OK1UFC
  Modifikace profesionálního PA Nokia

březen 2021    

   
Úvod

Koncový stupeň PA Nokia jsem levně sehnal na ebay.com s cílem použít ho jako jeden z testovaných PA pro provoz na satelitu QO-100. Modifikace byla podrobně popsaná například v článku Jima G7NTG. Protože jsem pro SSB provoz ani s malou anténou (průměr 40 cm) nepotřeboval vysoký výkon (stačí mi 10 - 20 Wattů), instaloval jsem desku na poměrně maličký chaldič (nedoporučuji).

Úpravy

1. Vstupní konektor

Vstupní konektor jsem použil původní a signál přivádím modifikovaným okonektorovaným kabelem. Původní kabel jsem rozpůlil a na druhém konci okonektoroval SMA.

2. Výstupní konektor

Použil jsem krátký kousek semirigid koaxiálu. Jeden konec jsem okonektoroval přípájením semirigidu na SMA konektor. Teflon koaxiálu je veden trubičkou konektoru v téměř celé délce trubičky konektoru. Stínění se mi podařilo do trubičky dostat asi v délce 3 mm. Stínění jsem potřel flux pastou a po obvodě jsem ho připájel k trubičce konektoru.

Druhý konec je pájen přímo k desce, v místě demontovaného výstupního cirkulátoru.

3. Napájení DRAIN

Místa, kam lze přivést napájecí napětí + 27 V jsou označena na fotografii.

4. Napájení bias LDMOS

Zapojení k tomu určených obvodů desky neznám. Proto jsem použil osvědčené obvody bias, jejichž zapojení jsem převzal z katalogových listů Infineon a popsal zde  http://ok1ufc.nagano.cz/UHF_Small/BIAS_inf/Bias.htm. Jen provedení desky zde mám odlišné (co dům dal...).

Kvůli externímu zdroji bias bylo nutné odstranit rezistory, které propojují vedení s původními obvody desky. Foto dole.

Napětí pro bias se přivádí na SMD kondenzátory větších rozměrů. Mezi těmito kondenzátory a napájecím vedením bias je rezistor 10 Ohmů SMD titěrných rozměrů. Na mé desce byl jeden poškozený. Nahradil jsem ho rezistorem velikosti 1206 v jiném místě.

   
   
5. Nastavení klidových proudů

Nejdřív provedeme kontrolu upravené desky, kterou namontujeme na chladič. Vstupní i výstupní obvod zatížíme koaxiálními atenuátory 20 dB a zkontrolujeme, zda zesilovač nekmitá (logaritmickým zesilovačem s detektorem).

Pokud zesilovač nekmitá, připojíme postupně obvody bias tak, aby výstupní napětí bylo nejmenší, které jde nastavit (trimr je v krajní poloze, U = cca 1.5 V). Připojíme napájecí zdroj 27 V s omezením proudu na cca 1 A a nastavíme klidový proud jednoho a potom druhého LDMOSu. Nastavování musí jít plynule, od nulového proudu mezi D-S LDMOSu.

Nastavoval jsem asi 0.85 A pro každý LDMOS, a to pouze podle orientačního ampérmetru na zdroji.

6. Kontrola přizpůsobení vstupních a výstupních obvodů

Přizpůsobení vstupního a výstupního obvodu děláme pomocí vektorového analyzátoru.

Vstupní obvod vykazoval na pracovním kmitočtu 2400 MHz RL asi 15 dB (VSWR je lepší než 1.5). Nijak jsem do obvodu nezasahoval, budič je k vyššímu VSWR celkem tolerantní a pracuje pro mé účely s přebytkem výkonu.

   

 
Princip ladění výstupních obvodů PA jsem popsal na konci tohoto článku. Výstupní obvod PA Nokia byl přizpůsoben celkem slušně. V celém rozsahu kmitočtů byl poměr stojatých vln VSWR lepší, než 1.5 a na pracovním kmitočtu bylo VSWR asi 1.27:
 

 
Takže jsem s přizpůsobením na vstupu a na výstupu nic nedělal a přistoupil jsem ke změření zisku na malých signálech. Můj zesilovač vykazoval zisk necelých 13 dB.

Zkouška s plným výkonem

1. Zkoušku provedeme po pečlivém měření přizpůsobení výstupního obvodu.
2. Deska PA musí být zakryta stínícím krytem, který musí být přišroubován k chladiči. Jde o ochranu zraku a dalších tkání těla.
3. Budicí výkon zvyšujeme opatrně a měříme teplotu chladiče.
4. Výkon zvyšujeme až do bodu, ve kterém dosáhneme komprese 1 dB.

Můj zesilovač odevzdal cca 90 Wattů výkonu při buzení necelými 6 Watty.
Větší budicí výkon jsem neměl k dispozici. Malý chladič, který jsem použil, se již dost hřál a pravděpodobně v tomto bodě jsem docílil přibližně 1 dB komprese.

 

   TU 73, Mira, ok1ufc