Proč "odchází" LNA s MMIC obvodem PGA-103?

LNA s tímto obvodem jsou v posledních letech ve světě dosti populární. Mají dobrý poměr ceny a obvodových parametrů, navíc vstup i výstup obvodu je na nízké impedanci a to zjednodušuje použití. Přesto v závodě radioamatéři některý LNA s tímto obvodem ztratí. Bližším zkoumáním se následně obvykle potvrdí, že MMIC zesilovač je vadný. Kdysi jsem na toto téma ztratil pár slov v souvislosti s překladem článku HB9AFO, později se tímto tématem zabýval i OK1VUM. K jeho zjištění snad jen tolik, že pokud je vodič k LNA na stožáru u antén dlouhý desítky až stovku metrů, nelze samozřejmě vyloučit zničení tohoto obvodu nějakou indukční špičkou. Proto jsou přímo u obvodu běžně používány integrované stabilizátory napětí, případně na vstupu napájení ještě nějakými varistory. Někdy stačí i paralelní stabilizátor (LM431, zenerova dioda a zdroj proudu apod.). Vyloučíme-li hrubé závady (úder blesku někde poblíž, vaklající CINCH u sekvenceru, nedostatečná izolace anténního relé, či zničení LNA přeslechem od druhé antény, která byla pod výkonem, zatímco anténa s LNA byla přepnuta na příjem...) zdálo by se, že není důvod, proč by s tímto zesilovačem měly být problémy. Jenže jsou. My jsme po dlouhých létech opět ztratili tento LNA (a dokonce dva) během Marconi memorial contestu. Šlo o předzesilovače postavené exaktně podle návodu G4DDK a to s použitím jeho kitů (stavebnic), které syn před několika lety koupil. Protože LNA od G4DDK jsou velmi rozšířené a platí za dobrou konstrukci, pochopitelně mne zajímalo, jak ke zničení obvodu mohlo dojít.

Nebylo to nic unikátního, záhady nechám jiným. Za zničením MMIC obvodu stojí mechanická konstrukce LNA od G4DDK, který má v plechové krabičce uzavřen plošný spoj tak, že mechanický i elektrický styk s krabičkou má zemní plocha plošného spoje pouze v místech vstupního a výstupního SMA konektoru. S tím souvisí zanedbatelný odvod tepla jak ze stabilizátoru, tak VF zesilovače, které se chladí pomocí prokovů do zemní plochy plošného spoje. Jenže z něj už teplo dále nemůže, krabička není větraná a tak po několika hodinách teplota pouzdra obvodu PGA 103, na kterém je výkonová ztráta cca 500mW, stoupne nad hodnotu okolo 85°C a MMIC se zničí, čemuž pochopitelně pomůže vyhřívání vnitřního prostoru LNA od analogového stabilizátoru napětí 7805.

Proto jsem v konstrukci G4DDK vytvořil dva tepelné můstky - jeden pod PGA103 a druhý pod stabilizátorem, které teplotně propojují zemní plochu plošného spoje LNA a plechovou krabičku. Stačí se podívat na obrázky. Ten mosazný kroužek, připájený na víčko předzesilovače má průměr 6, vnitřní otvor 4 a výšku 2mm.

OK1VPZ