Самодельный МШУ(LNA) на 144мгц или 432мгц (1кВт)

Хорошая конструкция, достойная повторения.

Наткнулся на открытую разработку инженера Handiko Gesang Anugrah Sejati и сразу захотелось повторить результаты.

Малошумящий усилитель устанавливается рядом с антенной и необходим чтобы умощнить сигнал до того, как он потеряется в кабеле, идущему к трансиверу (тут уже не КВ). Также, чем меньше шумов даёт первый каскад усиления в цепи приёма, тем лучшее соотношение сигнал-шум будет у всей системы в целом.

Данная конструкция содержит в себе не только МШУ (LNA), но и полосовой фильтр, позволяющий использовать его рядом с источником помех (например FM радиостанций).

Ценой за этот фильтр будет небольшое снижение Noise Figure усилителя, который по заверениям автора равен 1.0dB (в идеале на MMIC PGA-103 можно достичь 0.5dB NF). Но защищённость от помех по другим бендам для меня важнее всего.

Усилитель имеет 2 пары реле обхода, которые выдерживают 1кВт мощности на передачу, и большую изоляцию от приёмного тракта.

Файлы, схема, расчёты, плата, фото — всё доступно в форке проекта по ссылке https://github.com/XGudron/VHF-LNA

Давно хотел опробовать заказ плат через сервис https://www.pcbway.com/ и наконец появилась возможность это сделать.

PCBWay предоставляют намного больше параметров и возможностей для заказа плат чем конкуренты, порадовало наличие материалов для СВЧ плат (Rogers), да и в целом отношение к заказчику намного лучше. Мне понравилось!

Заказ пришёл достаточно быстро, через систему СДЭК, курьером прямо в руки не выходя из квартиры.

Платы упакованы в ваккумную упаковку, а сверху в мягкий вспененный поэтилен по форме коробки.

Автор усилителя не предусмотрел шелкографию на платах, но она и не нужна, схема очень маленькая и понятная. Качество изготовления плат отличное.

Начинаем сборку усилителя, первым делом залуживаем контактные площадки SMD компонентов, обильно смазав флюсом.

Монтируем цепь питания, коммутации и ВЧ фильтров. Все элементы тщательно проверяем перед установкой, комплектующие имеют разброс параметров и важно максимально попасть в расчётные значения.

Основные цепи собраны, реле и усилительный элемент пока не устанавливаем.

Проверяем наличие 5 вольт по питанию на выходе стабилизатора, далее подпаиваем кабели к фильтру и настраиваем АЧХ с помощью NanoVNA / LiteVNA.

Первый запуск показал очень плохие характеристики фильтра — большое затухание в полосе приёма, да и вообще фильтр «не попал» в нужный диапазон.

Заменив SMD индуктивности на проволочные из 0.5мм, а также подобрав конденсаторы (обязательно ставить NP0, т.к. они наиболее термостабильны, а усилитель будет висеть на улице), удалось добиться приемлемой АЧХ. Подавление в FM диапазоне более -38.6dB, отличный результат.

Усиливаем пайкой дорожки передающего тракта, монтируем реле и проводим финальную настройку. Для проверки LNA во включенном режиме с помощью NanoVNA необходимо подключить аттенюатор на 30дБ по выходу МШУ, иначе будет перегрузка входа прибора.

Ток потребления во включенном состоянии 200мА. Нагрева практически нет.

Не понравилось, что по схеме усилителя MMIC питается напряжением в 3.3 вольта из-за большого падения напряжения на 22 омном резисторе. Можно поднять до 5 вольт снизив сопротивление, тем самым получить большее усиление.

Далее, используя генератор шума и контрольный приёмник\трансивер замеряем параметры усиления и шума получившегося усилителя с помощью калькулятора.

Входные цепи приёмника необходимо выставить таким образом, чтобы не возникала перегрузка по входу в случае включения МШУ с мощным генератором шума (включить аттенюатор, по необходимости выключить предусилитель).

Усиление в 24дБ меня полностью устраивает, шум в 1дб соответствует заявленному автором. Для тропосферных связей в близи города главным будет подавление помех, а не NF. Тем более усилитель даже не закрыт в экранирующий корпус.
Вот когда дойдёт дело для EME, тогда можно будет выжимать максимум, ведь антенны будут смотреть в небо, городского шума будет в разы меньше.

Усилитель очень понравился, рекомендую к сборке. Собрать подобный МШУ достаточно просто и дешево, готовые аппараты стоят гораздо дороже.
Заказал для него металлический корпус и N-Type разъёмы, можно будет приступать к финальной сборке.

В паре с фильтром https://ua3reo.ru/saw-polosovoj-filtr-na-433mgc/ МШУ переделывается для диапазона 70см, для этого достаточно на место полосового фильтра МШУ подпаять плату SAW фильтра, соединив короткими перемычками. (разъёмы предварительно удалить, а плату подрезать ножницами по металлу).

Если по входу фильтра поставить защитную сборку диодов BAV99, то устраняется риск протечки ВЧ напряжений или статики на вход усилителя.

Металлический бокс для МШУ подходящего размера.

Буду держать в курсе экспериментов, 73!

2 мысли о “Самодельный МШУ(LNA) на 144мгц или 432мгц (1кВт)”

  1. Дмитрий, доброго дня. Набрёл на вашу страницу
    У вас сделана не правельная компановка УВЧ. Сначало по входу ставится согласующая Г образная LC цепь, после идет активный элемент, за ним аттенюатор примерно на 3дБ и только после этого уже фильтр. Так будет правельней и будет лучше работать. Посмотрите УВЧ от US4ICI. Также много инфы на VHFDX.ru там есть темы про УВЧ на PGA

    1. Доброго дня! Да это как бы не моя компоновка, в статье указан автор и ссылка на форк (копию) репозитория.

      Расскажите поподробнее, чем данная компоновка хуже чем предложенная? работаю на ней уже пару лет и всё отлично. В замерах тоже не показывало никаких проблем.
      И если возможно, дайте ссылку на герберы плат правильной версии, интересуют открытые проекты для повторения любыми желающими.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *