Pi-verzwakker voor powermodule

Ik wil de RA30H1317M in een proefopstelling zetten. Het is een VHF PowerFET-module met ca. 25W output:
https://www.mitsubishielectric-mesh.com/products/pdf/ra30h1317m.pdf Om ca. 50mW stuurvermogen aan te bieden, zal ik een -20dB pi-verzwakker met 3 weerstanden voor de ingang aanbrengen. Maar de vraag is, hoe? Want op pagina 6 van de datasheet, valt uit het "equivalent circuit" op te maken dat er ook al een pi-verzwakker in de module zit. Dus als ik mijn pi-verzwakker voorschakel, staat de rechter-weerstand daarvan parallel aan de linker-weerstand van de ingebakken verzwakker... Of is dit gewoon toelaatbaar, omdat de datasheet vermeldt dat de ingangsimpedantie 50 ohm is, en hoef ik er verder niet op te letten?

Maar waarom wil je dan een pi attenuator toepassen, het meest logische is om er T attenuator voor te schakelen.
https://www.microwaves101.com/calculators/858-attenuator-calculator

"tijd is relatief"

Oeps, niet aan gedacht. Maar voor de T-verzwakker heb ik de weerstanden niet (en ik weet ook niet hoe het aangeboden vermogen zich daarin verdeelt).
Kan ik de pi-verzwakker misschien toch gebruiken als ik, zeg, 100pF tussen de pi-verzwakker en de ingang van de module aanbreng?

Overigens wordt het hier wel gewoon gedaan met pi-verzwakker: https://www.w6pql.com/2_meter_80w_all_mode_amplifier.htm Het is weliswaar een andere module, maar de ingebakken verzwakker is ook een pi-verzwakker en er zit volgens de datasheet evenmin een inkoppel-c aan de ingang.

Ha tin.soldier,

Leuke module je kunt er een π verzwakker 50Ω voorschakelen.
De karakteristieke impedantie van de module is 50Ω als je zorgt dat de impedantie aan de uitgang van jou verzwakker dat ook is geen probleem.
Dat het lijkt alsof de tussenschakel weerstand niet klopt dat is ook zo maar de totale demper als black box gezien klopt weer netjes.
Er vindt dus een impedantie stap plaats als je de twee verzwakkers knipt anders geen verzwakking :o
Ik denk uit het hoofd dat je met een π model gunstige weerstanden krijg.

OT/ @Martin V ik heb je laatste post gelezen ben bezig en ik zal in het weekeinde een en ander schrijven :) /OT

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Frederick E. Terman

Golden Member

Op 2 mei 2019 16:11:12 schreef tin.soldier:
Of is dit gewoon toelaatbaar, omdat de datasheet vermeldt dat de ingangsimpedantie 50 ohm is, en hoef ik er verder niet op te letten?

Ja. De verzwakker is bedoeld voor een belasting van 50 ohm, en die ga je hem ook geven.

Of je een pi- of T-verzwakker gebruikt maakt in principe niet uit. Soms zijn de onderdelenwaarden voor de ene soort handiger dan voor de andere soort.

20 dB is trouwens wel een beetje op het randje. Je loopt kans dat er een beetje vermogen 'overheen waait' naar de uitgang. Als dat bijvoorbeeld 1% van het ingangsvermogen is, heb je opeens al het dubbele aan de uitgang van wat de bedoeling was (namelijk 2% i.p.v. de geplande −20 dB = 1%).

Er wordt dan wel eens een afschermschotje tussen in- en uitgang gebruikt. Of je doet het gewoon in tweemaal 10 dB, dan komt het er veel minder op aan.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Alle reflectanten hartelijk dank! Het is maar een proefopstellinkje. Mijn 'bron' van 5W kan ik temperen door domweg de voedingsspanning ervan te verlagen. (Het is een 5W 2-metersetje.) Voor het kwalijke 'overwaaien' maakt dat vast niet uit, maar ach, het is alleen maar bedoeld om even snel te checken of de 2dehands module uit China werkt.

Of je doet het gewoon in tweemaal 10 dB, dan komt het er veel minder op aan.

Tja, daar heb ik de juiste weerstanden ook niet voor voor het grijpen liggen. Een plekje voor een tussenschotje bedenken kan inderdaad een (voor-de-test-onpraktische) noodzakelijkheid zijn dan..

Ik kan de pi-verzwakker dus domweg aan de ingang koppelen en hoef geen tussen-c te gebruiken?

Ha tin.soldier,

Als jij geen DC transporteert geen probleem.
Je kunt de verzwakker mits goed opgebouwd in een keer uitvoeren.
Maar het is waar @FET op wijst dus let op de weerstanden haaks opelkaar dus een echte PI er van maken je aardvlak in de gaten houden bij gebruik van een PCB geen aarde onder de weerstanden.
Als je het direct in een doosje bouwt genoeg ruimte tussen de weerstanden en de onderkant van het doosje.
Nu is 2meter nauw ook weer geen wereld opgave en moet goed te doen zijn :-7

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

En om "moeilijke weerstandwaarden" zoveel mogelijk te benaderen pas ik vaak een parallel schakeling toe van weerstanden.
Waarbij R de beoogte waarde is:

1/R2= (1/R) - (1/R3)

Voorbeeld als ik 40,0 ohm nodig heb gebruik ik een weerstand die daar het dichtste bij ligt dus 47 ohm.
Ik heb dan een parallelweerstand nodig van:

(1/40) - (1/47)= 1/R = 268,57 ohm, ofwel een weerstand van 270 ohm.

Om toleranties te vermijden zou ik zoveel mogelijk metaalfilm weerstanden toepassen van 1%.

"tijd is relatief"

Ha Martin V,

Dat kan natuurlijk ook het schakelen 2meter is zo hoog in frequentie niet.
Maar voor het UHF gebieden en daarboven is het schakelen geen optie i.v.m. de parasitaire eigenschappen dan is het voorstel van @FET gewenst.
In dit geval van @TS kan je twee weerstanden van 249Ω uit de E48 reeks en een van 62Ω uit de E24 reeks nemen.
De demping wordt dan 19.94dB en het retour verlies -43.8dB meer als voldoende.
De keuze van de weerstanden als het kan koolcompositie 1% maar dat is moeilijk zeker voor een tijdelijk experiment dan metaalfilm 1...2% prima.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

De verzwakker wordt uit samengestelde koolfilmweerstanden als volgt:

---------------249,6Ω/1W-------------

61,4Ω/5W_______________60,6Ω/0,25W

Ik kan wel proberen ze haaks op elkaar te plaatsen, maar het is experimenteel; zwevend. Dus er zit wel een 'ground plane' onder.

Ha tin.soldier,

Ja prima nog precies ook :P ik zat me trouwens te bedenken voor een experiment kan je ook met een richtkoppler werken die maak je ook zo.
De bodem er onder is ook goed beetje in positie brengen ;) kan je ook nog wat parasitair uit middelen.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Waarom zijn metaalfilmweerstanden eigenlijk toegelaten? Ik dacht dat die taboe waren voor HF...

Ha tin.soldier,

Dat is goed... koolfilm zeker voor je experiment maar metaalfilm mits opgedampte versie mag ook.
Daarom is 5% DC tolerantie in RF prima kijk ze zijn allemaal inductief ook de 1% versie en daar blijft niets van heel :(
Als je een echte verzwakker maak meet je de weerstanden op impedantie en niet op reële Ohmse waarde.

Je heb slechte kool weerstanden maar ook slechte metaalfilm weerstanden dus kijk uit op jou terrein rf techniek heeft dit niets met een tolerantie van doen!

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Hier een sfeerfoto van mijn wel heel 'quicke en dirty' experiment: https://www.uploadarchief.net/files/download/ra30h1317m_test.jpg
Ik schaam mij wat voor de tamelijk zeldzame lelijkheid ervan, maar de test is geslaagd! Bij 4-5W input wordt 25W uit gemakkelijk gehaald. (En met de hoogste gatespanning 40W, maar dat telt niet.)

Het was een gokje, maar zowaar een werkende powermodule via AliExpress! Het was een uitgesoldeerd exemplaar en al vaker - ook door eenzelfde koper - gekocht. En dat gaf me enig vertrouwen. Voor 15 euro en 2,50 voor de extra onderdelen een leuke deal, vind ik.
De module kan obsolete 25W (transistor)powermodules eventueel vervangen in oude multimode sets. (Zoals de M57727 in de Kenwood TR-751.)

Ha tin.soldier,

Ik vind dat wel meevallen het is een test opstelling.
Mooi dat de module heel is.

Nog even terug op die metaalfilm weerstanden overwegend worden de kleine toleranties bereikt door tijden het productie proces met de laser te trimmen.
Wat je ziet is dat er micro groefjes in het materiaal ontstaan er worden stukjes weerstand materiaal weg gehaald.
Voor RF toepassingen geven dit soort groefjes een verhoging van de zelfinductie.
Het is dus goed kijken welke methode de fabrikant gebruikt... vaak kom je hier niet zomaar achter het staat niet in de specificaties en de importeur heeft ook geen idee.
Daarom zijn er speciale weerstanden (in beperkte waarden) op de markt geschikt voor RF toepassingen.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Daarom zijn er speciale weerstanden (in beperkte waarden) op de markt geschikt voor RF toepassingen.

Waar zijn die RF-geschikte metaalfilmweerstanden dan verkrijgbaar?

Ha tin.soldier,

Er zijn diverse maar de grote zoals Mouser en Farnel DigiKey hebben diverse merken in het programma.
De keuze aan waarden is beperkt het is onnodig om in een bias circuit een rf weerstand te gebruiken.
Het type behuizing is MELF (Metal electrode Leadless face) ik heb hier veel waarden liggen dus als je in een ontwerp iets nodig heb laat het weten :) het is niet zo gemakkelijk om kleine aantallen te bestellen.

Als verzwakker tussen schakel isolator kan je kant en klare PI modellen kopen van af 1dB met een 1dB stap tot 50 GHz dat is film die kan je zelf niet zo mooi maken.
Niet zo hoog in frequentie zijn er modellen tot 100 Watt ook richtkoplers in diverse waarden.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.