REALISATION D`UN PA DE 18W « LOW COST » SUR

REALISATION D’UN PA DE 18W « LOW COST » SUR 23CM Ver 1.01
F1JGP 10/06
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1 INTRODUCTION:
Le transistor LDMOS utilisé est le PTF10041 disponible chez RF ELLETRONICA « Franco
ROTA » en Italie pour un QSJ très intéressant.
Excité par les 550mW de mon transverter 23cm, cet ampli sort 18W. Son excellent rendement
limite l’échauffement interne.
Caractéristiques :
Puissance de sortie : 18W
Gain : 15dB
Alimentation : 28V
Courant consommé : 1.4A
Rendement : 46%
1 DESCRIPTION DU SCHEMA DE PRINCIPE:
Cet amplificateur de puissance est alimenté à partir d’une alimentation stabilisée de 28V.
Un circuit de polarisation constitué d’un régulateur de tension et d’une résistance ajustable
permet le réglage du courant de repos du transistor LDMOS.
Une sonde de détection délivre une tension continue proportionnelle à la puissance de sortie.
2 MONTAGE MECANIQUE:
Les performances obtenues dépendent essentiellement du soin apporté lors du montage.
L’ampli est monté dans un boîtier schubert de dimension 111*74*30, le refroidissement est
assuré par un radiateur plaqué coté plan de masse du circuit imprimé. Le transistor dépourvu
de semelle, est plaqué contre ce refroidisseur à l’aide d’une petite cale et deux vis de diamètre
2mm.
3 PREPARATION DU CIRCUIT FR4:
_Découper le circuit aux dimensions intérieures du boîtier.
_Découper l’emprunte du LDMOS exactement aux dimensions afin que les pattes
de porte et de drain soient soudées au plus court sur les lignes 50ohm, la découpe dans
le sens transversal sera plus large que le transistor afin de permettre le passage des vis
de fixation.
_Percer les trous de fixation de diamètre 2.5mm pour la fixation du radiateur sur le
plan de masse du circuit.
_Ebavurer ces trous à l’aide d’un cutter afin que le radiateur soit parfaitement en
contact avec le plan de masse du circuit.

4 PREPARATION DU RADIATEUR:
_Découper un radiateur d‘aluminium de dimensions légèrement inférieures au circuit
FR4 afin de permettre la soudure de ce dernier dans le boîtier.
_Centrer ce radiateur sur le circuit et contre-percer les trous de fixations à l’aide d’un
foret de 2.2mm.
_Tarauder ces trous avec un taraud de 2.5mm.
_Ebavurer les trous à l’aide d’un foret de 6mm.
_Percer les trous de fixation du transistor à 1.8mm et tarauder à 2mm
5 PREPARATION DU BOITIER:
_Pointer et percer à 4mm les trous de passage des prises SMA.
ATTENTION:LE COTE PISTE DU CIRCUIT DOIT ETRE IMPLANTE A 11mm DU
COUVERCLE SUPERIEUR DU BOITIER.
_Pointer et percer les trous de passage des deux by-pass.
_Souder ou visser les prises SMA en prenant soin de bien les centrer.
6 SOUDURE DU CIRCUIT DANS LE BOITIER:
_Assembler les deux parois latérales du boîtier.
_Présenter le circuit dans le boîtier, le plaquer contre les pinoches des fiches SMA
et souder ces dernières après s’être assuré de la position horizontale du circuit.
_Souder le circuit dans le boîtier sur tout le pourtour coté masse et coté pistes.
7 MONTAGE DU RADIATEUR:
_Monter le radiateur contre le plan de masse du circuit en s’assurant qu’il soit bien
plaqué sur toute la surface.
_L’application d’une peinture à base d’argent entre le radiateur et le plan de masse du
circuit est recommandé autour du trou de passage du transistor. Ceci diminue la
résistance entre la source du transistor (semelle) et le plan de masse du circuit.
8 MONTAGE DES COMPOSANTS:
_Tous les composants sont montés coté piste, il n’existe aucun trou de passage de
composants, la mise à la masse des condensateurs ATC100B est assurée par les vis de
2.5mm en laiton qui fixent le radiateur sur la face opposée.
Souder tous les composants sauf le LDMOS
9 MISE SOUS TENSION:
_Vérifier visuellement le câblage.
_Mettre sous tension la partie polarisation et vérifier la présence de la tension de 8V en
sortie du régulateur 78L08.
_Vérifier que la tension de polarisation varie de 1.3V à 7V sur la ligne 50 ohm
d’entrée avec la variation de la résistance ajustable.
_Régler la tension de polarisation à 1.3V.
_Mettre hors tension.

10 MONTAGE TRANSISTOR LDMOS:
_Enduire la semelle du transistor de peinture à l’argent.
_Le Fixer par pression sur le radiateur à l’aide d’une petite cale de 15mm x 4mm et
deux vis 2mm implantées de part et d’autre.
_Souder les pattes de porte et de drain après avoir débranché le fer à souder.
11 MISE SOUS TENSION:
_Charger l’entrée et la sortie sur des bouchons 50 ohm.
_Limiter le courant d’alimentation 28V à 1A, mettre sous tension la partie drain
via un ampèremètre puis la partie polarisation.
_Augmenter la tension de polarisation à l’aide de la résistance ajustable jusqu’à ce que
le courant de drain augmente jusqu’au environ de 170mA.
Attention le courant commence à augmenter très rapidement à partir de 3.5V à 4V
d’où le choix d’une résistance ajustable multitours.
12 REGLAGES HF:
Sur ces fréquences les adaptations sont effectuées en positionnant des stubs sur les lignes 50
ohm de part et d’autre du transistor.
Le circuit imprimé dispose déjà de pré adaptations, en entrée et en sortie. L’adjonction de
stubs permet l’obtention de quelques dB supplémentaires par un réglage fin.
Ces stubs sont constitués de petits morceaux de feuillard de cuivre que je récupère
personnellement dans des chutes de câble H100 (blindage).
Pour positionner les stubs, j’utilise un morceau d’epoxy d’une longueur de 12cm et de largeur
5mm dépourvu de cuivre et taillé en biseau sur lequel j’applique un morceau de double face
pour maintenir le stub.
13 PROCEDURE DE REGLAGE:
_Connecter l’exciteur sur l’entrée (0.6W maxi).
_Connecter un wattmètre en sortie.
_A défaut de wattmètre connecter une charge 50ohm (que l’on trouve
facilement aux occasions des différentes manifestations: CJ ...) pouvant supporter une
puissance de 20W, et utiliser la tension délivrée par la sonde HF qui donne une image
relative de la puissance de sortie.
_Connecter le PA sur une alimentation délivrant une tension de 28V et de préférence
munie d’un réglage de limitation d’intensité de l’on positionnera à 2A.
.Cette précaution protège le transistor en cas de fausses manips.
Positionner les stubs sur la ligne de sortie pour faire le maxi.
_Faire de même pour la ligne d’entrée.
_S’inspirer de la photo pour le positionnement de ces stubs.

14 LISTE DU MATERIEL:
Désignation valeur remarques
C1 C2 C7 C11 1nF CMS 805
C3 C4 33pF CMS ATC100B
C5, C6 12pF CMS ATC100A
C8 C9 10µF CMS tantale 35V
C10 100µF Chimique radial
R1 5k ajust cms BOURNS 3224W
R2 100 CMS 805
R3 1k CMS 805
R4 560 CMS 805
R5 47 CMS 805
T1 PTF10041 Ericsson
D1 BAT15 ou toute détection bande L
L1 0,1µH CMS
L2 5 spires diamètre 4mm fil émaillé 4/10 ième
L3 5 spires diamètre 4mm fil émaillé 4/10 ième
L4 2 spires sur perle férrite fil émaillé 4/10 ième
IC1 78L08 régulateur 8V cms
BOITIER FER ETAME shubert 111 x 74 x30
2 Connecteur SMA Femelle chassis
2 Condensateur bypass 1nF
CIRCUIT EPOXY

15 PRINCIPE:
78L08
IN
10µF
1nF
GND
1nF
47
BAT15
IN
OUT
28V TX
Monitoring
PTFE10041
1nF
560
100 5K
10µF
OUT
1K
28V
5 Spire s
dia 4m m
2 Spires
sur perle férrite
5 Spires
dia 4m m
1nF
12pF
ATC 100A
12pF
ATC 100A
33pF
ATC 100B
33pF
ATC 100B
10µF
0,1µH 1nF