Surplus QRO BandPassFilter re-tuned 2.4GHz

Ett försök att modifiera ett surplus 1.5GHz bandpassfilter till QO-100 upplänk på 2400.050MHz.

Har tidigare lyckats modifiera dessa filter till 1.3GHz.

Ett 8-kavitetsfilter för 1.5GHz, går det månntro att skruva om till 2.4GHz ???????

Principen är enkel, varje kavitet har en resonator och en tuningskruv i det avskruvbara filterlocket.
Kaviterna är cirka 40x40x40mm innermått. Resonator rören har 12mm OD och 9mm ID samt är fästa i kaviteten med skruv i en ända, den andra ändan är öppen och direkt under tuningskruven.
Allt är försilvrat i filtret.

Resonatorn i kaviteten är för lång, alla 8 resonatorerna skruvas loss och kortas av 9.5mm i metallsvarven. Borjade först med att kapa av 4mm montera ihop samt trimma filtret  - första försöket kom resonanern inte högre än 1950MHz - så det var bara demonterad filtret och kapa av ytterligare 5.5mm.

Tuning skruvarna blir då för korta och når inte resonatorn och skruven måste förlängas, skruvarna var alla lödbara och kunde löda fast försilvrade skruvdistanser (10mm långa) på varje skruvända.

 

 Filtret är nu mekaniskt modifierat, nu återstår tuning slutliga resultatet

 Filter loss: matade in 20dBm och det försvann 2.2dB på arbetsfrekvensen 2400.056MHz

Övre skarpa kanten på filtret är 2.50GHz, över -25dB dämpning

Resultatet är 140MHz bandbredd mellan den undre och övre -30dB flankerna.

Slutsatsen: ett fullt användbart BPF på 2400.05MHz med dryga 2dB förluster, tål mer än 1W (som det tidigare modifierade keramiska TEM filtret mellan TX konverter och drivsteget klarar av.

Tanken är att använda detta filter mellan antenn och en lite större förstärkare också kompenserar för
förluster i filter och koaxkabel.

Small LDMOS wideband HF linear BLF1046. part 2

Mer modifieringar på första prototypen!

BLF1046 Silicon N-channel enhancement mode lateral D-MOS transistor, 45W PEP @ 26V.

Förstärkningen kändes lite låg med den första varianten samt att frekvenser över 25MHz droppade kraftigt.

Så vad kan man göra för att prova sig fram.

Början på projektet

DC induktansen

Det första är utgångstransformatorn samt DC induktansen - provar lite andra varianter på dessa två.

DC induktanser som provades

Provade först olika varianter på DC matningen, den första var en BN -43 tvåhålskärna med ett varv 0.5mm Cu.

Provade sen en toroid FT-50-42 med 9varv 0.5mm Cu och därefter en stor ferritkärna -43 med 9 varv 0.5mm Cu.

Skillnaden var liten,så liten att den inte spelar nån roll vilken variant man väljer.

Utgångstransformator

Ny inlödd tranformator, den tidigare ligger bredvid. Feedback fattas fortfarande på den nya. Har flyttat över kretskorten till en liten kylfläns i forhoppningen att den ska räcka till 😅

Den första förändringen var att på samma BN-43 kärna använda grövre Cu tråd, gick från 0.5mm till 0.8mm diameter - men med samma antal varv dvs. 2+2 varv.

Detta gjorde stor skillnad, förstärkningen gick upp väsentligt.

Provade linda med 1.0mm Cu men gav upp eftersom det blir trångt och trådens lack skavs av under lindandet.

Provar med samma driveffekt: 100mW

 Uteffekt steg från 15W till 21W med samma drivspänning, 24V

950mA istf 700mA med 21W ut.

MEN......

Frekvensresponsen över 25MHz är inte bra!, på 28MHz är det knappt 10W uteffekt.

Man kan väl konstatera att -43 materialet inte är optimalt på 25MHz och uppåt.

Nu har jag ingen tvåhålskärna BN-61 - men kanske går det att använda en -61 toroid istället.

Bias

Provade minska bias ner till 50mA, och sen tillbaka genom 100 resp 200mA.

Uteffekten eller gain förändras inte med bias.

Däremot - ska man ha IM3 bättre än -35dB i klass AB vid 20W krävs 240mA, och vid  300mA -43dB - enligt databladet. vid 400mA tangerar man -50dB - det är bra värden!

Nackdelen är ju bekant - vid 300mA blir min lilla lätta kylfläns väldigt varm, vid 50mA blir den barar ljummen men skillnaden i IM3 är nästan -10dB.

Nästa steg

Prova med vridkonding till jord för transformatorn på ingången, och en vridkonding på utgången efter transformatorn

Small LDMOS wideband HF linear BLF1046

Litet slutsteg på HF med en singel RF LDMOS

Har länge haft ett behov av ett litet lättdrivet HF slutsteg som är bredbandigt.

Försökte först med de bredbandiga LDMOSarna MRF182 samt MRF184 - men dessa är inte användbara nere på HF. Som mest gav dom 6W vid full driveffekt och full drivspänning - sen gick dom sönder mer än gärna. Så dessa gick inte att driva utanför sin spec. på ett enkelt sätt.

Efter ett antal modfieringar av kretsarna så gav jag upp.

Från en auktion så fanns en liten varuprovslåda och i den fanns två bredbandiga "HF till 1GHz" LDMOS - Synnerligen lägligt!

jag valde att prova med den lite större 45W LDMOS. Den mindre 10W sparar jag till ett separat bygge.

Så med rätt komponent så är det raka vägen till att börja sätta ihop ett litet slutsteg

 Fräste ett kretskort för en första prototyp,
med tre  bredbandiga två hålskärning i 43 material, en på ingång , utgång samt DC drossel.

Denna version verkar fungera fint mellan 3.5 och 28MHz, med 300mA Idq enligt databladet för klass AB och IM3 >40dB

Vid 12W ut drar LDMOS 700mA

och drivspänning är 24V  - med god marginal till 26V och ingen stor skillnad på dessa två volt och uteffekten.

 På 3.5MHz ger den cirka 10W

På 28MHz ger den cirka 13W

På alla band mellan 3 och 28Mhz så är uteffekten minst 10W men viss variation.

Det positiva är den blygsamma driveffekten, 20dBm / 100mW gör att LDMOS vaknar till liv.

Enligt databladet så kan man driva med upp till 300mW - så det provet får jag göra med en annan drivkälla, min signalgenerator ger som mest 21.5dBm.

Egentligen ska slutsteget också gå på 50MHz - men det verkar som nån komponent begränsar detta.

Kanske är det transformatorerna eller DC choken - eller så krävs mer driveffekt helt enkelt.