144, 432MHZ en 1296Mhz Low Noise Amlifier

Een paar jaar terug heb ik al een LNA gemaakt op basis van een MGF1302 FET, en deze werkte altijd na behoren, alhoewel hij wel eens de geest gaf als ik weer eens was vergeten om hem tussen de trsvr en antenne weg te halen en dan de microfoon een keer bediende,...dan moest er weer gesoldeerd worden om er een nieuwe MGF1302 in te zetten.
 

Tja, dan maar een keer een nieuwe maken, op internet wat rondgekeken om te zien wat er zoal aan schemas circuleerd. Kwam ik het ontwerp van PA3BIY tegen, met de ATF54143 EPHEMT FET.  En diverse andere sites met printvoorbeelden en onderdelen lijsten hiervoor. Dan is de keus zo gemaakt.  Ik aan het natekenen geslagen en de print opnieuw getekend in "sprint layout".
Op radiovlooienmarkt "de Lichtmis" wat PTFE printmatriaal op de kop getikt om goede printen te kunnen maken,..altijd beter dan FR4 printmatriaal, allen wat duurder.


 



 

De onderdelen besteld bij www.rfmicrowave.it , de condensatoren gebruikt zijn SMD`s van het type ATC-100B Hi-Q items. De trimmer is een johanson 5476 Hi-Q trimmer. Deze onderdelen zijn wel prijzig als je kijkt hoe groot ze zijn, maar hopelijk merk je het ook in het gebruik van de versterker. De behuizing moet ook nog gemaakt worden, alleen even zien of het een blikken ding of gefreest alluminium wordt.

Een goede beschrijving van deze versterker is te vinden op de site van OZ1PIF , voor de 144MHZ en de 432MHZ uitvoering,..in de engelse taal.
Hier het bestand voor de print in "sprint-layout" formaat.       

Deze LNA nagebouwd te hebben en afgeregeld op frequentie/max versterking deze ook maar eens aan de TS790 gehangen om te luisteren wat het resultaat is ten opzichte van mijn andere LNA met een MGF1302.  Ik moet zeggen een hele verbetering. Als ik de LNA met MGF1302 aansluit dan gaat de complete ruisvloer gelijk met 4 S-punten omhoog, dit moeten we dus niet hebben. Met deze LNA met ATF-54143 gaat de ruisvloer op de TS790 maar 1 S-punt omhoog, maar de versterking stukken meer, op de spectrum analyser 20dBm versterking.  Het baken op 144.416 gaat meteen enkele S-punten omhoog zonder de ruisvloer verder dan S1 omhoog te brengen. Een goede signaal/ruis verhouding met deze LNA. Dit moeten we dus hebben voor "weak signal communications" oftwel met WSJT.
Maar goed dat ik twee printen gemaakt heb,.kan er ook een maken voor de 70cm band.

 



 

Naast de LNA komt er ook nog extra toebehoren bij. Dit toebehoren bestaat   uit nog twee extra relais om de LNA te kunnen uit te schakelen en deze dan ook te by-passen voor directe ontvangst.  De LNA staat altijd aan als de PA ook aan staat. In rust staan de twee LNA relais op bypass.  Deze kan ik omschakelen door de solid state switch van spanning te voorzien op het voorfront van de PA. Bedien ik nu PTT, dan gaat er vanuit de sequencer een output kill command die de twee relais voor/achter de LNA weer in hun ruststand zetten. Hierdoor wordt de LNA extra beschermd. Laat ik PTT los dan gebeurt het omgekeerde. Eerst gaat de RF weg, dan worden de coax relais geschakeld naar ontvangst, en daarna de solid state switch geschakeld die de LNA er weer tussen koppeld.  Met deze config kan ik zowel met/zonder de LNA luisteren.
Dit alles ter bescherming van de zeer gevoelige LNA.  Dit systeem zit zowel aan de 144Mhz antenne, als in de 432Mhz antenne.
Hiervoor komt/is er nieuwe print gemaakt, waarbij de print relais direkt op dezelfde print zitten als de LNA, dit scheelt weer verliezen.

De veranderde print is nu inclusief twee relais met blusdiodes op de ingangspanning, ook meteen op de print op de ingang van de LNA zelf een pin diode om static af te kunnen voeren, er zit er ook n op de by-pass. Print is 0,75mm dik teflon print matriaal.
Het geheel wordt in een blikken doosje gemonteerd en voorzien van de coax chassis delen en de doorvoer condensatoren voor de voedingspanning/bediening.
De printbanen vanaf LNA naar de print relais en de relais onderling zijn verbonden met 50Ω microstrip en de bochten voorzien van  "mitered bends".
Hier een excel spreatsheet voor het berekenen van deze "mitered bends".

 
  

 

De print is weer veranderd, op internet vond ik nog van die mooie kleine helical bandpass filters van TOKO. Regelbaar van ong 140 tot 180Mhz met een bandbreedte van 8Mhz. En aangezien de LNA toch genoeg versterkt om de verzwakking van dit filter (4dB) te compenseren deze ook maar meteen op de print gezet.
Ook de printbanen naar en van de ATF54143 zijn veranderd, deze zijn nu getrokken met 50Ω printbanen en de bochten met zogenaamde "mitered bends".  Ook de PIN-diode komt nu vast op de print te zitten aan de ingang van de print, nog voor het relais.

Voor de 2 meter band is er de TOKO FE-7H3-160.
Voor de 70cm band is er de TOKO 5CHT-493S-1072A.
Voor de 23cm band is er de TOKO 5HW-125055F-1305.

Te bestellen bij:  www.rfmicrowave.it

 



144Mhz LNA.  Versie 3.0 met relais en helical filters.

Screenshot van de SA, doorgemeten met tracking generator. -3dB bandbreedte is 8,05Mhz.
Versterking na afregeling wat hoger dan hierboven, 16dB met LNA aan,  t.o.v bypass.

 



432Mhz LNA, V3 met relais en helical filters.
ong. 12dB gain inclusief filter/relais losses.


Voor de 23cm band (1296Mhz) wordt weer een andere print gemaakt. Ook met relays en een tweevoudig helical filter op de uitgang. Ook hier weer de ATF54143 EPHEMT FET.
Hiervoor als voorbeeld de print van OK1DFC. Deze print wat aangepast en voorzien van printsporen van/naar de relays. Dit in combinatie van wat Agilent op zijn datasheet heeft staan.


Op de Heelweg Pamicrowave dag op 17 Januarie 2015 de LNA laten doormeten.  Die voor de 144Mhz had een versterking van 15,6dB, en een NF van 0,72. 
          
Die voor de 70cm band was onstabiel en kreeg geen stabiele waarde  afgelezen. Deze nakijken wat de oorzaak hiervan is.

De LNA voor 144Mhz uit 2009, versie 1. Deze ook maar meegenomen, deze bleek schijnbaar wat te oscilleren wat resulteerde in geen stabiele uitlezing. Het werd wat beter als het deksel werd verwijderd. Maar geen concrete meetgegevens.
Deze had ik dik ingespoten met een laklaag wat hoogwaarschijnlijk invloed heeft op de schakeling. Deze ga ik dan maar weer slopen voor onderdelen.
Jammer, ter vergelijking met versie 3.

Versie 1 uit 2009 aangepast, met helical bandpass filter en de wijzigingen van OK1PIF. Aangezien ik toch bezig ben, ook meteen eentje voor de 70cm band gemaakt, en een printje voor de 23cm versie van OK1DFC. Maar nu alle drie zonder relais, die voor 23cm zonder filter.



V1.0  orginele uitvoering nagebouwde print. 2009
V2.0 Print met opgesoldeerde relais. 2013           
V3.0 Print met relais en bandpass filter. 2013  
V 1.1 Orgineel met OZ1PIF Mods en helical filter. 2016    

Home

aangevuld op 4 Augustus 2016

PA2MRX2016