caso Hp435 con testa bolometrica mod. Hp8481A con attenuatore da 20dB-5w; portata f.s. 5dBm quindi sommando i 20dB dell'attenuatore 25dBm fondo scala); - predisponete all'ingresso dell'amplificatore un generatore RF settato sulla Qrg operativa e con livello RF di circa 10dBm. Va benissimo una cavita` a diodo GUNN munita di opportuna transizione da WG16 ad SMA; - date tensione di alimentazione al circuito; - accertatevi della presenza delle relative tensioni stabilizzate all'uscita dei due regolatori nonche` circa -5v sul pin 5 del 7660; - regolate il trimmer in modo da avere una corrente di Drain Id=100mA ovvero dovrete misurare una tensione di 1 volt inserendo il voltmetro in parallelo alla resistenza di 10 ohm posta dul Drain dell' MGF1801; - Probabilmente sul Bolometro non avrete alcuna lettura apprezzabile quindi iniziate a scendere la preselezione della portata f.s. fino a rendere appena apprezzabile un incremento dell'indice; - togliete ora l'alimentazione all' amplificatore; - prendete una striscia di rame di 3mm di larghezza e 3mm di lunghezza e saldatela con pochissimo stagno immediatamente dopo il primo condensatore ATC da 1pF sulla strip-line del gate dell' MGF1801. Tenete il profilo di questa linguetta ad U rispetto al c.s. ; - ridate alimentazione e tramite un cacciavite in nylon o ceramica (quelli per tarare le MF INTERAMENTE in materiale plastico) aggiustate la linguetta molto lentamente fino a leggere il max incremento della pwr in uscita. Tenete presente che questo punto di taratura e` il piu` critico e qualora vi fosse eccessiva instabilita` e/o criticita` di taratura sara` opportuno sostituire la paglietta appena saldata con una di dimensioni piu` ridotte. - ritoccate il trimmer di polarizzazione del gate per la max potenza in uscita; - a circuito non alimentato ponete una paglietta di identiche dimensioni alla precedente immediatamente prima del condensatore ATC posto sul connettore di OUT; - rialimentate il circuito e tarate ancora per la max potenza; - ponete altre due pagliette (eguali alle precedenti) dopo le linee di disaccoppiamento RF sia sul Gate che sul Drain tarando sempre per la massima indicazione della RF in uscita; - regolate ancora il trimmer per la max lettura, accertatevi che la Id si aggiri attorno ai 100mA-130mA; - sull'esemplare in foto con una Pwrin=9mW ho ottenuto una Pwrout=120mW quindi un Gain=>10dB ! - accertatevi che con la chiusura del contenitore non avvengano variazioni della potenza in uscita o ancor peggio autooscillazioni! In questo caso incollate della spugna assorbente RF sul coperchio dello scatolo o in punti trovati sperimentalmente. Buoni Qso in 10Ghz de ik8uif, Alberto!



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