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率性DIY——浅谈射频功放到设计制作_功放_都是

落叶飘零 2025-01-12 08:55:56 0

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北方特殊的风凉。


面朝大海。










最近我自己在做一款射频功放。
做出来也便是一款产品了。
谈到功放,大家都不陌生,便是把旗子暗记放大末了经由天线发射出去,但是目前射频这一块,把功放单独拿出来算是一个类目,功放提及来很大略,但是做起来要考虑的事情太多了,我以前也做过不少的功放,但是都是小功率的,窄带;不超过10W的功率,相对来说还好做一点。
我自己把功放分下类不是按照什么事情点来分类的,是按照难易程度分类,目前功放可以分为宽带功放,和窄带功放如下图所示:

率性DIY——浅谈射频功放到设计制作_功放_都是 智能

其实在这里面还能分类,分为线性功放和非线性功放,随着现在的数字调制技能的发展,对功放的哀求也是很苛刻的。
有些是是多载波旗子暗记(OFDM),这个就对功放的哀求比较严格,必须要利用线性功放。
目前海内做的线性功放多数都是功率回退。
直接导致功放的效率很低,只有10%旁边,这个我目前也做研制。
非线性的还好做一点。

功放这东西很多人都不愿意去做,辐射太大,尤其是没有结婚的,女的就不用说了,更少了,但是不包括没有女人做功放,长期在大功率辐射下对生养很大影响。
哈哈。


大家都懂。


话又说回来,大功率的功放利润也是可嘉的。
如果想拿命换钱的童鞋,赶紧去研制大功率功放,一定能赚到钱。



言归正传,我目前做了一款700MHz旁边的50W功放,功率也不算大。
这个也是我第一次开始摸索大功率的东西,以前都是在10W一下。
我有个习气也是坏毛病吧,我特殊不喜好与人互换,总是喜好自己一个人摸索,我觉得在如今的社会里,还是自己摸索吧,你要去请教人,末了还牵扯到一些利益问题。
除非是很不错的朋友。
但是我也不喜好去问。
还不如自己去摸索,自己摸索出来的永久是自己的,一辈子也不会忘却的。

我的功放技能参数(目前做的版本)

频率 750MHz---760MHz

调制办法 FM (CW波)

输入功率 0dbm

增益 47db

输出功率 47dbm(50W)

带内平坦度 ±0.5db

杂散 -60dbc

P1dB >47dbm

谐波抑制 不加滤波器,奇次谐波>15dbc,偶次谐波>30dbc

IMD3 >-30dbc

事情电压 28V (单电源)

电流 <4A(实际调试3.5A旁边)

功放保护哀求

具有增益调节功能

PTT功能

驻波保护功能

温度检测及保护功能

正向功率检测功能

以上是详细的技能指标及哀求。

下面是我采取的方案,以下有些涉及到商业问题,我就略过。
请大家理解,紧张是供应方案给大家,详细的排版和仿真我就略过了,这也是给大家自己发挥的机会,如果直接拿去,就失落去意义了,我的目的是大家一起动脑一起动手这才是真正的目的。
比如指标就这么提出来了,你想想怎么做呢!

方案:

这个便是全体功放系统的框图,实在有了这个图,所有的功放险些都是差不多了,只是功放部分不一样。
剩下都一样。

我采取的是飞思卡尔的管子,也有很多,例如infineon公司的,NXP的,ST公司的,富士通公司的,很多很多。
我比较喜好用飞思卡尔的功放管。
这个管子还供应ADS模型,用起来比较方便。

接下来是我DIY开始。

这个功放我一共分为三个阶段,为调试版,升级版,终极版。

先从我的调试版提及,

调试版比较大略,而且都是分立的模块,紧张便是验证能不能实现。
可以实现直接去pcb。
结果我的调试版很顺利的便是通过了调试,测试结果如下

我的事情台,三个字,脏、乱、差。

输入5dbm,前面有增益可调节的,根据电压不同增益不同,现在是5V掌握电压。

输出为22.46dbm 由于频谱仪前端有25db的衰减器。
打算25+22.46=47.46dbm

经由打算输出为55.7W,以是调试版基本ok!
坐等升级版。

中间还有个插曲,我做了个永劫光通电,刚刚通电30分钟。
我直接用大拇指去按散热块了,直接一层皮烫白了。


看来不用风扇吹是弗成滴。



下面升级版一定要用风扇吹。


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升级版

首先打样回来

辛劳了整整一个晚上,把pcb画出来了,虽然丢脸,先姑息看看调试结果再说。

接下来考虑安装问题。
还是在调试版的根本上重新打孔攻丝。
说干就干。


打孔,攻丝,看我我往后也可以从事急哦钳工的事情了,哈哈哈。



刚刚好,完备得当。
孔位一点也不差,接下来便是把上面的器件补齐。

升级版,补齐器件后,完全的功能。

开始测试

我也搞不懂,我的事情台总是那三个字,,,,,,,呵呵呵。






测试结果

测试结果22.45dbm

同样频谱仪输入加了25db的衰减器,

25+22.45=47.45dbm(55W)

看来升级版也顺利通过了,来日诰日带到公司,用公司的仪器测试下啊。
(偷偷地,大家懂得)。

在公司测试

终极测试结果显示46.9dbm(50W)。
这个与前面用频谱仪测试的结果有差异,可能是两种仪器的检波办法不一样。
以是测试的结果有所不同(我预测)。
要么便是仪器不同,稍稍有所差异有0.4db的差异。
也有可能是这个仪器比较老了。
存在偏差,这个就不纠结了,完备知足的。

至于后面的其他指标我会逐步来测试的,IMD3,还有谐波之类的,我会后面测试的。
还有我前面的所说的功能,我全部测试了,都能实现,大功率的功放紧张便是驻保护功能,我测试,把功放的输出端开路,掌握部分立时就把电源断开,驻波保护端输出高电平,驱动LED之类的器件。

温度保护功能,也实现了,到达70多度的时候功放也是自动就不事情了,防止温度过高破坏功放管。

这次我用了个大的风扇一贯吹,效果很好,我摸了摸散热块,也便是40度旁边(永劫光事情)。

到此为止这个功放险些就都实现了,坐等终极版!


机加工CNC做个精细的外壳,人靠衣服马靠鞍,同样的道理,有了外壳遮挡下,会俊秀点哈哈哈。


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终极版

穿上衣服了。




我自己觉得都俊秀了。



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心得体会

这个也是我第一次,做大功率的功放,从中收成了很多,从功放的选型,到排版布局,仿真等,都有所提高。
只要存心去研讨肯定会有所收成的,我相信还是肯付出,会有回报,不付出一定没有回报,我在这个产品中,也发过火,乃至都哭了,想放弃了,在调节第二级推动的时候,总是烧管子,我选得是TriQuint公司的管子,这个公司的管子都比较贵,以是烧的不是芯片,是钱啊!







这都是我辛劳的人为。
持续烧了4片。
600块就没了,我真的想放弃了。
第二天想想既然做到这了,一定要坚持下去,之后静下心来逐步的调,末了稳定了,不管什么产品什么项目,背后都有不为人知的心伤。
看着很大略的东西,也要去动手做,才知道大略、随意马虎。

总结下,要搞大功率的器件,真的太烧钱了,我朋友说他也在搞功放,一个管子2000多。
一晚上烧了5个。
都是匹配不好,永劫光事情,导致的。
大功率的衰减器,大的吓人,大功率功放对身体百害无一利。
最紧张是利润!


接下里我去寻衅下短波宽带功放,例如2---100MHz。
50W的功率。

功放的难点便是增益高,会自激,以是放大器级间匹配一定要做好,尤其是末端,一定要做好匹配,否则就会烧管子(钱),现在的功放都是28V或者50V供电,以是电源一定要设置好,免得上电,就把功放管击穿,这个我也碰着过的。

办理上述的问题便是:耐心+韶光+履历=成功

以上图文内容均是EEWORLD论坛网友:RF-刘海石 原创,在此感谢。

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