1200MHzトランスバータに使用する送信用終段、M57762パワーアンプの実験、性能評価

これまでで送信用終段、M57762をドライブすることができるアンプの検討まで終わったので、終段パワーアンプの検討に移行しました。

実験用回路と実装基板です。所有している信号発生器では最大出力が+14dBm(25mW)となっており、M57762をフルドライブはできませんがパワーモジュールの良否を小信号特性を観測することで判定できるので、前回紹介したジャンクから回収したM57762の使用可/不可を調べました。

小信号動作では約15dBの利得が得られていました。

データシートでは小信号利得が13dBmin.となっていますので良い結果だと思います。M57762を終段に使用している機器では入力/出力端子付近に整合用の小容量トリマコンデンサが使用されている場合がありますが、今回入れてみましたが利得が少なくなるだけで何の効果もありませんでした。

ジャンクから回収した6個のM57762のうち4個が良品と判定されましたので、バックアップとしては十分な在庫となりました。二つの不良品は一つがコレクタ電流が全然流れないものと、一つが電流が流れっぱなしの物でした。ふたつともアンテナ直下送信アンプに使用されていたパワーモジュールでした。

大信号動作をチェックするための準備をします。M57762をドライブするだけの出力が得られる信号発生器が無いため、これまでの検討で製作したドライバーアンプを使用しました。また1200MHzの10W越えの電力を扱えるパワー計を所有していないので、こちらで紹介した測定系を使用してパワー測定をしました。

M57762の電源はVccを13.5V、VBIASは9V固定で印加しました。

良品であった4個のパワーモジュールをすべて測定しましたがすべて同じような特性をしており、最大でも1dB程度のばらつきでした。

測定結果の代表例です。Output Powerはスペクトラムアナライザ読みから方向性結合器とアッテネータ等の損失を補正した値となっています。3dBPad+MMG3H21NT1+KGF1922+M57762の3-stageアンプの利得は45dB強で、飽和出力:Psatは+44dBm(25W)が得られています。

実際の使用時は送信ミキサ出力を-5dBm程度として、出力をリニア領域である10W程度の軽い動作とさせる予定です。

実験に使用したヒートシンクです。余裕かなと思って使用しましたが20W程度の出力として連続使用するとかなりヒートシンクが熱くなります。アンテナ直下に設置するダウンコンバータを想定していますので、真夏の炎天下ではちょっと心配になります。サーモスタット式冷却FANを考えないといけないかもしれません。

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