Preamp/LNA för 144 MHz

Om det är något denna tråd (och liknande) har lärt mig är att fördelningen av förstärkning och selektivitet i en mottagare är helt väsentlig för resultatet.
-AOM: utöver dig själv, har du några referensverk[1] man borde ha och/eller läsa? (Om du redan berättat ber jag om ursäkt.)

[1] Undertecknad är halvtysk så språket som gav oss "Formschönes Stahlgeheuse" fungerar för mig.
 
Det finns en HP applikationsnot från 1970-talet AN57-1 vars inledningskapitel
innehåller mycket matnyttigt.

Sedan skrev W1HR en artikelserie i Ham Radio under 1975 som gick in på frågeställningen i stor detalj.

Ulrich Rohde, DJ2LR har skrivit mycket och hans "magnum opus" Communications Receivers
har ett helt kapitel i ämnet. En artikelserie i QST 1994 "Key components of modern receiver design" går också ganska djupt in i frågeställningen.

Artikelserien "Plagiarise and Hybridise" som G3PDM skrev i RadCom under 1970/71 gick också in på ämnet.

Den bifogade applikationsnötterna från Analog Devices och Watkins-Johnson är också de bra sammanfattningar.

Sedan finns givetvis "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik" "Abschnitt T; Rauschen" och en artikel "Theorie rauschender Vierpole und deren Anwendung" som jag minns refererades till kursen i Teknisk Elektronfysik.
 

Attachments

Last edited:
"VHF/UHF DX Book" är en av de bästa böckerna i ämnet, och kapitel 5 om mottagare
är mycket bra eftersom det utgår från en helhetssyn.

Sorgligt nog så kommer nog inga fler sådana alster att åstadkommas, eftersom
de radioamatörer som kan något om ämnet med få undantag närmar sig ättestupan.

En titt på författarlistan i boken visar att alla är i pensionsåldern,
alltså väl på väg mot de 70.

Har varit mentor åt ett par nyanställda som kommit i kontakt med kravställning av mottagarsystem, och det här är något som betraktas som något åt "svartkonsthållet" av unge civ.ing. Spoling.
 
För allas kännedom så har jag snart några olika kort färdigritade att beställa från JLCPCB. Kommer slänga med ett preamp-kort för SOT89 och försöka göra det lite generellt för labbning. Samt ha plats för ett filter på utgången. Kan bidra med sådana kort sen till den som vill labba (kostar ju nästan noll om man nöjer sig med tvålagers FR4) och om jag får tag på fler transistorer så kan jag bygga några preampar med typ 0.3 dB NF på 144, och se vad jag kan få på 432, och sälja billigt.
 
Jag gjorde idag lite mätningar med lånad tinySA (tack så mycket SA7JON) och rundradion var starkare än jag trodde. Det filter jag hittils räknat på dämpar strax över 30dB vid de frekvenserna vilket ser ut att vara välbehövligt.

Mätningarna är gjorda med Procom LNA inkopplat direkt efter antennen och därefter ett 20-tal meter kabel. På bild 2 syns den lokala repeatern som är ganska stark men ändå ligger ca 25dB under rundradion.

tinysa_LOGMAG_S11_2023-06-04_12-32-45.pngtinysa_LOGMAG_S11_2023-06-04_12-36-32.png
 
Ja verkligen men sen har jag en del andra mystiska spikar som säkerligen kunde vara bra att minimera så jag ska se ifall jag inte kan lyckas konstruera ett bandpass-filter för 2-meters-bandet för att ha bättre kontroll över signalerna som når mina sdr-mottagare
 
-25 dB är en faktor 300 mindre så jämfört med 60 kW ERP så skulle repeatern ha grovt räknat 100 W ERP om allt annat i utbredningsväg är samma.

- 51 dBm ut ur en Procom LNA motsvarar grovt räknat -70 dBm från antennen, så för att hålla sig på rätt sida om klippgränsen är det nog inte fel att ha minst 20 - 25 dB ytterligare dämpning av FM-bandet. Redan ett andra ordningens BP-filter ger 50-60 dB dämpning av
FM-bandet vilket bör vara tillräckligt.
 
Jag har själv börjat cadda ett kort tänkt för lite blandade typer av SOT-89 mmic/lna och jag har utgått från databladet för PHA-13HLN som jag börjar luta mer åt.

Screenshot from 2023-06-04 21-30-54.png

Utöver detta vill jag försöka få till möjlighet till impedansmatchning enligt en bra instruktion/förklaring jag hittade på youtube så jag tänker mig något i den här stilen

Screenshot from 2023-06-04 21-35-05.png
Ett sådant kort borde gå att använda till allsköns tänkbara SOT-89-kapslade förstärkare och ge god möjligheter till anpassning på ingången. Jag har hittils inte reflekterat så mycket över utgången men det kanske man även borde se över.

Är det förresten inte väldigt stora värden på C2 och C6 i min skiss (som kommer direkt från databladet till PHA-13HLN)? 2,2uF känns ovanligt väl tilltaget...

Vad är sannolikt orsaken till R1 och C3? Det känns som att dom bildar någon form av feedback-krets?
 
"Warum soll mann etwas einfach machen, wenn mann es so schön komplizieren kann?"

PHA-13 är helt överkvalificerad för applikationen, den har ett gain på nära 25 dB och en kompressionspunkt på nära 1 W(!).

Dessutom behöver man inte anpassa den på varken ingång eller utgång, eftersom både inimpedans och utimpedans ligger inom 1,5:1 SWR-cirkeln, så man kan bortse helt från inverkan av missanpassningen.


1685911389464.png

I den här applikationen, där den sitter före en RTL-SDR kan man säga att LNA:ns storsignalegenskaper kan försummas helt om de är minst 10 dB bättre än SDR-ens.

Alltså blir en kompressionspunkt av 10 dBm ungefär rätt. Klassikern MAR-3 eller GALI-39
ger en NF på mellan 1,5 och 2 dB vilket medför en försämring jämfört med
en brusfri mottagare av c:a 1 dB med de antenntemperaturer som kan vara
realistiska på 144 MHz.

Systemtemperatur 144 MHz
Antenntemperatur
350​
K
PHEMT
0,4​
28​
MAR-6
2,2​
191​
GALI-39
2​
170​
Kabel 15 m RG-8
-1​
60​
5 m RG-8
-0,5​
32​
Kabel patch
-0,5​
32​
Antenn
350​
Antenn
350​
Antenn
350​
438​
573​
551​
Vinst
0​
-1,2​
-1,0​

Dock är PGA-103 svåröverträffad när det gäller "bang for buck".

De stora kopplingskapacitanserna kommer sig av att man vill kunna karaktärisera kretsen ner till låga frekvenser, och återkopplingsnätet finns sannolikt där för att hindra självsvängning på någon låg frekvens.

I den här applikationen skulle det gå bra med en eller två gatejordade 2N5486 eller BF256C

1685915629545.png
och då får man också lite HF-selektivitet på köpet. I en av mina 144 MHz-konvertrar
satt det 2 st J310 i serie som gav dryga 20 dB gain med riktigt bra linjäritet och brusfaktor
på strax under 1 dB mätt med R&S SKTU.
 
Men har jag fel i att en kretskortslayout likt den som mitt kretsschema hade genererat hade fungerat bra till det stora flertalet SOT-89-kapslade preampar som finns att tillgå och även gett en god möjlighet att bygga ingångsmatchning?
 
Layouten är helt OK, men man bör alltid väga in total komplexitet
när man konstruerar. Bra och reproducerbara konstruktioner är inte mer komplicerade än nödvändigt.
 
SA7ELF said:
Men har jag fel i att en kretskortslayout likt den som mitt kretsschema hade genererat hade fungerat bra till det stora flertalet SOT-89-kapslade preampar som finns att tillgå och även gett en god möjlighet att bygga ingångsmatchning?
Click to expand...
Du behöver ett R på utgången för biaserinegn också, i serie med L5. Gärna stort, storlek 1210 etc, så det klarar lite effekt.
På utgången är det bra att ha plats för en resistiv dämpare också, gärna i pi-konfiguration, så att man kan ha kanske 3 dB dämpning där och på så sätt låta förstärkaren se som sämst -6 dB anpassning på alla frekvenser trots följande filter.
I övrigt håller jag med om att PHA-13LN+ är överkvalificerad för uppgiften.
 
SM0AOM said:
I den här applikationen skulle det gå bra med en eller två gatejordade 2N5486 eller BF256C

View attachment 10054
och då får man också lite HF-selektivitet på köpet. I en av mina 144 MHz-konvertrar
satt det 2 st J310 i serie som gav dryga 20 dB gain med riktigt bra linjäritet och brusfaktor
på strax under 1 dB mätt med R&S SKTU.
Click to expand...

JFET:ar är trevliga men tyvärr blir nog inte IP3 nåt vidare jämfört med nämnda PGA103 etc.
 
Det stod "i den här applikationen" och IP3 även för en JFET ligger minst 10-20 dB över
vad en RTL-SDR ger. Enligt en gammal SPICE-modell skulle en gate-jordad J310 få en OIP3 av c:a 10 dBm och en kompressionspunkt av 0 dBm.

PGA103 m.fl. får sina överlägsna storsignalegenskaper genom att använda intern motkoppling.
 
SM6VFZ said:
Du behöver ett R på utgången för biaserinegn också, i serie med L5. Gärna stort, storlek 1210 etc, så det klarar lite effekt.
På utgången är det bra att ha plats för en resistiv dämpare också, gärna i pi-konfiguration, så att man kan ha kanske 3 dB dämpning där och på så sätt låta förstärkaren se som sämst -6 dB anpassning på alla frekvenser trots följande filter.
I övrigt håller jag med om att PHA-13LN+ är överkvalificerad för uppgiften.
Click to expand...
Bias-motstånd och spänningsreg kommer i schemat.

Du tänker något i stil med LAT-xx från mini circuits som dämpare? Ja det var en riktigt bra idé. Tanken är ju inte att bygga den bästa LNAn som går utan att få till ett flexibelt utvecklingskort för lärande och labbande.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top