Zkušenosti s čínskou stavebnicí PA pro 70 cm

Stavbu jednoduchého PA z čínské stavebnice jsem popsal v tomto článku, který byl uveřejněn v mé minipublikaci QRP small station EME 70 simple. Jak jsem na svých stránkách uvedl (a v praxi ověřil), silné stanice EME (big guns) jsou schopné dekódovat signály vyzářené k měsíci s výkonem menším, než 100 Wattů EIRP (zkoušel jsem 130 Wattů). K takovému spojení stačí výkon transceiveru bez PA. Lineární zesilovač pro pásmo 432 MHz je pro spojení EME velice vhodná věc. Nejjednodušší cesta k PA vede přes zmíněnou čínskou stavebnici s polovodičem LDMOS typu MRF 186. Odpovídám na mailové dotazy několika hamů:
Stavebnici jsem koupil na ebay.com asi za 1000 Kč. Dále potřebujete k napájení spínaný zdroj 24V/10 A, který jde nastavit na 28V (cca 1600 Kč), hliníkový chladič, drobný materiál, CUPAL plech a nějaký vhodný box. Takový jednoduchý QRP PA vyjde na 3500 Kč a funguje.

Pro vyzkoušení v provozu jsem udělal na zesilovači tyto změny:

1. Odvod tepla z polovodiče do AL chladiče jsem vyřešil pomocí plechu z materiálu CUPAL (z jedné strany je měď, která tvoří cca 30% tloušťky plechu, z druhé strany je hliník Al, který tvoří cca 70% tloušťky). LDMOS MRF 186 je přišroubován k chladiči průchozími šrouby.

Poznámka: LD MOSy, které nelze přišroubovat se připájí k měděné straně CUPALu pomocí pájky s tavidlem a nízkou teplotou tání. Používám pájku, s Bismuthem, kterou vyrábí v Kovohutích Příbram. Má teplotu tání asi 140°C.

2. Elektrické spojení mezi spodní stranou desky a mezi měděnou stranou CUPALu je zajištěné kontaktem a silou 4 vrutů - viz foto níže. Deska CUPALu měla u tohoto zesilovače rozměr asi 40 x 50 mm (20 cm²). Rozdíl mezi tepelnou vodivostí hliníku a mědi není až tak veliký. Bohužel, na styku polovodiče s hliníkovým chladičem se děly podivné věci. Domníval jsem se, že dochází k nerovnoměrnému odvodu tepla z polovodiče, což se mi nelíbilo. Proto jsem použil uvedené řešení a vyzkoušel jsem ho při poměrně vysokých teplotách.

Z fotky je zřejmé, že jsem původní chladič uříznul. Je teď dlouhý asi 175 mm. Výkonem cca 7 Wattů lze vybudit PA na výkon vyšší než 100 Wattů.
Zesilovač je schopen odevzdat spolehlivé mnohem vyšší výkon, ale teplota chladiče se mi už nelíbila. Zesilovač měl neuvěřitelnou účinnost kolem 75%. Což znamená, že při napájení 28V a při odběru proudu přes 5.5 A byl příkon přes 150 Wattů a výkon přes 110 Wattů.

3. Montáž do boxu

Chladič jsem přišrouboval k jedné straně boxu - viz obrázek vpravo. Box odvede z chladiče nějaké teplo, ale není to ono. Během vysílání JT65 je teplota v okolí polovodiče vyšší, než na straně, která je přišroubovaná. Takže box nějaké teplo odvádí. Přesto použitý chladič není úplně nejlepší, teplo od polovodiče ke kraji se šíří poměrně pomalu. Abych využil vlastností polovodiče, plánuji použití nuceného oběhu vzduchu a ventilátoru. Na fotografiích je označen bod, ke kterému je připájen kabel RG174. Jde o katodu Zenerovy diody (5.1 V), která je spojena se zemí během příjmu. V takovém režimu je klidový proud polovodiče nulový. Polovodič nešumí a lépe se chladí. Předpětí při vysílání (bez buzení) jsem nastavil na 2 x 300 mA, ale později jsem ho snížil na 2 x 250 mA.

TU 73, Mira, ok1ufc