Vloni se můj syn "prásknul přes kapsu" a koupil ve Státech měřič šumového čísla Agilent 8970B i s šumovou hlavičkou. A protože jsem ho vždy kritizoval, že před závodem leze v Praze na střechu sundávat LNA, abychom ho měli na 70cm anténu na contestovém stanovišti, nedal mi pokoj, dokud jsem mu neslíbil, že využiju pár zbylých tranzistorů ATF54143 a udělám navíc 4 předzesilovače, abychom měli jednu kompletní contestovou sadu. Nezbylo mi tedy, než splnit daný slib a pustit se do toho. Nechal jsem si tedy udělat pár nových prokovených plošných spojů navíc a pustil se do díla. Téměř přesně 8 let potom, co jsem o výrobě upravených předzesilovačů podle OZ1PIF napsal svůj článeček na web OK2KKW. Viz tady.

První 3 vyrobené LNA podle uvedeného návodu měly zcela očekávané vlastnosti, čtvrtý se vzpouzel a měl stále šumové číslo okolo 1dB a to je špatné. Hledal jsem tedy, v čem je problém a díky tomu, že měřič šumu jsem už nemusel vracet, mohl jsem si s tím LNA hrát několik dnů. Nejprve co bylo jiného na předzesilovačích z roku 2018 oproti roku 2010: použil jsem trimry Johanson 5702 s průměrem závitu 4.9mm namísto dříve použitých větších typů 5202 s průměrem závitové části 6mm. To si vyžádalo na plošný spoj zapájet ze spodní strany vymezovací mosaznou podložku pro šrouby 5mm. Dále jsem změnil vstupní konektor - namísto běžného zlaceného SMA jsem použil kvalitní, značkový N konektor s malou čtvercovou přírubou. A nakonec jsem stabilizátor 7805 ještě připájel k boku krabičky, aby se chladil a nemusel jsem při napájecím napětí 24V používat srážecí odpor. Změna se ovšem odehrála také u tlumivky, kterou se hradla tranzistoru přivádí předpětí. Namísto 25závitů jsem navinul závitů jen 22 a vzduchovou tlumivku zastrčil do teplem smrštitelné bužírky. Na první pohled nic zásadního. A přece.

Vynechám podrobnosti svého dvoudenního boje, při kterém vzal za své jeden vzácný tranzistor ATF 54143 (již se přestal vyrábět a G4DDK jako náhradu doporučuje nový HEMT SAV541+) a přeskočím rovnou na výsledek: z výše uvedených změn má zásadní vliv na šumové číslo LNA připojení a umístění tlumivky. Přitom platí následující dvě zásady, platné pro LNA 70cm:

-> vývod tlumivky je nutno připojit separátně přímo na plošku hradla (gate) tranzistoru HEMT, nikoli na vývod od vazebního kondenzátoru 5,6pF. Zapojení, uvedené na tomto obrázku, zhoršuje dosažitelné šumové číslo až o desetinu dB.

-> tlumivka by měla být co nejdál od vodiče rezonátoru vstupního laděného obvodu, ale ne dále, než je kolektor (drain) HEMTu. Mně se osvědčilo umístění nad emitorovou (source) indukčností tranzistoru a fixace (kapičkou lepidla Chemopren) "studeného konce" tlumivky na tantalový kondenzátor 10µF, který je zapájen paralelně k C7 (viz obrázky). Ve schematu zde je tato tantalová kapka označena jako C7a. Tato změna umístění tlumivky dokáže zlepšit šumové číslo až o 0,3dB.

-> nakonec doporučuji zvětšit kapacitu kondenzátoru C12 z hodnoty 1µF na alespoň 3,3µF, nebo k 1µF SMD kondenzátoru připojit paralelní 10µF tantalový kondenzátor. Omezí se tím šum stabilizátoru a šumové číslo LNA klesne o několik setin dB. Řeklo by se, že to není podstatné, ale v EME se počítá "každý chlup".

Výsledkem jsou dosažené parametry, uvedené na níže uvedených obrázcích. Polovina (2) z uvedených 4 LNA má nadprůměrně dobré šumové číslo. A to za to stojí! Vždyť v soutěži předzesilovačů (Noise Contest) na předchozím EME setkání ve Francii se jeden z těch našich (starých) LNA umístil na 70cm na druhém místě s naměřenými 0,37dB. A to je myslím docela slušný výsledek. Celkově lze říci, že šumové číslo průměrného LNA se oproti návodu z roku 2010 snížilo asi o 0,12dB. Byť - samozřejmě - pokud není zdroj šumu odvozen od teploty (záření černého tělesa), ale od šumu polovodičového přechodu, je měření šumového čísla vždy do jisté míry spíše relativní, než absolutní. A to bychom měli mít vždy na mysli!

Na slyšenou na VKV pásmech!
      73! de OK1VPZ

PS: ještě pár komentářů - namísto tranzistoru BC857A v regulační smyčce předpětí HEMTu jsem použil tranzistor MPSA92 (Infineon), protože z aktuální nabídky místního obchodu to byl tranzistor s nejmenším proudovým zesílením (h_21e).  Pokud prodloužíme (cca o 1mm) výšku "půlzávitu" indukčnosti v emitorech HEMTu oproti návodu OZ1PIF, získáme o něco lepší vstupní přizpůsobení - u nových LNA se pohybovalo okolo 10dB útlumu odrazu. Poslední číslo napsané na krabičce LNA (cca -1dB) je hodnota vstupního signálu (v dBm), který vyvolá na výstupu LNA kompresi 1dB. Hodnota klidového proudu (měřeno jako úbytek na odporu 22Ω (R6)) se u těchto 4 kusů LNA pohybovala mezi 52 a 58mA.