Такой усилитель, как на фотографиях ниже, можно встретить в продаже на всем известной китайской торговой площадке за не слишком большие деньги. Есть варианты с установленным экраном - есть без экрана, в корпусе и без. Так же используются разные интегральные схемы (ИС), есть с каскадным включением, есть с питанием от аккумуляторов в виде законченного устройства и тому подобные изыски.
Не могу данный "опус" назвать обзором - не будет исследования важных характеристик, просто поверхностный "осмотр" объекта.
Измерения АЧХ будут проводится чисто радиолюбительскими приборами - анализаторам спектра с следящим генератором (платой анализатора спектра "LTDZ" (ссылка), и анализатором спектра "SA6" (ссылка)).
Приобретались два ВЧ усилителя с целью поэкспериментировать с платой анализатора спектра "LTDZ" (ссылка) - один на базе ИС SPF5189Z и с частотным диапазоном 50 МГц - 4000 МГц (Рисунок 1), второй - на базе ИС SBB65089Z и частотным диапазоном 5 МГц - 6000 МГц (по описанию на наклейке, Рисунок 2).
Для удобства эксплуатации к платам припаяны шнурки питания с разъёмами питания штекер 2.1х5.5. Размеры и топология печатной платы практически одинаковы, за исключением размеров копланарных полосковых линий, "строчки" переходных отверстий "земли" и размеров "окон" маски (Рисунок 3).
Размеры печатной платы 34мм х 25мм х 1,5мм. Качество пайки - китайское - от присутствия припоя до полного отсутствия (Рисунок 4, на всех платах производители решили не припаивать землю на разъёмах). Причём на одной из плат (на SPF5189) был применён тугоплавкий припой и использовался активный флюс, под экраном места пайки уже "зацвели" - платы нужно пропаивать и мыть от флюса!
Экраны припаяны в двух местах, при предполагаемых четырёх местах пайки.
Принципиальные схемы усилителей идентичны (Рисунок 5).
Краткие технические характеристики первого усилителя:
- Установленная ИС: SPF5189Z;
- разъём ВЧ: "короткий", тип SMA;
- Питание: 5В, 90 мА;
- Подключение питания: под пайку;
- Диапазон рабочих частот: 50 МГц - 4000 МГц;
- Входной/выходной импеданс: 50 Ом/50 Ом;
- Наличие защиты от статики по входу: нет;
- Усиление: от 18.9 дБ (900 МГц) до 12 дБ (4000 МГц);
- Выходная мощность P1dB: 22.3 дБм;
- Уровень собственного шума: до 1 дБ.
Судя по характеристикам может получится неплохой малошумящий усилитель, но, что то пошло не так.... (Рисунок 6).
При включении ток потребления при напряжении питания 5 вольт более чем в полтора раза выше тока, указанного в документации на ИС, что совсем не хороший симптом. Или неисправна ИС SPF5189Z, или "пере маркировка".
На Рисунке 8 амплитудно-частотная характеристика усилителя "типа SPF8159", снятая с помощью платы "LTDZ" в диапазоне частот 35 МГц - 4400 МГц.
На Рисунке 9 амплитудно-частотная характеристика усилителя "типа SPF8159", снятая с помощью анализатора спектра "SA6" в диапазоне частот 35 МГц - 6200 МГц.
Конечно, ни о какой ИС SPF5189 речь не идёт - это чистая пере маркировка, в качестве "донора" - что-то из похожих усилителей. Никаких 19 дБ на 800 МГц нет... (Рисунок 10).
На профильных ветках радиолюбительских форумов достаточно описаний поведения "псевдо" SPF5198. "Симптомы" одни и те же - ток потребления 150 мА - 180 мА, усиление 12дБ - 15 дБ в диапазоне 400 МГц - 1000 МГц.... Так, что плакали мои надежды на малошумящий усилитель. Но есть и положительный момент - торговая площадка вернула деньги в течении 2 часов после открытия спора, в своей практике не встречал такого "искромётного" быстрого решения - готовился к длительному "боданию", видимо продавец здорово достал площадку. В дальнейшем, конечно поменяю на плате ИС, а "поддельную" ИС приспособлю для усилителя диапазона ДМВ, проведя перед этим "лабораторную работу" по снятию характеристик.
Технические характеристики следующего усилителя:
- Установленная ИС: SBB5089Z;
- разъём ВЧ: "короткий", тип SMA;
- Питание: 5В, 80 мА;
- Подключение питания: под пайку;
- Диапазон рабочих частот: 5 МГц - 6000 МГц (в документации указан диапазон от 50 МГц);
- Входной/выходной импеданс: 50 Ом/50 Ом;
- Наличие защиты от статики по входу: нет;
- Усиление: от 20.9 дБ (100 МГц) до 17.8 дБ (4000 МГц);
- Выходная мощность P1dB: 20.5 дБм;
- Уровень собственного шума: до 4.9 дБ.
Потребляемый ток при напряжении питания 5В составляет около 77 мА, что вполне укладывается в цифры, указанные в документации (Рисунок 11).
На Рисунке 13 представлена амплитудно-частотная характеристика усилителя в диапазоне частот 35 МГц - 4400 МГц, снятая с помощью платы "LTDZ".
На Рисунке 14 амплитудно-частотная характеристика усилителя SBB5089Z, снятая с помощью анализатора спектра "SA6" в диапазоне частот 35 МГц - 6200 МГц.
В документации на ИС начальная рабочая частота указана 50 МГц, в спецификации продавцов усилителей на базе этой ИС указывают 5 МГц. Измерения ограниченны нижней частотой 35 МГц, спада усиления на этой частоте не замечено.
Снятые характеристики близки к указанным в документации. "Болтанка" выше 5000 МГц на характеристике снятой с использованием анализатора спектра "SA6" связана во первых, с низкой "развязкой" входных цепей анализатора спектра и выходных цепей следящего генератора, во вторых с низким качеством соединительных кабелей с обжимными разъёмами SMA, соответственно рассогласованием по входу анализатора и выходу генератора и усилителем.
Судя по снятым характеристикам - усилитель на основе SBB5089Z в вполне рабочем состоянии.
На Рисунке 15 результат измерения платой "LTDZ" сигнала 45 частотного канала ДМВ (вещание в формате DVB-T2) с использованием усилителей и штыревой антенны. По шкале частот делитель 10 (для получения значимой частоты нужно умножить на 10, "глюк" программного обеспечения).
Краткие выводы: Приобретение такого типа усилителей у китайских продавцов всё ещё является игрой в "рулетку". Усилители требуют приложение некоторых сил по приведению в порядок - пайка, промывка от флюса. Измеренные характеристики рабочего усилителя совпадают с документацией, измерения проведённые с помощью дешёвой платы "LTDZ" на частотах до 3 ГГц вполне совпадают с результатами измерений анализатором спектра с следящим генератором "SA6".
P.S. Маленькая хитрость при неприятности, когда имеем на руках "разобравшийся" обжимной разъём SMA на кабель.
Обычно, по закону подлости, под рукой нет ни инструмента для обжима, ни разъёма, и шнурочек, как обычно последний, и нужен сейчас. Исправляется проблемка с помощью паяльника и термоусадочной трубки за 5 минут. На иллюстрациях ниже представлены все операции аварийного решения задачки. "Выпуск" внутреннего диэлектрика примерно 7 мм.
Спасибо за внимание к моему скромному труду.
