Potřeboval jsem udělat 20W budič pro 23cm PA a tak jsem použil běžné zapojení s hybridním zesilovačem Mitsubishi RA18H1213G. Přestože na tom zapojení není nic nového, rozhodl jsem se ho popsat, protože jednou namalovaný plošný spoj se může ještě někomu hodit podobně, jako pár poznámek "jak na to".

K pomocným obvodům pro hybridní zesilovač je použit JEDNOSTRANNÝ plošný spoj na laminátu FR4 o tlouštce 1,5mm, který lze objednat zde pod označením C30. Součástky jsou SMD velikosti 1206. Odporovým trimrem nastavíme klidový proud PA na hodnotu cca 3,1A. Tomu bude odpovídat napětí na pinu 2 modulu RA18H1213G o hodnotě cca 4,5 V. Z důvodu dlouhodobé stability je možné odporový trimr nahradit pevnými odpory. Mně vyšly hodnoty děliče takto: 100R odpor od stabilizátoru 5V na pin 2 hybridního modulu a paralelní kombinace odporů 1k2 a 3k3 z pinu 2 na zem. Vstupní attenuátor je cca 3dB. Pokud by bylo zapotřebí změnit úhrnný zisk zesilovače, je možno tento attenuátor osadit jinými odpory. S uvedeným attenuátorem na vstupu zesilovače je vstupní SWR cca 1:1,2, resp útlum odrazu okolo 20dB na 1296MHz, na kmitočtech na spodním konci pásma (1250MHz) se útlum odrazu na vstupu zesilovače pohybuje okolo 16dB.

Hotový zesilovač má při klidovém proudu 3,1A a napájecím napětí 12,25V výstupní výkon 20W při buzení do 200mW a odběru ze zdroje cca 6,7A (zisk cca 20dB) při teplotě pouzdra do 70°C. V případě, že potřebujeme větší výkon, je možno napájecí napětí zvednout na 13,8V, případně i více (i když je to již mimo povolené hodnoty výstupního výkonu - viz datasheet výrobce). Dá se tak dosáhnout výstupního výkonu až 35 - 45W. Kritickou záležitostí je ale při takovém výkonovém přetěžování obvodu zajištění dostatečného chlazení, aby teplota základny hybridního modulu nepřesáhla 55°C. Proto je zapotřebí obvod dobře chladit - jeho energetická účinnost je oproti nižším VKV pásmům mnohem nižší a tomu odpovídá vyšší produkce tepla...

Při konstrukci PA nezapomeňte na to, že je zapotřebí základnu hybridního modulu zesilovače zabrousit do roviny, protože z výroby je dosedací plocha s osazením. Pokud byste neupravený modul namontovali na rovnou plochu chladiče, nebylo by možné obvod uchladit a navíc by měl sklony ke kmitání. Porovnejte zkušenosti s tímto problémem a úpravou obvodu zde a zde.  Hybridní obvod upravíte broušením na zcela rovné ploše (tabule skla), na kterou si položíte smirkový papír hrubosti 180 až 240 a krouživými pohyby obvod zbrousíte tak, aby původní povrch dosedací plochy zůstal jen uprostřed obvodu (viz obrázky). Rovinnost dosedací plochy musí být perfektní, jinak může při přišroubování na chladič v hybridním integrovaném obvodu prasknout keramický plošný spoj a obvod se tak zničí. Po zabroušení základny odstraníme opatrně měděný prach z okrajů modulu pomocí malého, navlhčeného plochého štětečku. Teprve potom, co je štětcem odstraněn ten měděný prach, který by mohl způsobit zkraty, můžeme zbytky prachu nejprve vyluxovat a naposled vyfoukat tlakovým vzduchem. V případě nutnosti se dá plastový kryt z IO opatrně sundat (je přilepen silikonem) a vyčistit vlasovým štětcem keramický plošný spoje uvnitř IO. Pozor však na čipy výkonových tranzistorů, které jsou jen zakápnuty průhledným silikonovým tmelem.

Na obrázcích níže je vidět praktickou realizaci budiče. Součástky vždy neodpovídají přesně předepsaným součástkám, použil jsem "šuplíkové" zásoby (např. jiný stabilizátor, než je předepsaný 78M05 v pouzdru DPAK). Jinak je na obrázcích vidět více, než je možné popsat ☺. Termistor vedle hybridního obvodu slouží pro spínání chladicího ventilátoru. Pokud potřebujete takový zesilovací modul použít jako budič v PA s vyšším napájecím napětí, můžete pro jeho napájení použít tento měnič napětí.

Pokud budete potřebovat větší výkon, můžete sdružit dva tyto zesilovače tak, že na vstupu i výstupu použijete tyto hybridní rozbočovače / sdružovače. Výstupní výkon dvou sdružených PA potom bude až 50W RF. Při sdružování dvou výkonových modulů musíme dbát na to, aby propojovací koaxiální kabely byly na milimetr přesně stejně dlouhé.

Pokud se do stavby tohoto integrovaného výkonového zesilovače pustíte, doufám, že se na 23cm brzy uslyšíme.

73! vpz

PS: pár obrázků - pokud na níže uvedené obrázky kliknete, zvětší se do plného rozměru.