FreiraumwelleDL8STWLieber Wellen reiten, als Bits schubsen
Ausschnitt einer rauscharmen Verstärkerbaugruppe in Mikrostreifenleitungstechnik

HF-Technik

2-m-QRP-Linearendstufe nach DL2EWN

Eine linear arbeitende Endstufe für das 2-m-Band mit maximal 10 W, aufgebaut aus einem Bausatz des FUNKAMATEUR nach DL2EWN. Endstufentransistor ist ein RD16HHF1. Sie arbeitet im A-Betrieb und braucht deshalb mehr Kühlung, als die 10 W vermuten lassen.

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Fertige 2-m-Endstufe auf schwarzem Strangkühlkörper, Frontplatte mit zwei BNC-Buchsen, Verbindung zur Platine über halbstarres Koaxialkabel

Eckdaten

Frequenzbereich2-m-Band, 145 MHz
Ausgangsleistungmax. 10 W · Angabe aus der Bauzeit, kein erhaltenes Messprotokoll
BetriebsartLinearbetrieb (A-Betrieb) · hoher Ruhestrom, entsprechend hohe Verlustleistung
EndstufentransistorRD16HHF1 (Mitsubishi) · Gehäusebeschriftung 087AD-G, auf dem Platinenfoto lesbar
ArbeitspunkteinstellungBD137 mit Trimmpotentiometer
AnschlüsseBNC an der Frontplatte, SMA auf der Platine · Verbindung über halbstarres Koaxialkabel
Kühlungschwarz eloxierter Strangkühlkörper · im Betrieb zu knapp bemessen
HerkunftBausatz des FUNKAMATEUR nach einem Entwurf von DL2EWN

Ziel

Mit ein paar hundert Milliwatt kommt man auf 2 m nicht weit. Ich wollte eine kleine Endstufe, die daraus einige Watt macht, ohne das Signal zu verzerren. Linear musste sie also arbeiten.

Konzept

Gebaut habe ich einen Bausatz des FUNKAMATEUR nach einem Entwurf von DL2EWN. Die Schaltung arbeitet im A-Betrieb: Der Transistor leitet über die gesamte Signalperiode und führt dabei einen hohen Ruhestrom. Das kostet Wirkungsgrad, hält die Signalform aber sauber.

Endstufentransistor ist ein RD16HHF1 von Mitsubishi, ein MOSFET für HF-Leistung. Den Arbeitspunkt stellt ein BD137 zusammen mit einem Trimmpotentiometer ein. Bei einer Stufe im A-Betrieb ist der Ruhestrom die entscheidende Einstellgröße.

Aufbau

Die Platine ist durchgehend mit bedrahteten Bauteilen bestückt und sitzt auf einer Aluminiumplatte, die den Transistor thermisch an den Kühlkörper anbindet.

Bestückte Platine der Endstufe, flach von der Seite fotografiert: bedrahtete Widerstände und Kondensatoren, mehrere Ringkerne, ein Trimmpotentiometer und rechts der Leistungstransistor

Auf der Nahaufnahme sind beide Halbleiter lesbar. Rechts der RD16HHF1 mit dem Aufdruck 087AD-G, links davon der BD137 für den Arbeitspunkt. Am linken Rand sitzt die SMA-Buchse des Eingangs.

Draufsicht auf den Endstufenbereich der Platine: rechts der Transistor mit Aufdruck RD16HHF1 087AD-G, in der Mitte ein BD137, links eine SMA-Buchse, dazwischen Ringkerne und bedrahtete Bauteile

Zunächst lief die Baugruppe offen auf dem Tisch. Erst knapp ein Jahr später kam sie auf einen Strangkühlkörper mit angeschraubter Frontplatte. Ein- und Ausgang liegen dort auf BNC-Buchsen, die Verbindung zur Platine übernimmt halbstarres Koaxialkabel.

Frontplatte der fertigen Endstufe mit zwei BNC-Buchsen, dahinter die auf dem Kühlkörper montierte Platine, Verbindung über halbstarres Koaxialkabel

Schrägansicht der montierten Baugruppe: Platine auf der Aluminiumplatte über dem Kühlkörper, rechts die Stromzuführung in Rot und Schwarz

Messung

Nachgemessen habe ich beim Aufbau. Abweichungen zu den Angaben des Bausatzes gab es keine. Die Protokolle dazu habe ich nicht mehr, deshalb stehen hier keine Zahlen. Sobald die Endstufe wieder auf dem Tisch liegt, reiche ich eine Messreihe nach.

Ergebnis

Die Endstufe arbeitet linear und gibt maximal 10 W ab. Der wichtigste Punkt aus der Praxis betrifft aber nicht die Hochfrequenz, sondern die Wärme: Der Kühlkörper ist zu klein.

Für 10 W Ausgangsleistung wirkt er reichlich bemessen. Im A-Betrieb ist er es nicht, denn der Ruhestrom fließt auch ohne anliegendes Signal. Wer die Schaltung nachbaut, sollte den Kühlkörper nach der Verlustleistung im Ruhezustand auslegen und nicht nach der Ausgangsleistung.