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王清华老师BG2JJ的文章 《电子管射频功放DIY》 [复制链接]

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离线浦东星
 
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4222
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2010-01-13
王清华王老师bg2jj的文章 《电子管射频功放diy〉》
[ 此帖被浦东星在2012-06-14 12:03重新编辑 ]
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离线bg8gfh
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只看该作者 1楼 发表于: 2010-01-13
在书上看过,好资料。
离线BD2RWR
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1971
只看该作者 2楼 发表于: 2010-01-13
原来从来没接触电子管,只买过一只电子管fu13,参考该文章做试验很成功,一个星期搞定。
离线BH7KQK
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3415
只看该作者 3楼 发表于: 2010-01-13
很好,很强大。
离线max110
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762
只看该作者 4楼 发表于: 2010-01-13
狠好,很强大.......
离线BG8SF
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只看该作者 5楼 发表于: 2010-01-13
电子管功放!很有胆味!
离线浦东星
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4222
只看该作者 6楼 发表于: 2010-01-13
hv=800v ia=130ma   q=12

r=?????
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离线BG4PFL
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186
只看该作者 7楼 发表于: 2010-01-13
浦东星及时雨
非常感谢,今早刚想出门去买无线电08第3期,突然看到了刚贴出的王清华老师的文章,立即下载,潜心学习。
离线bg6qbt
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7248
只看该作者 8楼 发表于: 2010-01-14
[quote=浦东星]hv=800v ia=130ma   q=12

r=?????[/quote]
这哪下载.....
离线周学南
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556
只看该作者 9楼 发表于: 2010-01-14
离线BG4KPG
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只看该作者 10楼 发表于: 2010-01-15
我也是参考此文试验成功!王老师是一个很热心的人。这个fu-7功放是他亲手试验制作的,这上面的一些数据都很准确,很多做功放的文章都是相互抄袭。连作者本人都没有实验过。防制者更不可能成功了,所以想做功放的朋友可以参考次文!
离线huizi
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908
只看该作者 11楼 发表于: 2010-01-16
为什么下载不了呀
离线BD2RWR
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1971
只看该作者 12楼 发表于: 2010-01-16
'
我也是参考此文试验成功!王老师是一个很热心的人。这个fu-7功放是他亲手试验制作的,这上面的一些数据都很准确,很多做功放的文章都是相互抄袭。连作者本人都没有实验过。防制者更不可能成功了,所以想做功放的朋友可以参考次文!
'
说得很好。其它方面抄(转)专业户也有,用的题目很诱人,自己从来不实验,害的很多朋友浪费了宝贵的时间和经费。王老师的文章原理清楚,数据准确,可操作性好,个人认为是diy的精品资料。
离线BG1HL
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837
只看该作者 13楼 发表于: 2010-01-16
转帖:
谈业余用途的短波电子管功放(此文将不定期修改、补充、完善 )

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  前言:本文是依据早已淘汰的中档国产74发射机功放和2区某爱好者的单件双fu-81短波功放diy成功作品(用成品机改造而成)为蓝本,针对一些资料已公开的国内外业余短波功放的一些特点,抛砖引玉,发表一点粗浅的看法,目的是在技术上探讨电子管功放应当在具备哪些功能,业余条件下能够达到什么样的水平,需要向哪个方面努力才能达到满足无线电发射方面强制性规范要求。因理论水平和接触的设备有限肯定存在不少谬误。为使中国火腿的diy作品朝着实用、尽可能的高性能发展,敬请朋友们提供素材,把国内套件的花钱不多但能够提高品质的细节提供上来进行补充完善。本文不针对任何特定型号的功放,请勿自行对号入座后狂加批判,攻其一点不计其余。

  电子管因抗瞬时过载能力很强,做成的短波段的射频功放电路简单,单位功率的制造成本低且体积小和重量轻,如果保护做到位了比上世纪90年代退役的全固态机耐操多了!正因为以上优势,深受业余无线电爱好者喜爱。合格的成品胆功放价格不是便宜的,至少要一到两美元每瓦(其实在国内,3500人民币你也不可能买到合格的、真正的线性的、允许使用大量二手或者积压10年以上电子元件批量生产出来的400瓦以上商品胆功放),自己找零件diy也许会便宜点,但少部分零件不好找且价格不菲,建议找一台报废的、便宜的74、76等电子管发射机拆零件来diy恐怕更划得来,但是你如果是买来纯粹使用,建议买贵的,同时在买之前询问一下该功放的细节处理。
  胆功放技术几十年前就做到位了,原理也很简单,而且①当今的元器件质量要优于那个年代还便宜很多;②ham用的胆pa不会放到潮湿的坑道或者航行在大海的舰艇上使用因而无须为抗腐蚀使用贵金属也无须为振动加固其结构设计大幅度降低成本;③使用大功率pa的ham的天线驻波一般小于3,于是槽路工作环境很好,很多电容用不着选用高耐压和高功率的;④ham使用的频率很窄,用不着使用昂贵的滚桶电感+真空可变电容(联动)的大范围连续可调的同步调谐机构,槽路电感线圈的q值可以做得更高;⑤单片机技术和传感器技术突飞猛进,现在完全可以利用现代科技将电子管的优势发挥到极限。综上所述,所理所当然要在战略上藐视电子管功放。然而细节决定成败,在实际diy套件设计制造中可千万别瞧不起它的技术含量。
  我个人以为:业余无线电爱好者diy套件市场不应当成为法律的真空地带,更不应当成为粗制滥造的伪劣商品的集散地。大家应当认真学习并理解《中国无线电运动协会章程》的内容,作为商品出售的套件或者整机最起码应当贯彻执行《中华人民共和国产品质量法》和《中华人民共和国广告法》。以业余无线电爱好者的身份开发并作为商品再销售给爱好者,更应当带头做好在杂散发射和安全性满足国家强制性标准;在耐用性方面尽全力满足所有器件的基本工作条件,把关键元件的实际使用寿命做到该元件设计寿命,千万不要因为绝大多数爱好者并不十分了解胆功放的技术精髓,且他们手中的功放每年发射时间实际上不到100小时而抱着“管子提前完蛋是你的,省下材料是我的”;机器卖得太“廉价”,无法满足那么多标准的规定之类的说词,玩起以低价销售为诱饵,为保障足够的利润,牺牲产品使用及维修者的人身财产安全、危害其他频率用户的正常工作、牺牲产品的耐用性,把很多应当具备的东西给省略了,事实上是生产销售伪劣商品的勾当;在广告宣传方面则应当实事求是,以法律为准绳,不做虚假宣传。

  少数产品以低成本、低价格、功能花哨为卖点,但质量却没法和国际接轨!以下我就针对图纸资料已经在网络公开的业余胆功放,把一些不需要花多少钱就能够把机器做得像模像样,但因各种原因生产商有可能没去做而可能造成性能差或者基本功能不具备的部分列出来(说明:我只列出了基本电性能和安全要求,未涉及结构和环境实验等方面,而且大部分生产商还是或多或少已经做到位了的),供大家参考,不正确之处请批评指正:
  1、灯丝恒流和整机程控软启动在灯丝电源来自高压变压器的情况下,因变压器的外特性,未发射时灯丝电压可能会超过额定值,满负荷输出时灯丝电压会降低较多,欠压下还要发射大量电子则严重影响阴极寿命,灯丝加个恒流电路不超过25元吧(起码也要使用一只单独的灯丝变压器吧)?另外电源开关合上的瞬间由于对高压滤波电容充电, 次级绕组相当于短路, 220v 供电电流会很大,加个程控软启动,一则减少冲击电流,二则可以在灯丝达到额定温度后才有高压,对整个系统都有好处,此部分不超过20元吧?技术早已成熟,为什么就不加呢?电子管虽说便宜,但早已停产,坏一个就少一个,以后越来越难买!延长其使用寿命起码是对用户付出的钞票给予足够的尊重。如果做得更好一点,用现代廉价的单片机完全可以按照专业大功率电子管发射机的开机程序设计自动化开机系统:电源接通,灯丝和特强负栅压加电;延时3分钟后高压软启动;再延时5秒钟软启动结束(此时高压滤波电容已充电完毕)短路高压软启动限流电阻并加正帘栅电压。关闭时则保持特强负栅压的自放电时间长于屏极高压的自放电时间即可(当然也可以像电视机一样,关机瞬间让屏极滤波电容的电量迅速通过电子管释放,以利于检修安全)。
  2、高压电源须加开盖后立刻关闭的装置(保障使用者生命安全),电源滤波(包峰800瓦平均600w级pa/2500v高压)采用两只40w日光灯电感镇流器(严格来说电感量远远不够,但作为业余机别要求太高)串联加三个高压电容组成五节低通滤波(因电感镇流器电感量低而采用五节低通滤波器)似乎也只会提高150元成本吧,为什么就不加呢?而且采用n只铝电解电容器直接串联又未加足够的保护电路的滤波(很不安全)方式滤波效果显然不怎么样,杂散低些大家平时玩起来相互干扰小些,频率上也干净一点。
  3、关于输出槽路的电容、电感线圈及滤波器。业余用途的功放就那么几个频段,每段的带宽不超过±2.5%,但因槽路中无功功率大,高压隔直电容和槽路固定电容应当使用射频大功率电容而不应使用小信号电路用的普通云母电容;电感线圈如果用不小于直径4mm的铜材,用磷铜焊(机械强度考虑)抽头解决调谐问题,成本增加不超过40元(有些朋友如bg7jaa和北京tna做完后整体电镀一层很厚的银再搞有机和无机钝化,甚至还搞半天以上的通电老练!值得称赞)。这种做法,其槽路电感的空载q值远比军用的74发射机或者76发射机的镀银弹性合金带的滚筒电感要来的高吧?没有必要为自己做不好而找借口。很多业余爱好者diy的胆射频功放采用Π型滤波器,高次谐波的抑制不达标;如果再加个电感线圈做成Π__l型,成本并不会提高多少,但高次谐波抑制就非常高,完全可以达到国家标准!在q值为10时,Π__l型滤波器网络能够衰减二次谐波52db;三次谐波65db;四次谐波75db。

  4、功率电子管及旁边的槽路内温度较高切有可能会出现高频高压电晕放电,最好用高频陶瓷的(采用玻璃纤维增强的聚四氟乙烯之类耐温较高的温度阻燃材料也可以),要杜绝尼龙等热变形温度低的材料做空气可变电容器的零件、槽路电感的骨架或扼流圈骨架!成本差价不会大于30元,千万不能为节省这一丁点成本而去偷工减料,较高温度和高压环境下工作的东西应当安全第一!

  5、电子管及槽路系统与变压器和控制电路的隔离。电子管温度高,为避免红外辐射造成其他不耐热的电路可靠性降低,最好隔开,另外槽路系统的辐射很大,为避免此空间辐射的信号干扰低电平工作的其他部分,同样需要隔离(绝大多数设计制作比较负责的功放都做到了)。

  6、电源变压器余量。众所周知变压器可以短时间过载使用,所以某些胆pa未给足余量,我发现有些专业用途pa的高压变压器采用环氧树脂灌封(很到位),但某些业余pa没有设置温控冷却的风扇(20元),也没有发现设计的冷却风道经过了变压器,这未免也太“节约”了吧?

  7、如果一个胆功放在30mhz附近的输出功率要比7mhz小很多,其设计师应当重温高频大功率放大器的理论,将其改善(问题出在输出槽路)。其实业余用途的胆功放的技术难点就在此处,在21mhz以上频率输出功率锐减,实际上是电子管输出阻抗、输出电容和槽路参数的选择不匹配和结构设计缺陷等方面的原因造成的,这个地方是考核设计师技术水平之处。

  8、快速多重保护。当天馈系统或者操作突然出现问题甚至某个元件突然间失效时,应当有电路限制连锁反应的发生,阻止其它单元的电路受到波及,减少损失。如限制栅极、帘栅极、屏极的功耗,确保电子管不过载使用或者烧毁;开机后对电子管各极的加电采取自动化程序控制防止误操作损管;高压变压器加过载超温保护、输出端安全保护扼流电感(防止隔直电容击穿时后面的元件不损坏或者射频输出端带高压直流电)等。这部分的元器件成本不高于100元,如果省略这部分,电子管耐操的优势荡然无存,而且还会带来安全隐患,大家还不如用廉价的塑封机功放板自己搭接成一千瓦以内的晶体管功放(保护难以做到位)。

  9、电子管功放的管子型号的采选。应选用世界上普遍应用的电子管,或者提供5000小时使用的备份管或采购渠道以供用户选购作备用。

  10、空气可变电容器的细节。因使用温度和抗电晕放电等原因,陶瓷支架必不可少,另外槽路用空气可变必须有大电流接触方式的构造,原因很简单:输出槽路的有载q一般≥12;由于屏极电容、分布电容和空气可变电容器的最小容量的限制,在24mhz以上,有载q更大,在槽路里边的总功率远不止输出功率那一个瓩左右了,至于总电流,自己算吧。

  11、宣传时不要搞指标浮夸。依照《中华人民共和国广告法》第十条:广告使用数据、统计资料、调查结果、文摘、引用语,应当真实、准确,并表明出处。线性电子管功放的最大功率的标注应当是该功率下输出的射频信号符合国家有关杂散发射技术要求方面的强制性规范的要求并留有因电子管老化而造成指标下降的余量,而不应当是较低频率下的新管在c类甚至d类的等幅报模式下最大功率。如果采取:fm模式:在**.**mhz————**.**mhz最大功率***瓦、在**.**mhz————**.**mhz最大功率***瓦;cw模式:在**.**mhz————**.**mhz最大功率***瓦、在**.**mhz————**.**mhz最大功率***瓦;ssb模式下相对音频互调产物电平≤30db时峰包功率:在**.**mhz————**.**mhz最大功率***瓦、在**.**mhz————**.**mhz最大功率***瓦。分段分模式标示最大功率不就可以了?又不需要在硬件上投入一分钱,只不过是依法让用户在购买前知道商品的真实技术指标。

  以上十一个问题至少有六个是现在电子管功放机所必须具有的基本要求,在技术层面的难度和增加的成本都不大,可少数短波射频胆pa套件就是不去做,个人以为连这基本要求都不去做到,让那些了解电台的电气性能,但不了解电子管功放的电气性能的爱好者买个具有严重缺陷的功放显然是不负责任的。请不要说别人的胆pa没有做到位,所以我也同样可以“简化”。其实所谓的什么精品,并非是拿用户的钱去挥霍,而是在相对来说比较宽裕的成本下将细节做得更完善、能够发挥所选元器件的优势、界面更人性化、外观显得更高档而已;所谓的专业,也不过就是在有限的成本下设计和制作得比较到位,整个木桶各板的板长大致相等,没有特别的短板而已。另外我倡议大家讨论任何问题都应该朝着一个正面的,积极的方向,而不要在负面的,消极的方向上走得太远,作为ham商人,应当追求卓越品质。奉劝少数人不要把主要精力放在玩弄解释名词技术上面,学习一下欧美一流企业,人家可是在真正做技术追求卓越品质。最后奉劝第三方写报告的朋友应当要实事求是的客观评测,造就良好的舆论氛围,如果一味的吹捧,你自己的人品就会被别人看低!虽说可套用鲁迅的话,无耻的人多了,也就不羞耻了,但是绝大多数人虽说保持沉默,但不等于愿意同流合污。
  关于国家标准,依据《中华人民共和国产品质量法》第六条、第十三条 的规定,无线电发射设备起码应当全部满足相关国家标准和行业标准中的强制性条文那部分,保障人体健康和人身、财产安全,否则属于伪劣商品,根本没有资格进行下一步的性能测试和使用评测。
离线bg7vi
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2560
只看该作者 14楼 发表于: 2010-01-16
也想搞一台了。。。。。
离线dtxy101
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1657
只看该作者 15楼 发表于: 2010-11-26
很好........................
离线BG6QCB
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5262
只看该作者 16楼 发表于: 2010-11-26
真正做出来的才有经验
离线bg3szr
发帖
85
只看该作者 17楼 发表于: 2011-03-22
学习了学习了
离线BD5ND
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217
只看该作者 18楼 发表于: 2011-03-23
好文章,拜读了!受益匪浅!
离线浪漫人生
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432
只看该作者 19楼 发表于: 2011-03-23
正在实验中。如果在天线回路中串联一个小灯泡。是不是灯泡的亮度越亮 功率和效率最高?