Hallo seit neustem habe ich eine Endstufe (2x blf188xr, kein selbstbau) für den Kurzwellenbereich. 1kW Ausgangsleistung bei 50 W Eingangsleistung, P1dB > 1kW laut Herstellerangaben. Ich habe die PA an einer Dummyload durchgemessen (Eingangs & Ausgangsleistung). Dabei ist mir aufgefallen, dass der Gain auf einigen Frequenzbänder alles andere als konstant ist. Die Ergebnisse sind als Bilder angehängt. Ist das normal? (Ich vermute nicht ...) SG Sebastian
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ist wohl normal. siehe https://www.ampleon.com/products/broadcast/0-500-mhzrf-power-transistors/BLF188XR.html rechts Datenblatt anklicken und sich auf Seite 9 das Datenblatt anschauen. Vermutlich müste man die Endstufe im A-Betrieb betreiben, damit die Verstärkung austeuerungsunabhängiger wird. Fernsehendstufen wurden früher immer im A.Betrieb betrieben, weil hier eine hohe Linearität und IM3 Abstände von 60db gefordert worden. Ralph Berres
Das verstehe ich nicht ganz. Die Graphen im Datenblatt decken sich ziemlich genau mit den "guten" Messungen auf 80, 40 ,30, 17, 15, und 10 m. Der Gain ist zuerst etwas niedriger, wird dann mit steigender Eingangsleistung höher und sinkt dann wenn es richtung "Nennleistung" geht etwas ab. Alles im Bereich von +/- 1 dB. Im Datenblatt ist der Gain bis zu einer Ausgangsleistung von 1440W auch halbwegs linear. Laut DB Klasse AB, so wie mein Verstärker auch. Mit dem Unterschied, dass zwei der Transistoren drinnen sind. Dadurch sollte der Verstärker eher linearer werden. Auf 12 m beginnt der Gain bei 17 dB und sinkt dann mehr oder weniger in einer geraden Linie auf 12 dB ab. Auf 20 m und 160 m ist es ähnlich. Das bringt im realen Betrieb ja Verzerrungen ohne Ende. Sg Sebastian
Naja wenn die Verstärkung schon ab relativ geringen Ausgangsleistungen absinkt, würde ich mal auf einen falsch dimensionierten Ausgangskreis tippen. Bei Kurzwellenendstufen ist ja am Ausgang ein Transformator mit einen Windungsverhältnis von meist 1:3 Das heist das die relativ niedrige Impedanz am Transistor um Faktor 3² also 9 hochtransformiert wird. Das kann eventuell schon zuviel sein. Fazit. Die Endstufe zieht zuviel Strom, der Wirkungsgrad wird miserabel und die Verzerrungen steigen. Irgendjemand hatte mal eine Abhandlung darüber geschrieben und festgestellt, das Ausgangstransformatoren bzw. Ausgangsanpassungsnetzwerke oft falsch dimensioniert sind, weil man es immer schon so gemacht hatte. Ich meine Prof. Jirmannn hatte das mal in der Funkamateur CQDL oder war es die UKW-Berichte veröffentlicht. Die Anpassung sollte bei maximaler Leistung optimiert sein. Der Verstärkungsabfall unterhalb des Maximums liegt oft an zu niedrigen Ruhestrom. Im übrigen ist der Oberwellenabstand insbesonders in den niedrigen Bändern 160m und 80m oft miserabel ( nur 10db ) so das man auf jeden Fall Tiefpässe am Ausgang benötigt. In den niedrigen Bändern sieht das Signal oft eher rechteckförmig statt sinusförmig aus. In deinen Fall, wo zwei solcher Transistoren drinstecken könnte es auch ein unterdimensionierter Combiner am Ausgang sein, der in die Sättigung geht. Ralph Berres
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Okay, danke! Es geht mir eigentlich nur darum, ob das Verhalten Normal/OK/"zu akzeptieren" ist. Wenn nein, geht das Ding zurück an den Hersteller mit der Bitte um Reparatur oder Geld zurück. Es scheint mir nämlich nicht linear zu sein, wenn der Gain von 17 dB auf 12 dB abfällt. Laut Herstellerangaben wäre P1dB bei > 1 kW, was für mich heißt, dass sich der Gain bei 1 kW um maximal 1 dB verringert. So ist der Gain bei 1 kW ja um knappe 5 dB verringert ... Nachdem es nicht bei allen Frequenzen vorkommt, vermute ich, dass es irgendwas frequenzabhängiges ist. Der Combiner sollte eigentlich entsprechend breitbandig sein und das Problem würde dann auf allen Frequenzen auftreten. Es tritt sowohl bei "hohen" als auch bei "niedrigen" Frequenzen (1,8 MHz, 14 MHz, 24 MHz) auf und zwischendrinn ist eigentlich alles prima. Es könnten auch die Tiefpassfilter sein ...
Ich würde das bei dem Hersteller reklamieren, da die zugesicherten Eigenschaften nicht erfüllt werden. Es ist ja nicht deine Aufgabe als Verbraucher, diese Endstufe durch Eingriffe in einen Zustand zu versetzen, den der Hersteller garantiert. Mal abgesehen das durch eigene Eingriffe die Herstellergarantie erlischt. Ich gehe mal von aus das deine Messungen richtig durchgeführt wurden, und würde dem Hersteller deine Messungen zur Verfügung stellen, mit dem Hinweis, das dieses Verhalten du nicht als akzeptabel hinnehmen würdest. Ralph Berres
Sebastian E. schrieb: > 1kW Ausgangsleistung bei 50 W Eingangsleistung, > P1dB > 1kW laut Herstellerangaben. Geht bei solchen Leistungen evtl. das Netzteil in die Knie?
Hp M. schrieb: > Sebastian E. schrieb: >> 1kW Ausgangsleistung bei 50 W Eingangsleistung, >> P1dB > 1kW laut Herstellerangaben. > > Geht bei solchen Leistungen evtl. das Netzteil in die Knie? Das Netzteil ist in der PA integriert. Es müsste alles aufeinander abgestimmt sein. Ob die Spannung auf der Netzseite zusammenbricht müsste ich mal messen ... glaubs aber eher nicht.
Wie linear ist Dein Dummy Load und Deine Kabel? Bei 1kW gibt es Effekte, die bei den üblichen 1 bis 10mW von einem Netzwerkanalysator nicht auffallen. Wenn Du (einen) hochwertige(n) Richtkoppler hast, kannst Du die Vor- und Rückleistung nachmessen.
PS: Wie stellst Du sicher, dass die Eingangsleistung über den Frequenzbereich konstant ist?
Petra schrieb: > PS: Wie stellst Du sicher, dass die Eingangsleistung über den > Frequenzbereich konstant ist? Ich habe sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangsleistung gemessen. Mit zwei separaten Messgeräten gleichzeitig. Petra schrieb: > Wie linear ist Dein Dummy Load und Deine Kabel? > Bei 1kW gibt es Effekte, die bei den üblichen 1 bis 10mW von einem > Netzwerkanalysator nicht auffallen. Wenn Du (einen) hochwertige(n) > Richtkoppler hast, kannst Du die Vor- und Rückleistung nachmessen. Die Ausgangsleistung habe ich mit einem smorf von microham gemessen. Die Rückflussdämpfung war Leistungsunabhängig. Sowohl Dummyload als auch Koaxialkabel sind für mehr als 1 kW ausgelegt. (Die Dummyload nur elektrisch, thermisch macht sie mehr als 1 kW nicht lange mit. Man konnte sie mit der Hand während der Messungen anfassen (ca 60°C). Sebastian E. schrieb: > Ob die Spannung auf der Netzseite zusammenbricht müsste ich mal messen > ... glaubs aber eher nicht. Bricht um weniger als 10 V ein.
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Petra schrieb: > Wie linear ist Dein Dummy Load und Deine Kabel? > Bei 1kW gibt es Effekte, die bei den üblichen 1 bis 10mW von einem > Netzwerkanalysator nicht auffallen. Eher würde ich fragen: wie groß ist der Einfluss von durch mit zunehmender Ausgangsleistung auch zunehmende Anteil von Oberwellen. Diodenmessköpfe können da einen sehr schnell in die Irre führen. Hier wäre eigentlich am Ausgang hinter dem Leistungsabschwächer oder auch hinter einen Richtkoppler mit exakt definierter Auskoppeldämpfung ein thermischer Messkopf angesagt. Allerdings so krass, wie bei 1KW Ausgangsleistung die Verstärkung abnimmt ( es sind immerhin 5db ) würde ich entweder von einer Fehlkonstruktion der Endstufe sprechen, oder von einen Defekt einer der Endtransistorn. Übrigens nur als Warnung. LD-Mos-Transistoren vertragen zwar krasse Fehlanpassungen am Ausgang ( dem ist es fast egal ob Leerlauf, Kurzschluss oder 50Ohm ) aber am Eingang sind sie extremst empfindlich gegen zu hohe Ansteuerleistung. Auch wenn diese zu hohe Ansteuerleistung nur 1nS lang dauert. Es kommt sofort zu einen Gate-Source Durchbruch. In diesem Falle greift natürlich kein Garantieanspruch mehr, hier kann man höchstens auf Kulanz und Wohlwollen des Herstellers hoffen ( Also den Hersteller kleinlaut um Hilfe bitten und nicht anklagen! ). Viele Kurzwellentransceiver mit 100W Ausgangsleistung, bei welche mit Hilfe der ALC-Einstellung die Leistung auf die gewünschte Ansteuerleistung reduziert worden ist, geben in den ersten Milisekunden trotzdem die volle 100W Leistung ab, bis die ALC greift und zurückregelt. Dann ist der nachfolgende Verstärker aber schon zumindest angehimmelt. Es ist also keine gute Idee mit einen 100 Watt Transceiver direkt auf eine LD-Mos-Endstufe zu gehen, welcher nur 20 Watt am Eingang benötigt. Hier würde ich zwischen Endstufe und Transceiver ein 6db Leistungsdämpfungsglied schalten. 50 Watt Ansteuerleistung wie der TO angegeben hat sind bei 17db Verstärkung jedenfalls auch schon zuviel. Da müsste die Endstufe eine Leistung von 2,5KW abgeben können. Im übrigen frage ich mich ernsthaft,wie kommst du auf 50W Eingangsleistung? Laut Datenblatt hat der Transistor 29db Verstärkung. Selbst wenn er nur 27db Verstärkung aufweist, würde es bedeuten, das er mit maximal 2 Watt am Eingang auskommt. Oder sitzt am Eingang der Endstufe ein Dämpfungsglied? Vielleicht hat der TO ja die Endstufe unwissentlich schon gehimmelt? Wer weis es schon außer er selbst? Ralph Berres
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Ralph B. schrieb: > Petra schrieb: >> Wie linear ist Dein Dummy Load und Deine Kabel? >> Bei 1kW gibt es Effekte, die bei den üblichen 1 bis 10mW von einem >> Netzwerkanalysator nicht auffallen. > > Eher würde ich fragen: wie groß ist der Einfluss von durch mit > zunehmender Ausgangsleistung auch zunehmende Anteil von Oberwellen. > > Diodenmessköpfe können da einen sehr schnell in die Irre führen. > > Hier wäre eigentlich am Ausgang hinter dem Leistungsabschwächer oder > auch hinter einen Richtkoppler mit exakt definierter Auskoppeldämpfung > ein thermischer Messkopf angesagt. > Der Einfluss von Oberwellen sollte eigentlich gering sein. Die Endstufe hat Tiefpassfilter eingebaut. > Allerdings so krass, wie bei 1KW Ausgangsleistung die Verstärkung > abnimmt ( es sind immerhin 5db ) würde ich entweder von einer > Fehlkonstruktion der Endstufe sprechen, oder von einen Defekt einer der > Endtransistorn. > > Übrigens nur als Warnung. > > LD-Mos-Transistoren vertragen zwar krasse Fehlanpassungen am Ausgang ( > dem ist es fast egal ob Leerlauf, Kurzschluss oder 50Ohm ) aber am > Eingang sind sie extremst empfindlich gegen zu hohe Ansteuerleistung. > Auch wenn diese zu hohe Ansteuerleistung nur 1nS lang dauert. Es kommt > sofort zu einen Gate-Source Durchbruch. > > In diesem Falle greift natürlich kein Garantieanspruch mehr, hier kann > man höchstens auf Kulanz und Wohlwollen des Herstellers hoffen ( Also > den Hersteller kleinlaut um Hilfe bitten und nicht anklagen! ). > > Viele Kurzwellentransceiver mit 100W Ausgangsleistung, bei welche mit > Hilfe der ALC-Einstellung die Leistung auf die gewünschte > Ansteuerleistung reduziert worden ist, geben in den ersten Milisekunden > trotzdem die volle 100W Leistung ab, bis die ALC greift und > zurückregelt. Dann ist der nachfolgende Verstärker aber schon zumindest > angehimmelt. > > Es ist also keine gute Idee mit einen 100 Watt Transceiver direkt auf > eine LD-Mos-Endstufe zu gehen, welcher nur 20 Watt am Eingang benötigt. > Hier würde ich zwischen Endstufe und Transceiver ein 6db > Leistungsdämpfungsglied schalten. Ich habe ein schaltbares 3 dB Dämpfungsglied vor der Endstufe. > 50 Watt Ansteuerleistung wie der TO angegeben hat sind bei 17db > Verstärkung jedenfalls auch schon zuviel. Da müsste die Endstufe eine > Leistung von 2,5KW abgeben können. > > Im übrigen frage ich mich ernsthaft,wie kommst du auf 50W > Eingangsleistung? > Laut Datenblatt hat der Transistor 29db Verstärkung. Selbst wenn er nur > 27db Verstärkung aufweist, würde es bedeuten, das er mit maximal 2 Watt > am Eingang auskommt. Oder sitzt am Eingang der Endstufe ein > Dämpfungsglied? > Wie gesagt handelt es sich um eine fertige Endstufe. Die hat verschiedene Schutzschaltungen integriert (Eingangsleistung, Temperatur, SWR, ...) und ist mit 50 W Eingangsleistung spezifiziert. Vermutlich wird es da irgend ein Dämpfungsglied geben. Ich weiß es aber nicht, diese Info wird vom Hersteller nicht geteilt. > > Vielleicht hat der TO ja die Endstufe unwissentlich schon gehimmelt? Wer > weis es schon außer er selbst? > > Ralph Berres Ich hoffe nicht, dass die Transistoren beschädigt sind. Das Dämpfungsglied vor der Endstufe sollte es eigentlich verhindern. Außerdem ist der "zu hohe" Gain nur auf 12 m vorhanden. Auf 20 m und 160 m ist es ebenfalls noch zu hoch. Auf den anderen Bändern ist der Gain mehr oder weniger konstant bei ca. 13 dB. Sollten die Transistoren einen defekt haben, würde sich das doch überall gleich auswirken? Ich schicke die Endstufe mal zum Hersteller. Er meinte der Gain sei normal, da die Anpassung durch die verschiedenen Tiefpassfilter immer etwas unterschiedlich sind. Ganz so sehe ich das nicht. Es wird sich dann schon zeigen was das Problem ist. Sg Sebastian
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Hallo, werden die 1KW immer erreicht? kannst du nochmal Messungen durchführen, bei denen die +60dbm als konstante genommen werden? Wenn die PA 9:1 am Ausgang angepasst ist, ist eine gute Anpassung bei 700-800W/50V zu erwarten, du schreibst das Netzteil bricht weniger als 10V ein, das ist verdammt viel, da ändern sich alle Parameter am Leistungsbauteil, Deine "Messungen" sind irre führend, wenn ich mir dein linkes Bild anschaue sehe ich nicht welcher Zielpegel erreicht wird/werden soll. beim rechten Bild ist soweit alles homogen, bis auf das 40/30m Band, da tippe ich auf den LPF oder die Frequenzkorrektur ist nicht optimal. Dann sollte dir bewusst sein, das die verwendeten LDMOS gerade im Kurzwellenbereich sich über die Frequenz nicht 100% linear verhalten, diese Aussage beruht auf meinen Erfahrungen mit den Teilen, gerade im Bereich 10-20Mhz brechen die etwas ein. Deine Messungen kannst du mal ohne LPF durchführen. Habe dir mal eine Messung an einem PA Modul mit 2x BLF188XR bei 54V ohne Frequenzkompensation, 9:1 am Ausgang (61er Amidon) bei +60dbm Ziel bis 30Mhz und von 50-54Mhz angehangen.
René H. schrieb: > du schreibst das Netzteil bricht weniger als 10V ein Ich habe an der Primärseite gemessen un zu sehen ob die Netzspannung einbricht. Ich durfte die PA nicht öffnen. Ich weiß deshalb auch nicht wie die PA genau aufgebaut ist. Die PA ist mittlerweile auf dem Weg zurück zum Hersteller. Neben der (meiner Meinung nach) nicht den Angaben entsprechenden linearität betrug die maximale Ausgangsleistung "nur" 800 W auf 12 m (1 kW soll). Danke für die ganzen Antworten. SG Sebastian
René H. schrieb: > du schreibst das Netzteil bricht weniger als > 10V ein, das ist verdammt viel, da ändern sich alle Parameter am > Leistungsbauteil, er meint sicherlich nicht die 50V UB der Endstufe, sondern die 230V am Netzstecker. René H. schrieb: > Deine Messungen kannst du mal ohne LPF durchführen. Das kann zu sehr irreführende Ergebnisse führen, da erfahrungsgemäß gerade in den niedrigen Bändern der Oberwellenabstand mal sehr schnell gegen nur noch 12db tendieren kann. Da wird man mit einen Diodenmesskopf sehr schnell Unsinn messen. Hier wäre dann ein thermischer Messkopf sinnvoller. René H. schrieb: > Habe dir mal eine Messung an einem PA Modul mit 2x BLF188XR bei 54V ohne > Frequenzkompensation, 9:1 am Ausgang (61er Amidon) bei +60dbm Ziel bis > 30Mhz und von 50-54Mhz angehangen. Interessant wäre bei deiner Endstufe ja mal wenn due die Verstärkung der Endstufe in Abhängigkeit der Ausgangsleistung mal aufträgst. Also X-Achse = Ausgangsleistung, Y-Achse = Gain und zwar bei mehreren Frequenzen. 1,8MHz 7MHz 14MHz 21MHz 28MHz und 54MHz. und zwar gemessen hinter dem Oberwellenfilter. Dann könnte man Aussagen wagen, was den Ruhestrom betrifft, das Sättigungsverhalten des Ausgangstrafos usw. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > René H. schrieb: >> Deine Messungen kannst du mal ohne LPF durchführen. > > Das kann zu sehr irreführende Ergebnisse führen, da erfahrungsgemäß > gerade in den niedrigen Bändern der Oberwellenabstand mal sehr schnell > gegen nur noch 12db tendieren kann. Da wird man mit einen Diodenmesskopf > sehr schnell Unsinn messen. Hier wäre dann ein thermischer Messkopf > sinnvoller. > das ist schon richtig was du schreibst, die Messabweichung aufgrund der gemessenen Summenspannung ist irgendwo bei +/-100W max. bei 1KW, er benutzt ein vectorielles Leistungsmessgerät am Ausgang. > René H. schrieb: >> Habe dir mal eine Messung an einem PA Modul mit 2x BLF188XR bei 54V ohne >> Frequenzkompensation, 9:1 am Ausgang (61er Amidon) bei +60dbm Ziel bis >> 30Mhz und von 50-54Mhz angehangen. > > Interessant wäre bei deiner Endstufe ja mal wenn due die Verstärkung der > Endstufe in Abhängigkeit der Ausgangsleistung mal aufträgst. Also > X-Achse = Ausgangsleistung, Y-Achse = Gain und zwar bei mehreren > Frequenzen. > > 1,8MHz 7MHz 14MHz 21MHz 28MHz und 54MHz. Das habe ich schonmal mit einfachen Aufbau gemacht, bis etwa 1,1KW auf 10m ging es recht linear nach oben, auf den unteren Bändern wie 160-40m ging es bis >1,5KW ab 30m viel es kontinuierlich ab, auf 6m waren noch 700W drin, dann begann die Kompression, Einstellungen sind 1,5A Ruhestrom pro LDMOS der Gainverlauf lässt sich ja sehr gut mit dem URVD darstellen, gemessen wurde mit zwei NRV-53 und Bird 1KW/40db Leistungsabschwächer am Ausgang sowie ein Powersplitter am Eingang, Specki war auch involviert > > und zwar gemessen hinter dem Oberwellenfilter. > > Dann könnte man Aussagen wagen, was den Ruhestrom betrifft, das > Sättigungsverhalten des Ausgangstrafos usw. > > Ralph Berres Wenn man ein PA Modul nicht in die Kompression treibt, ist die Fehlmessung durch nicht vorhandenen LPF im 0,xdb Bereich Ich habe für Gainmessung einen 9. Ordnung 80Mhz LPF der bisschen Leistung kann dahinter, schon um den Specki nicht zu Überlasten im Fehlerfall.
René H. schrieb: > er Gainverlauf lässt sich ja sehr gut mit dem URVD darstellen, gemessen > wurde mit zwei NRV-53 und Bird 1KW/40db Leistungsabschwächer am Ausgang > sowie ein Powersplitter am Eingang, Specki war auch involviert Die NRV-53 sind ja thermische Messköpfe, messen also immer die Effektivleistung unabhängig von der Kurvenform und vom Pegel. Bei den Diodenmessköpfen ist das nicht so. Die messen nur unterhalb 20mV den tatsächlichen Effektivwert, weil man sich dann in dem quadratischen Bereich der Diodenkennlinie befindet. Alles über 200mV ist in Wirklichkeit eine Spitzenwertmessung, welche als Effektivwert interpretiert wird. Und das funktioniert nur bei Sinusförmigen Signalen hinreichend genau. Weicht die Kurvenform von einer Sinus ab, ohne Tiefpassfilter in der Regel bei einer Gegentaktendstufe bei 1,8MHz, 3,5MHz und 7MHz oft der Fall ist ( hier sieht die Kurvenform eher wie ein abgerundetes Rechtecksignal aus) dann misst der Diodentastkopf oberhalb 200mV Pegel eben falsch, der thermische Messkopf immer noch richtig. Mir ist diese Tatsache bei der Frequenzgangmessung meines SML03 Signalgenerators mal ganz gewaltig auf die Füße gefallen trotz 30db Oberwellenabstand des Generators. Der Frequenzgang war nämlich deutlich unlinearer als 0,5db gemessen mit einen NRV-Z1, während es mit einen NRV-Z51 plötzlich auf 0,15db linear war. Pegel war da 0dbm. Erst mit -30dbm Pegel zeigten beide Messköpfe im etwa das gleiche Ergebnis. Ralph Berres
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