Усилитель мощности 300 ватт на 144МГц .

 

Уже несколько лет, как предприимчивые китайцы выпускают наборы для сборки УКВ усилителей мощности. Вот и я решил попробовать сделать что-то на них. Один усилитель на 100 или даже 170 ватт - это уже как-то не очень актуально, поэтому для начала решил попробовать сделать на двух усилителях по 170 ватт, а потом, если понравится - и на четырёх.
Собственно усилитель представляет собой обычный двухтактный усилитель, или, как сейчас модно говорить, несмотря на "импортозамещение" - пушпул. Схема ниже.

 

Вопреки ожиданию, усилитель заработал с "пол-тыка". Плата очень качественная, все детали и уже нарезанный кабель в комплекте присутствуют. При испытаниях усилитель показал очень хорошие результаты, заявленную мощность в 170 ватт выдал. И даже 200 ватт при питании 30в.  Но при таком уровне мощностей наблюдался заметный рост уровня гармоник, да и выходные линии начинали заметно греться. Поэтому, как я считаю, оптимальная мощность при сохранении высокой линейности - порядка 150 ватт, если "без фанатизма". Кое-что, конечно же, пришлось изменить, чтобы  получить совсем уж желаемое.
Во-первых, был удалён дроссель Dr.1, а в точку между резисторами R10 и R11 теперь подаётся напряжение PTT 12v. для управления усилителем.
 Во-вторых ФНЧ, если делать его по рекомендуемым данным, получается на частоту порядка 170Мгц. Для адаптации его на 144Мгц необходимо увеличить число витков катушек L4-L6 до трёх, ёмкости при этом остаются те же самые.
Ну и в третьих - на входе усилителя установлен резисторный аттенюатор на резисторах R1-R3 для более точного приведения его входного импеданса к 50 Ом. Тем более, что на плате этот аттенюатор предусмотрен.
Ток покоя был выставлен порядка 1А на каждый усилитель.

Теперь о конструкции усилителя. Принципиальная схема.

 Так как необходимая для полной раскачки усилителя требуется очень небольшая мощность - не более пары ватт, а минимальная мощность, отдаваемая большинством промышленных трансиверов - порядка 5ти ватт, появилась возможность применить на входе делитель мощности не на линиях из коаксиального кабеля, а на резисторах. Имеется также отключаемый при помощи реле аттенюатор на 6дб. для дополнительного ослабления входного сигнала.
Выходные мощности усилителей складываются по общеизвестной схеме с применением четвертьволновых отрезков линий из кабеля в волновым сопротивлением 75 Ом. (Мост Вилкинсона)
Так как применённые в качестве антенных реле имеют напряжение срабатывания 12в и такое же напряжение используется для цепей смещения усилителей, для формирования нужного напряжения была применена микросхема LM2941S, удачно совмещающая в себе стабилизатор +12в. и ключ управления. При замыкании на землю вывода 2 микросхемы от разъёма PTT или от транзисторного ключа на VT1, она включается и формирует на выходе стабилизированное напряжение, определяемое делителем на резисторах R9 и R10.
На аналогичной микросхеме построен узел управления обдувом, подробно описанный мною ранее: http://r1zh.ru/cooler/cooler_lm2941.htm

 

       Детали, наладка и конструктив..

Типы и номиналы большинства  элементов есть на принципиальной схеме, многое видно на фото. Резисторы, используемые в ВЧ цепях - одноваттные smd 2512. R36 - четыре резистора по 150 Ом впараллель для увеличения рассеиваемой мощности. R19 - многооборотный, для более точной установки момента включения кулера. R21 - смд терморезистор, имеет тепловой контакт с радиатором через болт, вкрученный в корпус. Болт лучше применить латунный.
Корпус взят готовый, от убитого таксистами KL-500. Задняя пластмассовая панель заменена на панель, изготовленную из фольгированного текстолита, на ней же размешены коаксиальные разъёмы, антенные реле, клеммы питания и некоторые другие детали. Причём корпуса реле торчат наружу, что позволило более компактно выполнить монтаж этой части усилителя. (см. фото) Светодиоды и клавиши управления оставлены прежние, переключатель POWER подаёт питание на усилитель, переключатель PRE теперь включает аттенюатор входного сигнала -6дб, SSB/AM  - дополнительную ёмкость для возможности работы SSB в режиме управления передачей от входного ВЧ сигнала.

Антенные реле  - EMI SH-212D 8А на 12в. реле аттенюатора - Omron G2V-234P на 24в. Резисторы R23 и R24 - двадцативаттные на 50 Ом, выдраны из старой военной техники, имеют болт для крепления на корпус теплоотвода. Установлены на толстой, 4мм, медной пластине, прикрученной к корпусу. Разъёмы: входной  - BNC 50 Ом, выходной  - N-type. Разъёмы для кулера и PTT - "тюльпанчики".

Ни в какой особенной наладке усилитель не нуждается, так как предполагается, что платы усилителей были испытаны заранее по отдельности. Достаточно выставить выходные напряжения стабилизаторов для питания реле и число оборотов кулера. Настройку момента включения обдува лучше производить в процессе работы, когда усилитель будет греться...

Конструкция в картинках.

Задняя панель.

 

Общий вид на монтаж.

 

Монтаж выходного сумматора.

 

Входная часть, аттенюаторы, схема управления:

 

Внешний вид:

 

Вид сзади:

R1ZH © 2018