自製前置低雜訊放大器 含 T/R switch

BV3CE

自製前置低雜訊放大器 含 T/R switch
        這個 LNA 電路,筆者做做停停, 從對岸淘x網買材料, 洗電路板, 金屬盒鑽孔 , 想到就做一些, 陸續花了快半年時間.
        業餘活動嘛, 但如果是工作上的產品開發,花這麼長的時間,鐵定被K的很慘...
        
        先介紹一下兩個核心元件 :
        (a) LNA IC , 這裡採用的是 RFMD 公司的 MMIC, SPF-5189Z,聲稱 50MHz ~ 4000MHz, P1dB 約23dBm, OIP3 近40dBm.
           輸入/輸出 50ohm 匹配,不用煩惱電感/電容 match 問題. 5V 供電, 電流消耗約90mA. 不算小, 盡量給他多一點的
            接地面積,  幫助散熱. 您可在網路上找到該元件的 data sheet , 裡面有接腳/ layout 參考圖,
                  此MMIC 可在對岸掏x網購得.

        (b) RF switch Relay, 我使用了 AXICOM 公司的 HF3 高頻繼電器, 號稱可到 3000MHz, 插入損耗 小於0.1dB @500MHz,
           承受50W輸出應該 OK.  如果只是單純的做接收信號的放大, 沒有要發射/接收的切換, 此繼電器就可免去.
          您也可在網路上找到該元件的 data sheet , 裡面有接腳/ layout 參考圖 , 此RF relay 也可在對岸掏x網購得.
        
        這裡的PCB 採用高頻板材 RO4233 (非一般常用的 FR4),在高頻可以有較低的損耗, 但如果您工作頻率不會到
          500Mhz 以上, 使用 FR4 板材應該足夠.
        
        零件除電感外, 皆是 SMD (表面黏著 )型態. 所有材料 (除了上述核心元件)應該在電子材料行都可買到.
        C3, C4, C5, C6 等 SMT電容請採用 NPO 或者 X7R 材質,  size 0805 or 0603 皆可,看您個人焊接功力..
        所有電容使用 50V 耐壓,

        另外, 我這裡使用的是 N type 接頭. 但您也可用一般 M type 來做輸出/輸入的連接 假如操作頻率在 VHF以下的話.
        不過 UHF 以上 建議用 N type,(甚至 SMA 接頭 如果是 10W 以內的功率 ).

        工作方式如下, 如果 cable 線有 DC 供電 (U/V 座台機有此功能 ), 則RF信號切換到 LNA路徑來做接收放大, 若沒供電,
        則是發射模式, 直接 pass through ...

        測試下來的結果,雜訊指數 與 增益 分別如下,
        50MHz , 1 dB / 12dB
        145MHz, 0.6dB / 18dB
        435Mhz, 0.8dB / 16dB.
        
        附上幾張照片,供您參考.
電路圖

羅蘋@FB 發表於 2015-12-21 22:53
BV3CE OM您好..
小弟因是新手，又非電子相關科系
在DIY自製前置低雜訊放大器 含 T/R switch遇到一堆問題想 ...

Hi 羅蘋 OM.

洞洞板, 不適合拿來做RF 的東西, 畢竟接地/散熱都不好.
電感電容 等電子材料, 可以到市面電子材料行去購買,  
主要IC SPF-5189Z, 對岸淘寶有賣,
我用的這顆 RF relay 現在比較難買到, 可以用其他相同功能的 RF同軸繼電器來取代 (對岸也可買到).

感謝BV3CE分享
請問一下 這個算是接"收訊"號放大對吧？？
有空也DIY幾個 BAND PASS SWITCH  比賽可用唷  哈哈

Hi BU2BF,

是地, 這是給收訊用的.

當初做這個 LNA 主要是要給衛星通訊使用,
通常衛星下來的訊號比較小, 如果天線與機子的距離較遠, 損耗 2~3 dB 是很正常的@ UHF .
為了提升接收信號品質, 在靠近天線端加上這類前置低雜訊放大器, 將接收的信號先放大,
可以該善因長cable造成的信號品質衰落,

讚; 又一位工程自作派 尤為稀少的高頻類比机务者 祝賀BV3CE初步成功  統包VHF-UHF P.AMP 光華順泰600NT只有144VHF 潤泰進口分VHF與UHF 天綫端前置放大器更贵     不抄 按原始IC資料搞成又難得可敬 可R/D計      也坦率講两小點;   1 两枚電感;RFC CLOCK  在VHF.UHF上均用空芯間隔綫圈  並繞因綫與線产生隱性電容 把高頻阻流圈[RFC CLOCK]失效 推估按數值現買    2曲綫真的很好看  光能被昂贵的扫頻仪测到 已神通广大   注意到增益曲綫呈飽和状  P.AMP应以微微級衰減器 超小訊号輸入测定  最終效果 得上.不上收訊机 起碼有15DB以上变化 成有效性  如有 不妥之處 請多多包涵  BX3AAR與你交個朋友吧

不只做衛星需要，要玩EME也是重要元件。
這類型前置放大器愈接近天線效果愈好，完成後將外殼做適當防水處理，直接放在室外天線下方是首選。

BX3AAR 發表於 2012-6-17 08:59

                               
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讚; 又一位工程自作派 尤為稀少的高頻類比机务者 祝賀BV3CE初步成功  統包VHF-UHF P.AMP 光華順泰600NT只有 ...

Hi BX3AAR OM,

該RF choke 因為要涵蓋50 ~ 430Mhz, 只繞air coil 恐會相當大, 所以用了手邊拿得到的ferrite 電感, 您說的線間電容造成
RF choke 失效, 確實要注意. 至於您說的有飽和現象, 那是我刻意壓低低頻端的增益, 避免一些過強的低頻訊號跑進來,

BV2KS 發表於 2012-6-17 09:13

                               
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不只做衛星需要，要玩EME也是重要元件。
這類型前置放大器愈接近天線效果愈好，完成後將外殼做適當防水處理 ...

是低, 只要是微弱信號的場合, 為了爭取那 1~2 dB 的信號改善, 在天線下方擺個前置放大器是必須的.

多謝倆位通联高手 务实經驗的提出;天線放大器的新要求;上述講的巳是过去方式  NEW方式 曰.美巳有;天綫高Q諧振方式 .微訊号在高Q值諧振之下 提高極需求的信噪比 然后才是放大 尤其VHF.UHF增益比HF差.    高Q起碼300-800.以上   有現存或香港佬的土法練Q  就是南部自作中繼站用;諧振腔  不作中繼只要1筒 很多人不知接收用途   可調F [手动  也有軍用電动方式] 然而僅能單頻道 小範囤 效果可差10-25DB以上佷驚人   現只有144與430两种  南部弄來的很佳 約对岸产的可問 1下    当前競賽高手[岛與全球賽]迫切需求的是HF段  也是有法可幹的 另行择曰商討  BX3AAR  BV2KS你尚未回覆前次題議  並請告;BU2BF  住曰談过  現巳被年輕人需求関心的了 問好各位  尽可來提  BX3AAR啓

OM太強了，小弟也想做一組2M的LNA ^^

OM，您真是高手級的HAM，感謝您的分享。

DIY的快乐来自过程和分享

BV3CE OM您好..
小弟因是新手，又非電子相關科系
在DIY自製前置低雜訊放大器 含 T/R switch遇到一堆問題想請教
1. 電子圖有看沒有懂(就是看不懂...Orz)，上面的電子元件要如何購買？
2. 用市售洞洞片可以嗎？
抱歉，因新手又很需求這個玩意，懇請OM協助幫忙，感謝您
P.S如有發問不對地方，敬請指導

水ㄌ!DIY!讚!

真奇怪, 我前幾天回覆 羅蘋 的PO 文, 跑到前面去了.. 呵呵