Olá MTC.
Observações preliminares:
1 - Antes de mais nada, vou considerar que, quando você se refere a 5MHz está se referindo a 5Mc/s (onda com transição mais abrupta que possui mais harmônicos). Caso a frequência seja de 5MHz (senoidal), então minha solução não é apropriada.
A partir daqui, quando me referir a "frequência", entenda-se como onda quadrada, ok?!
2 - Será que essa frequência não poderia ser menor? Facilitaria em muito seu problema.
3 - Não poderia usar uma transferência infravermelha, do tipo dos controles remotos? A distância entre transmissor e receptor poderia aumentar até quase 10m.
Seus circuitos
Vamos analisar suas opções e depois apresentar outra solução.
O transmissor possui um grave erro, no tocante a responder a esta frequência.
A falta de um resistor de coletor de Q3 vai fazer com que a corrente no LED corte lentamente, não dando tempo de ir a zero antes que chegue o novo pulso de corrente.
Considerando uma entrada TTL, o capacitor C2 pode ficar se carregando a cada pulso em ‘1’. A junção base-emissor do transistor Q2 vai conduzindo, carregando o capacitor com o positivo no lado do sinal de entrada. Isso faz com que o outro lado fique negativo, tendendo a cortar, depois de alguns ciclos. A constante de tempo de carga TEM que ser igual à constante de tempo de descarga, para que isso não ocorra.
Na figura seguinte coloquei o circuito de um transmissor, que responde a essa frequência. Como você colocou a corrente no LED com 50mA, pode quase que dobrar a resistência de coletor do circuito. Talvez uns 47 ohms.
O Led é o IRE161 ou outro rápido qualquer. O TIL31 não responde a essa taxa.
Na figura seguinte desenhei a forma de onda de corrente no LED. Com o resistor de 27 ohms, o tempo de subida e de descida ficaram em 28ns, o que é bem rápido.
Minha internet está muito lenta.
Com relação ao receptor, mais tarde eu posto algo.
MOR_AL
"Para o triunfo do mal só é preciso que os bons homens não façam nada." Edmund Burke.
"Nunca discutas com pessoas estúpidas. Elas irão te arrastar ao nível delas e vencê-lo por possuir mais experiência em ser ignorante". Mark Twain