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我也来试做短波BPF [复制链接]

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离线a00183
 
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2712
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2009-07-05
我也来试做短波bpf

我虽然不是一个狂热的通联派,也不是有着强悍本事的技术派,但还是热衷仿制各类技术成熟的高频电路;诸如:电路结构不复杂的射频放大器、lpf等等。之所以仿制别人技术成熟的电路,这里有2个主要原因:1、大多数关键技术指标(参数)已经得到认可,无需太多繁杂的验证工作;也不需要价格高昂的专业仪器设备,再说我个人也没有那个技术能力去做新的设计。2、对于我来说,任何好的设计,都可以通过修改,加入个人的喜好进去,从中获得更多快乐。

几年前就一直想做bpf,但由于忙于挣钱糊口,一直没能实现这个想法。不知是什么原因,前几个月突然对无线电的兴趣爱好突然高涨,于是趁着热情劲还没消退,便着手做各种准备:如电路的选择、元件材料的选用、明确设计思路等等。昨天,终于将一个20m(14.00-14.400mhz)的bpf弄出来了。

首先得声明一下,由于缺乏相关仪器设备,暂时无法给出关键参数和指标。只能给出的还是沿用原设计的标称值。要验证这些指标要等待一段时间才能给出。

好了,还是开始介绍这次diy的关键过程吧:
1、电路选择:
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离线a00183
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2712
只看该作者 1楼 发表于: 2009-07-05
2、原材料的准备及制作:
高功率射频片式电容:这类电容之前就有些ham介绍过。我也很喜欢用这类电容,但价格太贵。对于我来说,我有无线电这个爱好我不知如何评价,总之,对我来说就是太费钱。在我的所有diy里,都是比较偏执的,用好东西。这个缺点,在我混饭吃的公司表现得比较突出;老板经常说我选择的东西太好、太贵,说我们的产品都可以用在航天器上(这点我绝对不信,我只信老板嫌赚得太少了)。
对了,这种电容是国产的,美国产的价格更高。性能嘛,厂家说可以和atc等公司的同类型相比,不管怎样,我对atc还是比较熟,至少,atc把这家公司做为最强竞争对手(主要是价格),有段时间,atc也曾想有可口可乐收购汇源的打算!因此看来,这家公司还是有几把刷子的!!
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离线a00183
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2712
只看该作者 2楼 发表于: 2009-07-05
2、原材料的准备及制作:
射频铁粉磁芯:
在电子方面,美国制造的各种有源、无源器件,凭借其优良的品质、卓越的性能占据了电子元件市场的半壁江山。于是,最近几年,各种美国制造的铁氧体、铁粉磁芯在国内ham的使用率逐步增加。在这方面我是受美帝国毒害比较深的,所以,也选了一款使用磁芯的bpf电路。在这里,使用了一种在国内少见(应用得少而已)的磁芯材料:t130-17。
为什么使用这类磁芯的原理,可以看以前相关资料。
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离线老干部
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7646
只看该作者 3楼 发表于: 2009-07-05
大连达利凯的低损耗角高功率电容也不便宜,货源也少
离线BD3RJ
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18844
只看该作者 4楼 发表于: 2009-07-05
打算用在几瓦上?
离线yuhang
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1803
只看该作者 5楼 发表于: 2009-07-05
都是好东西啊
离线a00183
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2712
只看该作者 6楼 发表于: 2009-07-05
2、原材料的准备及制作:
好了!关键材料基本到位,接下来就是pcb板了:pcb尺寸(长×宽):120mm×50mm。由于考虑到这种板的兼容性,所以这里有很多考虑,也一直很苦恼!在以后的时间里将在这里介绍给感兴趣的ham参考。
补充:
1、在设计这个bpf的pcb时,考虑兼容性的问题导致很多不便;如:功率、电容的安装形式等等,电容的体积又和功率、电容的体积有很大的关系!首先,为了一个合理的设计,我决定采用比较临界的方式,电容耐压选用范围为:1500vmin,通过多容量并联的方式,来换取更高电压/容值的方案。取得的好处是:容量、电压值好搭配,价格比较适中、pcb体积较小;弊端是:如果在200w发射时,加上天线又严重失谐时,这样的电容估计会有些麻烦、而且更高耐压电容的体积和价格更是让人无法接受!!当然,关于各种恶劣条件下的这类试验,我还是有条件试验的(就是胆子有点小,在公司以前做测试时,经常遇到300a-400a的igbt模块爆炸的事情,所以怕了!)。慢慢完善吧!!
2、在设计这种bpf的pcb时,其实是同时考虑了集中控制的版本:如,内置电源,可通过面板开关选择所需波段。功能和鬼子的某些产品功能是相同的。如需要,可提供方案参考。
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离线BG7RMU
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434
只看该作者 7楼 发表于: 2009-07-05
绝对是技术加显摆贴
离线bg6qbt
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7257
只看该作者 8楼 发表于: 2009-07-05
果然好东西啊,那个片式电容就是大连达利凯的....
离线okstar
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4781
只看该作者 9楼 发表于: 2009-07-05
帮顶,用网络分析仪看看带宽和插损就更爽了
楼主的电容和磁环还有吗?偶想要一些
离线a00183
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2712
只看该作者 10楼 发表于: 2009-07-05
为感谢大家积极捧场!现在是边吃饭边发贴,下面继续:
2、原材料的准备及制作:
为体现diy精神,所以,这次所使用器件,有些还得自己制作;如绕制电感。多年来,自制了不少射频电感、射频变压器!这个过程中,遇到不少问题:如美观等。由于我所在公司有不少供应商,其中就有电感变压器厂家,所以到他们公司考察时,顺便看到、学到些所谓专业制造手段。这里就介绍一下制作(造)电感器的最原始、最可行的工具:微型桌面台钳(如果你感兴趣,不妨去买一个,便宜!只要20多块,我这个买贵了,要了我40多,不过和买东西的小mm调侃了好一会。)。
关于台钳的作用,相信在无线电爱好者这个大家庭里,从事形形色色职业的ham都有。所以肯定有高级的钳工,专业的应用还是让他们来介绍最好!但在这里使用台钳只是起个固定磁芯、在绕制线圈时使漆包线更平整、更加美观的作用而已!关于在这里使用注意事项,会在相关环节介绍:
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离线a00183
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2712
只看该作者 11楼 发表于: 2009-07-05
先回些帖子吧!
[quote=老干部]大连达利凯的低损耗角高功率电容也不便宜,货源也少[/quote]
这类电容的主要特点是:容量、电压越高,价格就越高。目前来说,还是物以稀为贵;价格和产能关系不大(暴利啊!)。
离线a00183
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2712
只看该作者 12楼 发表于: 2009-07-05
先回些帖子吧!
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打算用在几瓦上?
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回三阿姐:200w以下用。目前使用情况:100w,加假负载,各器件几乎没有温升;swr为1.3-1.4左右。在14mhz用10m天线,不加天调,100w(一直怕做这样的破坏性试验啊),1分钟左右,电容无明显温升(有几度变化,但不稳定;fluke-65红外线温度测试仪监控)。
离线cyfylh
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67
只看该作者 13楼 发表于: 2009-07-05
40元的桌面小台钳是贵了得,我这当时15元.
离线a00183
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2712
只看该作者 14楼 发表于: 2009-07-05
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40元的桌面小台钳是贵了得,我这当时15元.
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在内地购买机械设备肯定比深圳便宜,记得前几年买车床时,深圳的代理商比厂家贵了好几千呢!!但深圳的电子产品肯定也比内地便宜!道理嘛,知道的人都知道!
离线a00183
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2712
只看该作者 15楼 发表于: 2009-07-05
2、原材料的准备及制作:
我一直以来,都认为自己虽然说才疏学浅,但吃苦耐劳、肯干是我的优良秉性吧!其实不然,一直在我认为绕线是最简单的工作,其实里面可大有学问呢!
在绕制电感线圈时,我相信,很多电子爱好者和我一样,最后都感觉所绕制的线圈凹凸不平、线圈分布不均匀(这点对电气特性有影响),外观不好看。通过和一些专业厂家的沟通与交流,发现他们使用了些很简单的工具和方法解决了这些问题(当然不全面),所有工具其实就2个:一是台钳;2是塑料钩(由于这次的制作量小,没有必要使用这个工具,但这个工具很重要,没有使用这个工具所带来的后果稍后介绍)。
首先:为了使所制线包平整、紧密,在绕线时一定要求,所绕漆包线要有足够的力量;在这个过程中,除了要不断的对漆包线进行整形外,力度还绝不能减小;所以,这时磁芯所受的各方向的拉力是徒手不能控制的,所以最好的方法是用钳类工具给夹住,以便施力。由于铁粉磁芯的一些致命特点(当然所有软磁磁芯质地都比较软、脆,韧性不强等特点);通常为使台钳在固定时不损坏(通常是夹断)磁芯在过大的夹力时,会出现破损、断裂等。所以,这个时候使用什么磁芯、多大尺寸的磁芯、什么规格的漆包线、多大力度都相当需要经验了,还有一点,在夹磁芯时,就是钳口部分,一定要填充软性隔离物,如,胶皮、布料、纸质等物质!

越想越多,无法继续,就这点,以后再继续交流吧!
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离线a00183
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2712
只看该作者 16楼 发表于: 2009-07-05
2、原材料的准备及制作:
先发一些图片先!待有时间在修改、补充内容:
这里是绕制线圈,没有使用线钩,是不是还是有些问题?是的!这里我担心的是:要以我这80kg体重的人,发出的力肯定会将磁芯整成几节,所以有些顾忌!有些遗憾!!
先就发到这里,晚点在上吧!有些想睡午觉了(外面的天色看起来好象要下大雨了,我最喜欢这样的天气睡觉!)
补充:
1、漆包线的选择:就我个人来说,有些原材料主要以就地取材为主(有些东西通过最简便的方式能弄到)。在这里,我选用的是的漆包线线径为:1.2mm,耐温等级为:f(其实远远用不到这个等级,就地取材嘛)!在这里,有必要跟大家罗嗦几句:现在由于铜材料价格飞涨,目前市场上出现一些如铜包铝、铝质漆包线的替代材料。请在选择时要清楚在这里应用的漆包线是铜材料的(说紫铜或其他定义词总感觉有些别扭!)!其差异,就不在这里解释了。
2、绕制线圈:首先要注意在用台钳夹制磁芯时要力度外,还有一个特别重要的过程是:我这里的线圈都是360度绕线方式;所以,当没被台钳夹住的部分绕制完成后,通常是要将磁芯换面夹制。这时,要注意:对于绕制密度较小时的电感,此时台钳的夹制面也许只有绕了1匝(1圈),要注意夹制的角度要均匀(如,可以夹制面大些,换面次数多点),这样不至于,夹破磁芯。
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离线a00183
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2712
只看该作者 17楼 发表于: 2009-07-05
3、焊接:
准备焊接器件了,排练一下先!由于我的焊接方面的操作经验都是来自于电力电子行业(功率器件好弄),对于这种小型的东西,还真有些困难(以前做eb104、eb27a、600wlpf已经深有体会了。这主要是由于:手指粗大(长期苦力,90年代中期,在四川老家的雅安做了1年左右专攻花岗石的“石匠”)、长期烟酒熏蒸后导致双手都有些发抖。整不好犹如绣花般细致的工作):
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离线a00183
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2712
只看该作者 18楼 发表于: 2009-07-05
4、完成:
在这里,要补充一下;由于所有的制作,都是一个人单独完成;既是演员、也是导演,关键还是摄像!晕倒,干这行不行!所以在制作电感的后半段基本不能拍照了,全身冒虚汗(不知什么原因,有极度虚弱的症状,没干什么啊!!??要真是这样暴毙了,肯定是想不开的,后悔还有好多事情没有去尝试呢!!),相机都沾满了汗水,怕因小失大啊(混斗10几年才买个相机,珍贵得很!)!
其实,在这个bpf里,最关键就是l1和l3的绕制方式。非常特别!有些和同轴变压器的绕制方式类似!这样吧,改天一定单独就这点和大家一起探讨(也许很多ham已经通过资料看明白了,但主要是我连中国字都还没认全,更别说e文了,所以......)!!
在图片里,底层pcb焊接后没有用洗板水进行清洗,所以显得有些脏。松香有时其实很讨厌,但使用它焊接出的效果我很喜欢!
补充:
1、通过焊接完成后,发现这个20m的bpf从底层来看,给人有些空荡荡的感觉。但是,正如上面的帖子说到,要想兼容性强,肯定要有些不足的(哪怕是视觉感官上的!)!正因为考虑兼容性,在有些波段使用的容值需要更多数量的电容来实现!所以有些恼火!!
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离线7600
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16341
只看该作者 19楼 发表于: 2009-07-05
我一直担心绕磁环时拉线的劲太大会把漆皮刮破。