При настройке усилителя мощности на транзисторах RD100HHF1 транзисторах обратил внимание, что параметры выходного сигнала - мощность и уровень гармоник зависят от длины коаксиального кабеля между трансформатором выходного каскада и ФНЧ. Заинтересовавшись этим вопросом, заметил, что некоторые конструкторы мощных усилителей ставят между РА и ФНЧ дополнительный кусок кабеля свитый в кольцо, хотя, вроде бы, он там и не нужен.


Пообщавшись с конструктором этого усилителя (привет Sebastian Argentina) выяснил, что он, таким образом, выполняет согласование каскадов, рассчитывая длину этого кабеля как полуволновой повторитель, с учётом коэффициента укорочения, для самой высокой частоты работы усилителя мощности!
При этом форма, в которую скручен коаксиальный кабель, не играет роли. Окончательно, оптимальная длина этого кабеля подбирается экспериментально, путём его укорачивания или удлинения.
Однако, если рассматривать готовые конструкции, возникают сомнения в этом объяснении, так как на фото видно, что длина используемого кабеля всего около 50 см и получить такую длину вышеприведённым расчётом, даже для самой высокой частоты КВ диапазона 6 метров не получится. Кабель будет намного длинее - до 2 метров. Тогда возникает вопрос - какую функцию выполняет этот кабель? Вот тут вспоминаем, что коаксиальный кабель обладает погонной ёмкостью. Ёмкость куска кабеля в 1 метр, в зависимости от марки кабеля, составляет в среднем 100 пФ. А вот тут самое интересное - на форуме сайта Игоря 2 читаем, что для компенсации реактивных составляющих обмоток выходного трансформатора РА нужны ёмкости не только на первичной обмотке, но и на вторичной. Она может составлять около 50 пФ и должна припаиваться непосредственно к выводам этого трансформатора! И это не смотря на то, что на входе ФНЧ стоят свои ёмкости! Это уже более правдоподобное объяснение применения дополнительного кабеля между выходом РА и входом ФНЧ.
В моём случае, я использовал кабель RG316 длиной около 80 см (то, что было под руками) с распаянными разъёмами SMA на концах, свив его в колечко для уменьшения габаритов. Получились отличные результаты - выровнялась мощность по диапазонам, при этом на НЧ диапазонах произошёл спад мощности, который легко компенсировался увеличением уровня раскачки с ЦАП в трансивере Волк и устранился небольшой провал мощности на 17 метровом диапазоне с 85 Ватт до 106 Ватт! Гармоники третьего порядка, просмотренные при помощи прибора Tiny SA через коаксиальный аттенюатор -60 дБ, наблюдаются только на диапазоне 10 МГц с уровнем около -43 дБм (третья гармоника). Гармоники второго порядка, после балансировки токов драйвера на RD16HHF1, вообще отсутствуют до уровня -86 дБм при полной мощности трансивера 106 Вт на всех диапазонах! Просто чистые диапазоны!! До применения этого куска кабеля я видел гармоники 2, 3, 5 порядков на ВЧ диапазонах, с разными уровнями. ФНЧ использовался 5 порядка того же трансивера Волк, китайской сборки, без переделок.


Высказывались идеи по согласованию РА с ФНЧ путём подбора ёмкостей и индуктивностей последнего, однако, как мне кажется, это не совсем правильный путь, так как при настройке ФНЧ мы первоначально добиваемся его правильной АЧХ, минимума потерь в полосе пропускания и КСВ при нагрузке 50 Ом в рабочем диапазоне, а затем, при подборе его ёмкостей и индуктивностей для получения оптимального согласования с РА, ухудшаем эти параметры.
Идея с применением коаксиального кабеля в виде согласующего элемента вполне заслуживает внимания при самостоятельном изготовлении многодиапазонного усилителя мощности.
|