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Amateurfunktechnik
Lineare 70-cm-Endstufe mit
Hybrid-Leistungsverstärkermodul
UWE RICHTER- DCBRI
Mit der Beschreibung des linearen Leistungsverstärkers wird die Beitrags­
serie zum 70-cm-Transverter IRHX4011 fortgesetzt. Abhängig vom einge­
setzten Verstärkermodul beträgt die Ausgangsleistung maximal40 W, der
Aufbau kommt ohne Spulen und Abgleich aus.
In die Entwickung der Endstufenbaugrup­
pen für das IRHX4011-Projekt [1] sind
die beim 2-m-Projekt IRHX2010 gesam­
melten Erfahrungen eingeflossen.
Bild 1: Geöffnete Leistungsverstärkermodule;
unten RA45H4047, oben RA60H4047M1
Mir standen die beiden Leistungsverstär­
kermodule RA60H4047Ml und RA45H
4047M von Mitsubishi zur Verfügung [2].
In Bild 1 sind die Unterschiede zwischen
RA60H4047M1
ohne Eingangsdämpfungsglied
9 dBm- 20 W
13 dBm - 40W
RA45H4047M
m1t Eingangsdämpfungsglied
10dBm- 20W
Bild 2: ,,
Schaltplan der 70-cm-Endstufe; LED1
die farbig hinterlegten Bauelemente
der Endstufen-Zwangsabschaltung
sind nur bei Bedarf zu bestücken.
68 • FA 1/13
diesen beiden Hybridmodulen schon an­
hand des Innenaufbaus deutlich zu erken­
nen, was sich erwartungsgemäß auch in
den technischen Daten niederschlägt.
• Konzept
Die Endstufenplatine habe ich so konzi­
piert, dass sie für beide Module verwend­
bar ist. Das dreistufige Leistungsverstär­
kermodul RA45H4047 benötigt am Ein­
gang ein Dämpfungsglied und am Aus­
gang einen Tiefpass mit mindestens drei
Polstellen. Der Ruhestrom für beide Ver­
stärkermodule wird nach einem Verfahren
erzeugt, das ich als ramped bias bezeich­
ne [3]. Dabei steigt die Vorspannung (Bias)
beim Zuschalten der Endstufe nicht schlag­
artig an, sondern kontinuierlich (rampen­
förmig) über einen Zeitraum von etwa
20 ms. Um mehrere Verstärkerbaugruppen
synchron auftasten zu können, ist die Bias­
Spannung nach außen geführt.
Die Schaltung in Bild 2 entspricht weitge­
hend der Standardapplikation des Modul­
herstellers. Parallel zur Versorgungsleitung
liegt die Verpolungsschutzdiode D3. Die
Betriebsspannung wird über zwei Ferrit­
drosseln Ll und L2 geführt, von der jede
nur mit etwa 5 A belastbar ist. Im Notfall
(/ > 15 A) lösen sie sich in Rauch auf, ohne
selbst in Brand zu geraten. Von außen sind
die Baugruppen mit einer 10-A- bzw.l5-A­
Kfz-Sicherung abgesichert, die hauptsäch-
Betriebsspannung
12V/10A
Ausgang
(nominal 20 W)
SMA
Ausgang Bias-Spannung
Endstufe Ein/Aus
lieh zur Verhinderung eines Brandscha­
dens dienen, die Module kann man damit
nicht schützen.
Für das Ausgangsfilter habe ich die Schal­
tung aus dem 70-cm-Projekt von DF2FQ
übernommen [ 4]. Die beiden Streifenleiter
wurden auf 37 mm gekürzt, was die Ein­
fügedämpfung auf 0,3 dB reduziert. Das
Filter unterdrückt die erste Oberwelle (864
MHz) um etwa 30 dB. In der Tabelle sind
die Ergebnisse der Messungen an den
Leistungsverstärkern zusammengefasst.
• Aufbau der Endstufe
Die Endstufenplatine hat die Abmessun­
gen 80 mm x 100 mm und besteht aus
doppelseitig kupferbeschichtetem Epoxid­
harzmaterial (1 ,5 mm). Die gesamte Pla­
tine wird vor der Bestückung zunächst an
den entsprechenden Stellen mit Hülsen
durchkontaktiert, und zwar so, dass die
Kragen der Hülsen auf der SMD-abge­
wandten Seite platziert sind.
Die Montage der Platine erfolgt anschlie­
ßend mit Schrauben auf einer 5 mm di­
cken Zwischenplatte aus Aluminium oder
Kupfer. Dabei verformt sich die Platine
ein wenig. Anschließend wird sie von der
SMD-Seite her in einen Weißblechrahmen
eingelötet. Dabei lötet man die vier Ecken
etwa 5 mm vor dem Ende nicht fest. Ist die
Platine sicher fixiert, wird die Aluminium­
platte entfernt.
Danach ist die Unterseite der Platine zu­
mindest auf der Buchsen- und den beiden
angrenzenden Seiten mit dem Rahmen zu
verlöten. Die wiederholte Montage der
Aluminiumplatte muss nun zeigen, ob die
Lötstellen klein genug sind.
Das Einlöten der Platine in den Rahmen
bringt bei 864 MHz eine um etwa 6 dB
verbesserte Filterwirkung.
Nach der Montage des Rahmens und der
Aluminiumplatte kann mit der Bestückung
begonnen werden. Vor dem Einbau sind
die Anschlüsse des Spannungsreglers L200
passend zurechtzubiegen. Man beachte
auch die an Pin3 befindliche Durchkon­
taktierung, sie sollte sich in sicherem Ab­
stand von Pin2 und Pin4 befinden.
Rell ist für die Zwangsahschaltung der
Endstufe vorgesehen. Diese kann zum Bei­
spiel nötig sein, wenn ein Umschaltrelais
mit Rückmeldekontakten an der Antenne
verwendet wird. Es ist dann ein zusätz­
licher Stromkreis zu schaffen, der dieses
Relais beim Auftreten eines Fehlers abfal­
len lässt. Normalerweise wird eine solche
Schaltungstechnik sehr selten genutzt, so­
dass Rell sowie D2 und CIS auch entfal­
len können. Der Null-Ohm-Widerstand R5
überbrückt dann den Arbeitskontakt des
Relais.
Die Bias-Spannung wird vor dem Einset­
zen des Verstärkermoduls auf 4,95 V mit ei-