Blueberry SDR Transceiver


Version: 14.Nov.2010
Autor: Andre Adrian, DL1ADR

Einleitung

Ein Software Defined Radio SDR verlagert etliche Aufgaben von Hardware auf Software. Auf jeden Fall wird die Modulation und Demodulation in Software erledigt. Bei den neuesten Konzepten wird die Down Conversion (Misch Stufe) durch Field Programmable Gate Array FPGA mit Hilfe des Cordic Algorithmus in Hardware erledigt. Die hier vorgestellten Schaltungen enthalten einen Schaltmischer, noch keinen FPGA Firmware Mischer. Der Name "Blueberry SDR" stammt von einem USB programmierbaren Local Oszillator Modul der Firma Cypress mit dem die ganze Entwicklung begonnen hat.
Die Blueberry 12W PA mit RD16HHF1 funktioniert als Laboraufbau. Die 100W PA mit IRF540 funktioniert als Spice Simulation.

Inhaltsverzeichnis


Senderendstufe (PA) für Kurzwelle

Die üblichen Kurzwelle-Transceiver haben eine Ausgangsleistung von 100W bei einer Spannungsversorgung von 13,8V. In meinem Yaesu FT450 steht ein Gegentaktendstufe mit RD100HHF1 von Mitsubishi. Diesen Radiofrequenz-MOSFET gibt es bei Box73.  Der Selbstbau einer Senderendstufe ist ein spannendes Abenteuer. Die Bauteile sind recht teuer und beim Experimentieren mit viel Strom und Spannung geht schon einiges schief.
Eine Senderendstufe kann heute mit Röhren oder mit Transistoren aufgebaut werden. Die Röhre ist ein relativ robustes Bauteil und ist damit für den Anfänger geeignet. Leider liegt die Anodenspannung bei 1000V und mehr, es besteht somit eine echte Lebensgefahr. Die Transistorendstufe kann mit bipolaren Transistoren oder mit MOSFETs aufgebaut werden. Die bipolaren Transistoren haben eine Neigung zur Selbstzerstörung: steigt die Temperatur im Transsistor fließt mehr Strom, wenn mehr Strom fließt steigt die Temperatur weiter. Die MOSFETs neigen weniger zur Selbstzerstörung durch Erwärmung. Weil MOSFETs eine grössere Verstärkung als eine Röhre oder ein bipolarer Transistor haben, ist wildes Oszillieren ein Problem, besonders bei Gegentaktschaltungen.
Eine CW-Endstufe ist die einfachste Senderendstufe. Die Endstufe muß entweder volle Leistung bringen oder nichts. Heutzutage werden solche Endstufen mit MOSFETs in Klasse E aufgebaut. Hierbei kann der Wirkungsgrad 80% oder mehr betragen. Eine SSB-Endstufe ist eine lineare Endstufe, das Ausgangssignal soll dem Eingangssignal folgen. Der Wirkungsgrad einer Klasse AB Endstufe liegt bei 50%. Wenn eine solche Endstufe 400W Hochfrequenzleistung an die Antenne abgibt, werden gleichzeitig 400W Wärme produziert.
Die Hersteller von HF-MOSFETs wie Motorola (heute M/A-Con) und Philips (heute NXP) veröffentlichen Application Notes und Engineering Bulletins mit Endstufen-Schaltungen. Die Schaltungen von dem Motorola Ingenieur Helge Granberg werden von der Firma Communication Concepts als Bausätze vertrieben. In dem Bulletin EB104 von 1983 wird eine 600W SSB Endstufe mit vier Stück MRF150 HF-MOSFET beschrieben. Dieser 150W Transistor gehört neben dem RD100HHF1 zu den günstigen Typen.


Blueberry SDR 2W Transceiver

Die SDR 6 Schaltung läßt sich auch als Aufwärtsmischer (up converter) betreiben. In diesen Fall wird der Headphone Ausgang der Soundkarte an die Niederfrequenzanschlüsse angelegt. Am Anschluß Ant liegt das Hochfrequenzsignal. Ein SSB (Single Side Band) Modulator muß den Träger und ein Seitenband unterdrücken. Bei der Phasenmethode wird dies durch zwei um 90° phasenverschobene NF Signale I, Q und zwei um 90° verschobene Trägerfrequenzsignale erreicht. Das Niederfrequenz IQ Signal kann im PC mit Hilfe der Hilbert Transformation aus einem normalen NF Signal erzeugt werden. Alternativ ist die Erzeugung durch ein Hardware "Phase Shift Network" möglich. Der Johnsonzähler IC2 garantiert im ganzen Frequenzbereich einen sauberen 90° Phasenunterschied der beiden Trägerfrequenzsignale.
Das HF Signal wird mit einem RD06HHF1 HF MOSFET verstärkt. Dieser MOSFET wird z.B. in dem SSB Broadband QRP Ampifier von Rolf, DL6MBI, eingesetzt. Die Verstärkung ist 16dB, aus 50mW Eingangsleistung werden 2W Ausgangsleistung. Die Bias Spannung des MOSFET wird über R3 eingestellt. Ruhestrom ist 300mA bis 400mA für Klasse A Betrieb. Die Biasspannung liegt am kalten Ende des HF Trafos TR1. Der MOSFET erhält nur beim Senden eine Biasspannung. Beim Empfang fließt kein Ruhestrom durch den MOSFET. Der MOSFET bleibt kühl und es gibt keine unerwünschte Oszillationen.
Einige Relais sorgen für die Sende/Empfangsumschaltung.
Alle Widerstände sind Metallschicht 0.6W mit 1% Toleranz. R3 ist Trimmer Bauform 64W. Für C1 bis C3 und L3 bis L4 siehe SDR 6 Schaltung. C4 bis C8 sind X7R Vielschicht. C9 bis C12 sind Elko 16V. L1 und L2 sind SMCC Spulen oder 3 Windungen Kupferlackdraht durch Ferrit-Dämpfungsperle DFP 5,0 aus Ferroxube 3b. L5 bis L8 sind SMCC Spulen. TR1 ist ein Mini-Circuits T-622-X65 Trafo. L9 ist ein Amidon Eisenpulverringkern T50-6. Primärwicklung ist 8 Windungen Kupferlackdraht mit 0.75mm Durchmesser, Sekundärwicklung ist 17 Windungen Kupferlackdraht mit 0.5mm. X1 bis X3 sind 6.3mm Stereo Klinkenbuchse. Die Reihenschaltung D1 und LED1 bildet eine 2.5 Volt Spannungsreferenz. LED1 ist eine gelbe 3mm LED mit 2mA Stromaufnahme (low current LED). K1 und K2 sind Miniaturrelais FRT5 oder Omron G6H für 12V. Der PTT Anschluß wird gegen Masse geschaltet. Es fließen 24mA. Der /PTT_OUT Ausgang des USB Synthesizer kann diesen Strom liefern.


Blueberry SDR 2W Transceiver mit Vorverstärker

Der BF981 Dual-Gate MOSFET hat einen Rauschwert von nur 0.7dB. Damit ist dieser Transistor gut geeignet als Hochfrequenz Vorverstärker für den Empfangszweig. Der Einsatz von Preamps ist nicht immer nützlich. Auf jeden Fall wird das Rauschverhalten des Empfängers verschlechtert. Ob durch die Verstärkung des Preamps insgesamt eine Verbesserung eintritt ist auszutesten. Besonders digitale Modulationen wie DRM reagieren empfindlich auf rauschende Empfänger. Der folgende Schaltplan enthält nur eine Teilschaltung. Der Punkt "von C1" wird am oberen Anschluß von C1, d.h. am Eingang des T-Mode Mixer Tiefpassfilters, angeschlossen. Anstelle von BF981 lassen ich auch die SMD Typen BF994 oder BF998 verwenden.




IRF540 Linear Endstufe (PA)

Der Softrock RXTX liefert 1W Sendeleistung (20Vss an 50Ohm). Für SSB Sprechfunk sind aber eher 50W bis 100W nötig. Die gezeigte Schaltung ist eine 100W Gegentakt Klasse B Endstufe mit besonders einfach herzustellenden HF-Übertragern. Auf höheren Frequenzen sinkt die maximale Ausgangsleistung. Im 20m Band (14.35MHz) sind 32W Leistung möglich. Die Schaltung ist bis jetzt nur in SPICE simuliert!

Achtung beim Aufbau dieser Schaltung. Es entstehen HF Spannungen von 200Vss und mehr. Kontakt der Haut mit so grossen HF Leistungen führt zu üblen HF Haut-Verbrennungen. In Deutschland dürfen diese Schaltung nur Funkamateure aufbauen.

Eine 16A Sicherung oder ein Sicherungsautomat wie z.B. Schurter T9-611P 16A verhindern Kabelbrand. Die HF-Übertrager sind nicht für das 160m Band geeignet - der Flux wird zu hoch.


Bild: 100W PA mit IRF540. Elliptic Filter am Ausgang für 3,5MHz.


Der Leistungs MOSFET IRF540N ist kein Hochfrequenztransistor sondern ein Schalttransistor im TO220 Gehäuse. Die Leistungsdaten sind Drainspannung Vdss=100V, Drainwiderstand Rds(on) = 0.044Ω, Drainstrom Id = 33A, Gateladung Qd = 71nC. Bei Reichelt kostet solch ein Wunderwerk 59 Cent. Jeder IRF540 in der Schaltung wandelt maximal 45W in Wärme um. Ein guter Kühlkörper ist nötig. Die Kühlkörper für Intel Pentium 4 CPU für eine Thermal Design Power (TDP) von 130W sind empfehlenswert. Der Kühlkörper hat einen Lüfter und einen Kupferkern. Die beiden Transistoren werden isoliert(!) auf den Kühlkörper montiert.

L1, C1 und R1, R2 bilden den Eingangsteil. Der Eingangsteil sorgt für gegenphasige Signale für die beiden Treiberstufen. Der 1:1 Übertrager L1 setzt 50Ω unsymmetrisch auf 50Ω symmetrisch um. Als Kernmaterial wird Eisenpulver Amidon -2 benutzt. Die Wicklungen werden bifilar aufgebracht, jeweils 20 Windungen auf einem T50-2 Ringkern. C1 verbessert den Impedanzgang bei höheren Frequenzen.  R1 und R2 schließen den Übertrager mit ungefähr 50Ω ab. R1 und R2 sollten 2 Watt Metallschicht Widerstände sein.

Das HF Signal gelangt über den Eingangsteil auf die beiden Treiberstufen in Komplementär-Kollektorschaltung. Der Komplementär-Emitterfolger erlaubt eine niederohmige Ansteuerung des IRF540. Der Schalt MOSFET IRL540 hat eine Gatekapazität von 1960pF. Die Impedanz des Gate ist deshalb frequenzabhängig. Hochohmig bei niedrigen Frequenzen, niederohmig bei hohen Frequenzen. Treiberstufe und Endstufe sind über Kondensatoren C6 oder C8 gekoppelt.

Die IRF540 benötigen 3,5V Biasspannung (Gatespannung). Diese Spannung muß wegen der Gatekapazität niederohmig sein. Die Gatespannung wird mit dem Spannungsteiler R9, R10, R11 bereitgestellt. Über R7 und R8 gelangt die Biasspannung an die MOSFETs. Kondensator C7 ist ein Keramik-Vielschicht-Kondensator. Der Ruhestrom ist 250mA für beide IRF540 zusammen. Achtung, nur vorsichtig an dem Trimmer R10 drehen. Der Spitzenstrom des MOSFET ist 110 Ampere. Da fliegt leicht die Sicherung heraus...

L2 bis L4 und C9 bis C11 bilden den Ausgangsteil. L2 bis L4 sind 1:4 Ruthroff Leitungstransformatoren (transmission line transformer). Die Impedanztransformation ist somit 1:16, die Impedanz von 3,1Ω am Drain des IRF540 wird nach 50Ω am Ausgang umgesetzt. L2 und L3 haben eine kleine Induktivität von 250nH pro Wicklung. Deshalb wird Amidon Eisenpulver -10 verwendet. L2 und L3 haben jeweils zweimal 9 Windungen bifilar auf einem T50-10 Kern. L4 hat eine Induktivität von 1,2uH, deshalb wird Amidon Eisenpulver -6 verwendet. Wegen der grösseren HF-Spannung an L4 wird ein T94-6 Ringkern mit zweimal 13 Windungen benutzt. Durch C9 und C10 fließen kräftige HF Ströme. Diese Kondensatoren bestehen deshalb aus der Parallelschaltung von zwei Wima FKP 1 Kondensatoren mit 47nF. C11 sorgt wieder für gleichbleibende Impedanz, hier sollte ein 400V Keramikkondensator benutzt werden.
Besser als ein Ringkern für L4 funktioniert vielleicht ein Doppellochkern. Solche "Multi-Aperture Cores" können direkt bei Amidon bestellt werden. Der BN-43-3312 oder der BN-43-7051 sind als Ausgangsübertrager im Bereich 3MHz bis 30MHz geeignet.

Das Elleptic (Cauer) Tiefpassfilter L5, C12 - C14 am Ausgang verringert die Verzerrungen (Oberwellen, Harmonische). Für C12 und C14 sollen mindestens 400V Typen verwendet werden. Für jedes Amateurfunkband ist ein eigener Tiefpassfilter nötig. Die Berechnung der Tiefpässe erfolgte mit AADE Filter Design.

Die 12 Volt Kabelführung sollte mit 6 Quadratmillimeter Kfz Litze FLRY ausgeführt werden. Oder zwei 2.5 Quadratmillimeter Litze Leitungen werden parallel geschaltet für 5 Quadratmillimeter Querschnitt. Ein 16A Sicherungsautomat wie z.B. Schurter T9-611P 16A oder eine 20A Auto Sicherung nicht vergessen!
Eine BNC Buchse ist für den Verstärkereingang (In) noch brauchbar. Für den Verstärkerausgang (Out) ist eine PL239 (UHF) Buchse nötig.

RL ist der Lastwiderstand (Antenne) und macht die SPICE Simulation realistisch.

Als Netzteil sollte z.B. das Maas KNT 2500 20/22 Ampere mit traditionellen, 7kg schweren Trafo genügen. Lieferant ist z.B. Funktechnik Grenz. Als Antenne für 80m bis 15m empfiehlt sich die Windom Antenne. Zwischen PA und Antenne ist ein Antennen-Tuner sinnvoll, z.B. der automatische LDG Z-100 oder der manuelle MFJ-941E mit Leistungs- und Stehwellen-Anzeige.



Abbildung links: 3.5MHz Dreieck-Hüllkurve, Spice Simulation. Ausgangssignal (schwarz), Eingangssignal (blau). Abbildung rechts: 14MHz Dreieck-Hüllkurve. Eine lineare Ausgangsstufe liefert fehlerfreie Rauten, was der IRL540 PA nicht ganz gelingt.


Ein 3-poliges Elliptic Tiefpassfilter wird am Ausgang benutzt. Der Schwingkreis C13, L6 hat als Resonanzfrequenz die dreifache Bandmittenfrequenz. Eine Gegentaktendstufe produziert wenig Harmonische auf der zweifachen Grundfrequenz.
Achtung: Diese PA mit einem Tiefpass Antennentuner (Pi-Filter, Collins-Filter) betreiben, sonst werden die geforderten 40dB Dämpfung von unerwünschter Aussendung (2*f, 3*f) eventuell nicht erreicht.
Band
 C12, C14
 C13
 L6
80m
 1,48nF
 122pF
 1,74uH
40m
 745pF
 65pF
 878nH
20m
 378pF
 32pF
 445nH


Linear Endstufe Praxis

Die 100W PA - noch ohne BD135/BD136 Treiberstufe und Gegenkopplung - mit zweimal IRF540 hat sich gut in Spice simulieren lassen, funktionierte aber nicht in der Praxis. Es gilt der alte HF Praktiker Spruch: "Bei Hochfrequenz ist jeder Eingang auch ein Ausgang". Der Gate Eingang arbeitet als Ausgang. Wird die Biasspannung angelegt ist noch alles okay. Kommt die HF Spannung dazu bleibt es okay. Wird nun die HF Spannung weggenommen kommt es zu wilden Schwingungen durch die Miller Kapazitäten im MOSFET und die Induktivität des Übertragers am Ausgang. Der Drainstrom steigt solange an bis die Sicherung auslöst. Die aktuelle Version muß noch getestet werden.
Bei dem HF Mosfet RD16HHF1 sind die Kapazitäten viel kleiner und der oben beschriebene Effekt tritt nicht auf. Im RD16HHF1 Datenblatt wird 16W bis 19W Ausgangsleistung bei 13V angegeben. Diese Ausgangsleistung wird auch erreicht - wobei viel Leistung in den Oberwellen steckt. Mit einem Tiefpassfilter sinkt die Ausgangsleistung auf 12W. Für eine Ausgangsleistung von maximal 15W an 50 Ohm ist ein Ausgangsübertrager mit 1:3 Windungsverhältnis oder 1:9 Impedanzverhältnis nötig. Aus der Versorgungsspannung 13V auf der Primärseite wird dadurch eine Spitzenspannung von 39V auf der Sekundärseite. Der Ausgangsübertrager ist quadfilar gewickelt. Vier Kupferlackdrähte mit 0.8mm Durchmesser werden "verseilt". Mit dieser "Schnur" werden 18 Windungen auf den T94-6 Kern gewickelt. Für die Sekundärwicklung werden drei Drähte in Reihe geschaltet. Der vierte Draht ist die Primärwicklung.
Mit den Trimmer wird der Ruhestrom auf 0.3A bis 0.5A eingestellt. Die Gatespannung beträgt dann 4.3V.






Abbildung: 12W PA mit RD16HHF1. Ansteuerung mit 1W, Stromaufnahme 1.7A.

Dummy Load

Ein Dummy Load ist ein Widerstand von 50 Ohm der anstelle einer Antenne an den Ausgang einer PA angeschlossen wird um die PA testen zu können. Der Dummy Load muß die Leistung der PA aushalten. Drahtwiderstände sind nicht geeignet weil der Widerstandsdraht als Spule aufgewickelt ist. Eine Möglichkeit ist es 2 Watt Widerstände parallel zu schalten. Für einen 100W Dummy Load sind das 54 Widerstände mit je 2700 Ohm. Es gibt auch Hochlastwiderstände für Montage an Kühlkörper, z.B. bei Box73. Ein solcher 50 Ohm Widerstand genügt für einen 100W Dummy Load. Ein Pentium 4 CPU Kühlkörper für 130W TDP ist als Kühlkörper günstig und leistungsfähig. Der verwendete Kühlkörper hat einen Kupferblock - echte High Tech für wenige Euros. Eine UHF Buchse wird direkt an die Anschlüsse des Widerstands gelötet.
 



Abbildung: Selbstbau Dummy Load. Der Nylonbinder drückt den Widerstand auf den Kühlkörper.


Blueberry SDR 40W Transceiver für 10m

Die IRL540 Schalt MOSFET arbeiten auf dem 80m Band fast so gut wie echte HF MOSFET. Für das 10m Band gilt das nicht mehr. Der HF MOSFET RD16HHF1 ist günstig und sollte für eine Klasse B Endstufe mit knapp 40W Ausgangsleistung bei 30MHz und 13.8V Speisung gut sein. Wirkungsgrad ist typisch 65% und minimal 55% bei 30MHz laut Datenblatt. Die Stromaufnahme sollte 5.4A bei 13V sein. Damit ist diese Endstufe für Portabel Betrieb mit Akku geeignet. Im Empfangsfall liegt die Stromaufnahme der Endstufe unter 1mA.
Die PA Schaltung wird für den RD16HHF1 nur wenig verändert. Der Reihenschwingkreis für die Linearisierung ist nicht mehr nötig. Der Eingangsübertrager hat eine geänderte Primärwicklung. Die Primärwicklung hat 4 Windungen Kupferlackdraht 0.5mm Durchmesser oder dicker. Die Sekundärwicklung hat 2 mal 4 Windungen gleicher Drahtstärke. Der Ausgangsübertrager ist ein Amidon T106-6 Ringkern mit einem Windungsverhältnis von 1:3.5. Die Sekundärwicklung hat 21 Windungen aus Kupferlackdraht mindestens 0.7mm Durchmesser. Die Primärwicklungen sind 2 mal 3 Windungen bifilar aus Kupferlackdraht 1.5mm Durchmesser oder Kfz Litze FLRY 2.5 Quadratmillimeter Querschnitt. Die Biasspannung für den RD16HHF1 liegt bei 4V. Der Ruhestrom ist 500mA für beide MOSFET. Zum Abgleich werden zuerst beide Trimmer auf Null gestellt. Dann wird der erste MOSFET auf 250mA Ruhestrom eingestellt. Zum Abschluß wird der zweite MOSFET auf insgesamt 500mA Ruhestrom eingestellt. Alle drei MOSFET haben Source Anschluß am TO220 Gehäuse und können auf einen gemeinsamen Kühlkörper montiert werden.
Der 40W Ausgang wird über ein 6 Ampere Relais Fujitsu FTR-LYCA oder Finder 34.51 geschaltet. Mit dem freigewordenen Schaltkontakt des Relais K1 wird die Biasspannung der Endstufen MOSFET geschaltet. Beim Empfang sind Treiber Q1 und Endstufe Q2, Q3 ohne Biasspannung und können abkühlen.




Blueberry SDR 100W Transceiver

Der 100W Transceiver stammt von der 100W PA. Bei dem Schalt MOSFET IRL540 liegt Drain am TO220 Gehäuse. Jeder IRL540 benötigt einen eigenen, von GND isolierten Kühlkörper oder isolierte Montage mit Glimmerscheibe. Bei dem HF MOSFET RD06HHF1 liegt Source am TO220 Gehäuse. Der RD06HHF1 Kühlkörper kann mit GND verbunden werden. Der IRLI540 hat ein isoliertes Gehäuse. Die beiden IRLI540 und der RD06HHF1 können auf einen gemeinsamen Kühlkörper geschraubt oder mit Sekundenkleber geklebt werden.
Der Ruhestrom kann für jeden MOSFET einzeln eingestellt werden. Zum Abgleich werden zuerst beide Trimmer auf Null gestellt. Dann wird der erste MOSFET auf 600mA Ruhestrom eingestellt. Nun wird der zweite MOSFET auf insgesamt 1200mA Ruhestrom eingestellt. Bei zu hoher HF Ausgangsspannung wird die Schutzschaltung um Q4 aktiv. Wenn Relais K4 anzieht werden die PTT Relais K1 bis K3 stromlos. Die PA wird nicht mehr angesteuert. K4 hat eine Selbsthaltung.
Widerstand R5 ist Metallschicht 2W, andere Widerstände sind Metallschicht 0.6W mit 1% Toleranz. R6 und R7 sind Trimmer Bauform 64W. Für C14, L11 und C15 siehe Linear Endstufe. C8, C16 bis C18 sind X7R Vielschicht. L10 ist SMD Induktivität Fastron Bauform 1206. Durch K3 steigt die Stromaufnahme der PTT Leitung auf 40mA.
Achtung: Diesen Transceiver nur mit einem Pi-Filter Tiefpass Antennentuner betreiben, sonst werden die geforderten 40dB Dämpfung von unerwünschter Aussendung (2*f, 3*f) nicht erreicht.



Blueberry SDR 100W Transceiver für 10m

Für 100W Leistung auf dem 10m Band wird der HF MOSFET RD100HHF1 eingesetzt. Der RD100HHF1 von Mitsubishi wird z.B. im Yaesu FT-2000, FT-950 und FT-450 eingesetzt. Im FT-450 wird dieser 30MHz FET als Endstufe für 1.8MHz bis 50MHz(!) benutzt. Laut Datenblatt ist der Wirkungsgrad bei 30MHz typisch 60% und mindestens 55%. Das bedeutet 14 Ampere Stromaufnahme bei 13 Volt. Der Eingangsübertrager und der Ausgangsübertrager ist wie bei der IRL540 100W PA aufgebaut. Der Ruhestrom sollte zwischen 1 Ampere und 2 Ampere eingestellt werden. Bei einem Wirkungsgrad von 55% und 100W Ausgangsleistung wandeln die MOSFETs 82W in Wärme um. Die Kühlkörper für Intel Pentium 4 CPU für eine Thermal Design Power (TDP) von 130W sind empfehlenswert. Der Kühlkörper hat einen 12V Lüfter und einen Kupferkern. Mit diesem Kühlkörper ist auch in den Digimodes wie PSK31 ein Dauerbetrieb mit 100W möglich. Mit etwas Sekundenkleber lassen sich die Transistoren auf den Kühlkörper kleben. Vor dem Kleben einen Anschlußdraht an den Source Anschluß löten. Mechaniker schneiden M3 Gewinde in den Kupferkern des Kühlkörpers und verschrauben die Transistoren. Der Kühlkörper kann mit GND verbunden werden. Der RD06HHF1 kann auf den gleichen Kühlkörper geklebt oder geschraubt werden. Dabei die RD100HHF1 in der Mitte plazieren und den RD06HHF1 am Rand.
Der RD100HHF1 MOSFET ist recht teuer. Dafür ist die restliche Konstruktion der 100W PA sehr einfach, der Wirkungsgrad der PA ist gut und die PA ist voll für das 10m Band geeignet. Der RD100HHF1 in Gegentaktschaltung sollte sogar für 200W Ausgangsleistung ausreichen. Dann muß die Treiberstufe 14W Leistung liefern, soviel kann ein RD06HHF1 nicht liefern. Eine Gegentakttreiberstufe mit zweimal RD06HHF1 schon. Der Ausgangsübertrager muß natürlich auch größer gewählt werden.
Bis jetzt wurden nur Schaltungen mit MOSFETs vorgestellt. Einfach weil diese Transistoren leicht bei Box73 zu beschaffen sind. Natürlich lassen sich Leistungsverstärker auch mit bipolaren Transistoren aufbauen. Bipolare 100W HF Transistoren sind 2SC2904, 2SC3240 und 2SC3908. In den RM Italy PAs HLA 150 und KL 300 wird der bipolare 70W 50MHz Transistor SD1446 eingesetzt.




Aufbau Blueberry SDR 100W Transceiver

Der Aufbau des Blueberry SDR 100W Transceiver erfolgt in ugly construction. Kleine Stücke Lochstreifenplatine werden auf zweiseitig beschichtete Epoxy Platinen geklebt. Das Gehäuse wird ebenfalls aus Epoxy Platinen Stücke zusammengesetzt. Es werden Europakarten verwendet mit 160mm auf 100mm. Die Bodenplatine und Dachplatine ist 160 auf 100mm. Die Seitenwände sind 50mm hoch, hierzu werden Europakarten der Länge nach durchgeschnitten. Der Innenraum des Transceivers ist in drei Kammern aufgeteilt. In der ersten Kammer ist der Local Oszillator (Si 570 USB Synthesizer, 74AC74) mit der USB Anschlußbuchse. In der zweiten Kammer ist der T-Mode Mixer (74HC4066, Relais K1, K2) mit 3 NF Anschlußbuchsen und dem Empfänger Bandwahlschalter. In der dritten und Kammer ist der PA (RD06HHF1, IRL540, BC559C, Relais K3, K4) mit der UHF Anschlußbuchse, der PTT Buchse, der Spannungsversorgungsbuchse für den Z-100 Antennentuner, dem +13V Anschlußkabel und dem PA Bandwahlschalter. Auf der PA Kammer sitzt der CPU Kühler mit Lüfter, ein 0.26°C/Watt Type.
Die Trennwände der Kammern sind 97mm auf 50mm. Diese Seitenwände tragen den Großteil der Elektronik jeder Kammer. Hinter den RX Bandwahlschaltern befindet sich eine Lochrasterplatine 50mm auf 60mm mit Lötstreifen. Hier werden die Bauteile für die Tiefpassfilter untergebracht. Der TX Bandwahlschalter hat eine 50mm auf 50mm Lochrasterplatine mit Lötpunkten.
Für die Befestigung Transistoren auf Kühlkörper und Kühlkörper auf Dachplatine werden M3 Gewinde mit einem Bit-Kombigewindebohrer und Akkuschrauber in das Alu des Kühlkörpers geschnitten. Kleben mit Sekundenkleber ist alternativ möglich. Die Epoxy Platinen mit Glasfaserkunststoff Trägermaterial werden mit einer Proxxon Tischkreissäge KS230 (Proxxon 27006) mit Hartmetallsägeblatt Proxxon 28011 geschnitten. Achtung: das Hartmetallsägeblatt verkantet leicht. Deshalb nach 1cm Vorschub zurückziehen und um 0.5mm versetzt wieder einschneiden um einen Schnitt der breiter ist als das Sägeblatt herzustellen.
Hier gibt es die Eagle CAD Dateien von Blueberry 100W Transceiver. Achtung: Die BRD Dateien sind nicht geroutet sondern sollen nur bei der Bauteil Plazierung helfen.













Aufbau Clock Platine unten, Mixer Platine oben und RX Tiefpass links.







Achtung: Siehe Linear Endstufe für korrigierte IRL540 Schaltung!








Abbildung: Blueberry Transceiver von vorn. Von links nach rechts ist Clock Platine, Mixer Platine, RX Tiefpass, Overload Platine und TX Tiefpass Platine zu sehen.



Abbildung: Blueberry Transceiver von hinten. Von links nach rechts ist +13V Stromzuführungsleitungen, UHF Buchse, Klinkenbuchsen für Line-In oben und isolierte Klinkenbuchse für Kopfhörer unten  und USB Anschluß zu sehen.



Abbildung:  Blueberry Transceiver von unten. Die blauen Trimmwiderstände sind gut zu sehen. Achtung: Kein Kabel mit PVC Isolation für HF Verdrahtung benutzen!