A Dylunio ar gyfer 40W band eang VHF RF Power Mwyhadur i'w darlledu FM

Cyflwyniad

Beth y cynllun hwn ar gyfer

Er mwyn rhoi hwb i bŵer allbwn ysgarthwyr band darlledu FM pŵer isel, mae nifer o'r rhain ar gael yn fasnachol, fel citiau ac wedi'u gwneud yn barod. Gwel Sut i fod Gorsaf Radio Gymunedol am gysylltiadau i adolygiadau o rai o'r exciters yn fwy poblogaidd.

Ar gyfer pwy mae'r cynllun hwn?

• Mae'r rhai sydd yn gyfarwydd â'r electroneg RF a thechnegau adeiladu mecanyddol
• Y rhai sydd eisoes wedi adeiladu a phrofi chwyddseinyddion pŵer VHF (> 10W) ​​yn llwyddiannus

Er gwybodaeth, gweler Cyflwyniad i Orsaf Radio Gymunedol Electronics

Bydd yn ofynnol i'r offer prawf canlynol i diwnio'r y mwyhadur:

• Cyflenwad pŵer cyfyngedig presennol sefydlogi (+ 28V, 3A)
• Amlfesurydd, gyda 3A neu fwy o ystod bresennol
• 50W VHF Llwytho ffug
• RF Power Meter
• FM cyffroi, gyda approx. 26 - 27 allbwn pŵer DBM
• Dadansoddwr Sbectrwm RF
• Dadansoddwr Rhwydwaith RF neu dadansoddwr sbectrwm ag olrhain generadur
• RF pŵer attenuator

Mae'r cynllun hwn yn NI addas ar gyfer dechreuwyr a dechreuwyr VHF RF. Mae'r bobl hyn yn rhedeg y risgiau canlynol:

• Llosgiadau thermol a RF
• Thrydan
• Dinistrio o gydrannau RF drud ac offer profi
• Ymbelydredd RF ffug nas dymunir, gan arwain at ymyrraeth i ddefnyddwyr eraill y sbectrwm electromagnetig, a thrwy hynny beryglu ymweliad gan y wladwriaeth, a risg dilynol o atafaelu offer, dirwyon, ac o bosibl carchar.
• Mae llawer iawn o straen a rhwystredigaeth.

Pam dylunio hyn yn angenrheidiol

Rwy'n credu bod ansawdd mwyafrif helaeth y cynlluniau a'r dyluniadau ar gyfer offer darlledu FM sydd ar gael ar y rhyngrwyd yn bell o fod yn foddhaol. Gweld fy cyngor ar adeiladu o gynlluniau ar y we. Yn benodol, mae'r wybodaeth sydd ar gael ar chwyddseinyddion pŵer VHF RF hyd yn oed yn fwy anobeithiol, er enghraifft dyluniadau sy'n defnyddio deinosoriaid dyfeisiau fel y TP9380. Mae'r dyluniad hwn yn seiliedig ar ddyfais MOSFET newydd, gyda'r manteision cysylltiedig o

• ennill uchel
• effeithlonrwydd uchel
• rhwyddineb tiwnio

Gan weld bod y rhan fwyaf o'r dyluniadau ar y we dros 10 oed, dylai defnyddio dyfais a gyflwynwyd yn ddiweddar wneud y mwyaf o fywyd defnyddiol y dyluniad. Rwyf hefyd yn defnyddio'r dyluniad hwn fel cerbyd i ddangos faint o wybodaeth sy'n ofynnol ar gyfer trydydd parti nad oes ganddo sgiliau darllen meddwl i adeiladu'r mwyhadur hwn yn llwyddiannus. Y pwynt yw hyn: os yw person yn ddigon medrus a phrofiadol i adeiladu rhywbeth o wybodaeth ddylunio brin, er enghraifft sgematig yn unig, maent yr un mor abl i'w hadeiladu o ddim gwybodaeth o gwbl. I'r gwrthwyneb, bydd angen cyfarwyddiadau manwl ar berson nad yw ar y lefel sgiliau a phrofiad honno i lwyddo.

---

Gweithdrefn Dylunio

Mae cynllun mwyhadur yn seiliedig ar y gyflwynwyd yn ddiweddar (1998) Motorola MRF171A MOSFET (Daflen ddata MRF171A in PDF format).Peidiwch â drysu hyn gyda'r, sydd bellach yn dirwyn i ben, dyfais MRF171 hŷn.  Ionawr 2002 - Motorola yn newid eu dyfais pŵer RF bortffolio cynnyrch yn fwy oftern na rhai pobl yn newid eu underparts. Mae'n edrych fel Motorola wedi dadlwytho y ddyfais hon i M / A-Com.

Efelychiad Cyfrifiadurol

Perfformiwyd y dichonoldeb cychwynnol gan ddefnyddio pecyn efelychu llinol RF a microdon, yn benodol Supercompact. Y fersiwn a ddefnyddiwyd oedd 6.0, a dweud y gwir rwy'n ystyried darn o feddalwedd piss-wael ac nid wyf yn ei argymell o gwbl. Ar gyfer y ddyfais hon, mae Motorola yn darparu paramedrau S a rhwystrau mawr â signal sengl. Mae'r paramedrau S yn cael eu mesur ar gerrynt draen quiescent 0.5 A, sy'n cynrychioli cam ymlaen o ran nodweddu dyfeisiau, gan fod paramedrau S yn tueddu i gael eu mesur ar geryntau draen eithaf isel. Er bod hyn yn foddhaol ar gyfer dyfeisiau signal bach, mae'r defnydd o baramedrau S a fesurir ar geryntau draeniau bach yn gyfyngedig ar gyfer dyluniad mwyhadur pŵer. 

Er y gallai'r wybodaeth paramedr S a fesurwyd ar 0.5 A fod wedi darparu man cychwyn dylunio defnyddiol, dewisaf seilio'r dyluniad ar y rhwystrau signal mawr sengl. Mae'r rhain yn cael eu mesur gan wneuthurwr y ddyfais trwy diwnio'r ddyfais i fyny ar gyfer y perfformiad gorau ar bob amledd prawf mewn gosodiad prawf generig. Yna caiff y ddyfais brawf ei thynnu, a defnyddir dadansoddwr rhwydwaith fector i fesur y rhwystriant cymhleth sy'n edrych yn ôl i'r rhwydwaith paru, tra bo'r rhain yn cael eu terfynu â 50 R. Gwneir y weithdrefn hon ar gyfer y rhwydweithiau paru mewnbwn ac allbwn. Mantais data rhwystriant signal mawr yw y gellir ei fesur yn ôl y pŵer allbwn gwirioneddol y mae'r ddyfais wedi'i gynllunio i'w gynhyrchu, ac o'r herwydd maent yn fwy cynrychioliadol mewn senario mwyhadur pŵer. Sylwch fod y rhwystrau mawr-sengl yn darparu gwybodaeth yn unig i alluogi syntheseiddio rhwydwaith paru mewnbwn ac allbwn, nid ydynt yn darparu unrhyw wybodaeth am enillion tebygol, effeithlonrwydd, perfformiad sŵn (os yw'n berthnasol) na sefydlogrwydd y mwyhadur sy'n deillio o hynny.

Mae hyn yn y ffeil a ddefnyddir i gyfosod y rhwydwaith mewnbwn.

* Mrf171i1.ckt; Enw'r ffeil

* bloc diffiniad amrywiol, gwerth cyntaf yw'r isafswm gwerth a ganiateir, * trydydd yw'r gwerth uchaf a ganiateir, canol yn amrywiol

C1:? 1PF 30.2596PF 120PF? C2:? 1PF 21.8507PF 120PF? L1:? 1NH 72.7228NH 80NH? C3:? 1PF 179.765PF 180PF? L2:? 1NH 30.4466NH 80NH? BLK; Cap rhestr net cylched 1 2 c = c1 cap 2 0 c = c2 ind 2 3 l = l1 cap 3 0 c = c3 ind 3 9 l = l2 res 9 0 r = 33; gwrthydd porthiant gogwydd porth un 9 mrf171ip; i 1 data porthladd IPNET: 1POR 1; creu rhwydwaith 1 porthladd newydd END FREQ STEP 88MHZ 108MHZ 1MHZ END OPT

* Datganiad rheoli optimeiddio, yn dweud wrth efelychydd i optimeiddio rhwng * 88 a 108 MHz, ac i sicrhau colled dychwelyd mewnbwn sy'n well na * -24 dB

   IPNET R1 = 50 F = 88MHZ 108MHZ MS11 -24DB LT

DATA DIWEDD

* Diffiniwch rwydwaith un porthladd o'r enw mrf171ip, gan gyfeirio'r rhwystrau cymhleth cyfatebol cyfres signal mawr *. Mae'r data hwn ar gael ar bwyntiau amledd 4 *

* Diffinio gwybodaeth paramedr Z, fformat real a dychmygol, * rhwystriant cyfeirio yw 1 Ohm

   mrf171ip: Z RI RREF = 1 * MRF171A Z FFYNHONNELL 30MHZ 12.8 -3.6 100MHZ 3.1 -11.6 150MHZ 2.0 -6.5 200MHZ 2.2 -6.0 DIWEDD

Wrth gwrs, nid yw defnyddio efelychydd yn darparu unrhyw gymorth wrth ddewis topoleg cylched, na'r gwerthoedd cychwynnol ar gyfer cydrannau'r rhwydwaith. Daw'r wybodaeth hon o brofiad dylunio. Mae'r holl werthoedd optimeiddio wedi'u cyfyngu ag uchafsymiau a minima i gadw'r rhwydwaith sy'n deillio o hyn yn sylweddol.

I ddechrau, rhoddwyd cynnig ar rwydwaith paru 3 polyn, nid oedd hyn yn gallu darparu gêm ddigon eang ar gyfer yr 20 MHz. Roedd defnyddio cylched 5 polyn yn caniatáu cyflawni'r nod optimeiddio. Sylwch fod gogwydd giât 33R wedi'i gynnwys yn yr efelychiad, gan fod hyn yn helpu i ddad-Q y rhwydwaith mewnbwn, ac yn gwella sefydlogrwydd yn y mwyhadur terfynol.

Perfformiwyd gweithdrefn debyg ar gyfer y rhwydwaith allbwn. Yn yr efelychiad hwn, cafodd y porthiant draen ei gynnwys yn yr efelychiad. Er ei fod ar yr wyneb, nid yw gwerth y tagu hwn yn hollbwysig, os yw'n mynd yn rhy fawr gellir cynnwys sefydlogrwydd, os yw'n mynd yn rhy fach, mae'n dod yn rhan o'r rhwydwaith paru allbwn, y credwyd nad oedd yn ddymunol yn yr achos hwn. .

Dewisiadau Cydran

Gan mai dim ond hanner wat yw'r pŵer mewnbwn, defnyddiwyd cynwysyddion a thocwyr cerameg safonol yn y gylched paru mewnbwn. L1 a L2 (cyfeiriwch sgematig) gallai fod wedi cael ei wneud yn llawer llai, ond fe'u cadwyd yn fawr er mwyn cysondeb â'r anwythyddion a ddefnyddir yn y rhwydwaith allbwn. Ar y rhwydwaith allbwn, defnyddiwyd cynwysyddion clad metel mica a trimwyr cywasgu mica i drin y pŵer a chadw colledion cydran i'r lleiafswm. Mae'r tagu band llydan L3 yn darparu rhywfaint o adweithedd colledus ar amleddau RF is, mae C8 yn gofalu am ddatgysylltu AF (amledd clywedol).

Mae defnyddio MOSFET N-sianel modd gwella (mae foltedd positif yn gogwyddo'r ddyfais i ddargludiad) yn golygu bod y cylchedwaith rhagfarn yn syml. Mae rhannwr posib yn tapio'r foltedd gofynnol o foltedd isel wedi'i sefydlogi gan ddeuod zener 5.6V. Mae'r ail zener 5.6V, D2, wedi'i osod fel mesur rhagofalus i sicrhau nad yw foltedd gormodol yn cael ei gymhwyso i giât y FET, byddai hyn yn sicr yn arwain at ddinistrio'r ddyfais. Byddai puryddion yn sefydlogi'r tymheredd rhagfarn ar hyn o bryd, ond gan nad yw'r gogwydd yn hollbwysig yn y cais hwn, ni thrafodwyd hyn.

Defnyddiwyd soced BNC ar gyfer y mewnbwn RF, oherwydd y pŵer mewnbwn RF isel. Rwyf wedi defnyddio math N ar gyfer yr allbwn RF, nid wyf yn defnyddio BNC ar gyfer uchod tua 5W ac nid wyf yn hoffi cysylltwyr arddull UHF. Yn bersonol, nid wyf yn argymell defnyddio cysylltwyr UHF uwchlaw 30MHz.

---

Adeiladu

Adeiladwyd y mwyhadur mewn blwch diecast alwminiwm bach. Gwneir cysylltiadau mewnbwn ac allbwn RF gan socedi cyfechelog. Mae'r cyflenwad pŵer yn cael ei gyfeirio trwy gynhwysydd porthiant cerameg wedi'i folltio yn wal y blwch. Mae'r technegau adeiladu hyn yn arwain at gysgodi rhagorol, gan atal ymbelydredd RF rhag dianc o'r mwyhadur. Hebddo, gallai pelydriad sylweddol o ymbelydredd RF, gan ymyrryd â chylchedau sensitif eraill fel VCOs a chamau sain, hefyd gallai cryn dipyn o ymbelydredd harmonig ddigwydd. 

Mae sylfaen y ddyfais bŵer yn eistedd trwy doriad allan yn llawr y blwch diecast ac wedi'i bolltio'n uniongyrchol ar heatsink alwminiwm allwthiol bach. Dewis arall fyddai sylfaen y ddyfais bŵer yn eistedd ar lawr y blwch diecast. Ni argymhellir hyn am ddau reswm, y ddau yn ymwneud â darparu llwybr effeithiol i gynnal gwres o'r FET. Yn gyntaf, nid yw llawr y blwch diecast yn arbennig o esmwyth, sy'n arwain at lwybr thermol gwael. Yn ail, mae cael llawr y blwch diecast yn y llwybr thermol yn cyflwyno mwy o ryngwynebau mecanyddol ac felly mwy o wrthwynebiad thermol. Mantais arall o'r dechneg adeiladu a ddewiswyd yw ei bod yn alinio gwifrau'r ddyfais yn gywir ag wyneb uchaf y bwrdd cylched.

Bydd defnyddio'r heatsink penodedig yn gofyn am ddefnyddio oeri aer gorfodol (ffan). Os ydych chi'n bwriadu peidio â defnyddio ffan, bydd angen heatsink llawer mwy, a dylid gosod y mwyhadur gyda'r esgyll heatsink yn fertigol er mwyn oeri trwy darfudiad naturiol i'r eithaf.

Mae'r bwrdd cylched yn cynnwys darn o ddeunydd gwydr ffibr PCB (bwrdd cylched printiedig) wedi'i orchuddio ag 1oz Cu (copr) bob ochr. Defnyddiais Wainwright i ffurfio'r nodau cylched - yn y bôn, darnau hunanlynol o ddeunydd PCB un ochr tun yw hwn, wedi'i dorri i faint gyda phâr hefty o dorwyr ochr. Dewis arall hawdd yw defnyddio darnau o ddeunydd PCB un ochr 1.6mm o drwch, eu torri i faint ac yna eu tun. Mae'r rhain yn cael eu gludo ar yr awyren ddaear gyda glud math cyanoacrylate (ee uwch-lud neu Tak-pak  FEC 537-044). Mae'r dull adeiladu hwn yn arwain at ochr uchaf y PCB yn awyren ddaear ragorol. Yr unig eithriad i hyn yw'r ddau bad ar gyfer giât a draen y FET. Crëwyd y rhain trwy sgorio'r haen uchaf o gopr yn ofalus gyda sgalpel miniog, ac yna cael gwared ar y llithryddion copr gyda chymorth tomen haearn sodro pwynt mân a'r scalpel. Mae rhedeg y domen haearn ar hyd y darn ynysig o gopr yn rhyddhau'r glud yn ddigonol er mwyn i'r Cu gael ei blicio gyda'r sgalpel. Mae'r pad giât a grëwyd felly i'w weld yn glir yn y ffotograff o'r prototeip

Ar ôl gwneud yr agorfa yn y PCB er mwyn i waelod y ddyfais bŵer eistedd drwyddo, lapiais dâp copr trwy'r slot i ymuno â'r awyrennau daear uchaf ac isaf. Gwnaethpwyd hyn mewn dau le, o dan y tabiau ffynhonnell. Yna cafodd y tâp copr ei sodro ben a gwaelod.

Gweler llun ar gyfer swyddi cydran a awgrymir. Mae'r sgrin fertigol i'r dde o'r lloc yn ddarn o ddeunydd PCB dwy ochr, wedi'i sodro i'r awyren ddaear uchaf ar y ddwy ochr. Ymgais yw hwn i wella'r gwrthodiad harmonig terfynol, trwy leihau cyplu rhwng yr anwythyddion sy'n ffurfio'r cyfatebiad allbwn a'r anwythyddion sy'n ffurfio'r LPF. I wneud y math hwn o swyddi sodro bydd angen haearn sodro 60W neu fwy - yn ddelfrydol un wedi'i reoli gan dymheredd. Bydd yr haearn hwn yn rhy fawr ar gyfer y cydrannau llai felly bydd angen haearn llai hefyd.

Fel a grybwyllir isod, mae'r anwythyddion LPF yn cael eu sodro yn uniongyrchol at y tabiau ar y cynwysorau gorchuddio metel.

Gweithdrefn Adeiladu Rough a Ready awgrymir

1. Torrwch ddarn o ddeunydd PCB ochr ddwbl ar gyfer y prif fwrdd (tua 100 x 85mm)
2. Creu agorfa'r FET, gan ddefnyddio detholiad o ddriliau a ffeiliau. Defnyddiwch y FET fel templed, os oes angen, ond peidiwch â'i chwythu i fyny â statig. Gwnewch yn siŵr y byddwch chi'n gorffen gyda'r draen ar yr ochr dde.
3. Drilio chwe thwll yn y PCB, mae'r rhain yn dal yr PCB i'r blwch diecast
4. Rhowch y PCB yn y blwch a defnyddio'r tyllau yn y PCB i ddrilio drwy'r blwch
5. Dros dro y PCB sgriw i'r blwch
6. Gweithiwch allan i ble mae'r heatsink yn mynd i fynd, o dan y blwch Dylai'r ddyfais gyrraedd tuag at ganol y heatsink. Naill ai drilio ychydig mwy o dyllau trwy'r lot gyfan, ac ailddefnyddio rhai o'r tyllau PCB / blwch presennol ac ymestyn y rhain i lawr trwy'r heatsink. Sgriwiwch y heatsink dros dro i'r cynulliad PCB / blwch. Pan edrychwch i mewn i ben y blwch dylech nawr weld darn o heatsink yn cael ei ddatgelu, yr un maint â sylfaen y FET.
7. Rig eich hun i fyny rhywfaint o warchodaeth sefydlog (os oes gennych ddyfais chwythu i fyny hen neu ddyfais deubegwn yn yr un pecyn, ni fydd yn rhaid i chi drafferthu gyda hyn) a gollwng y ddyfais i mewn i'r agorfa yn y bwrdd.
8. Defnyddiwch y FET i roi i chi roi swyddi canol ei 'tyllau mowntio
9. Cymerwch bopeth i ddarnau eto. Gwnewch ddau dwll yn y heatsink ar gyfer y FET
10. Drilio tyllau yn y ddau ben y blwch ar gyfer y cysylltwyr RF a'r cynhwysydd feedthrough
11. Tiniwch y PCB, top a gwaelod, gyda haearn mawr. Defnyddiwch ddigon o sodr i gael gorffeniad llyfn ond dim gormod i greu darnau sodr uchel, yn enwedig ar y gwaelod, gan y bydd y rhain yn atal y PCB rhag eistedd yn wastad yn erbyn llawr y blwch.
12. Creu y ddwy ynys ar gyfer yr adwy FET a draenio, fel y nodir yn y paragraff uchod
13. Tâp copr solder rhwng top a gwaelod wynebau'r PCB dan ble fydd y ffynhonnell tabiau fod
14. Creu ynysoedd PCB, tun nhw, glynwch nhw ar y PCB gan ddefnyddio'r llun fel canllaw
15. Creu a gosod y sgrîn rhwng y mwyhadur a'r ardaloedd LPF
16. Gosodwch yr holl gydrannau PCB sy'n weddill, ac eithrio y FET
17. Gosodwch y PCB i'r blwch a'r heatsink
18. Gosodwch y a chysylltu a cysylltwyr RF a'r cynhwysydd bwydo-i-drwy
19. Gan gymryd rhagofalon gwrth-statig eto, cymhwyswch y ffilm barhaus deneuach bosibl o past trosglwyddo gwres i waelod y FET. Gellir gwneud hyn yn gyfleus gyda ffon coctel pren
20. Plygu i fyny 2mm olaf pob un o arweinyddion y FET. Bydd hyn yn ei gwneud yn llawer haws cael gwared arno, pe bai'r angen yn codi
21. Sgriwiwch y FET i'r heatsink. Yn rhy rhydd a bydd y ddyfais yn gor-gynhesu, yn rhy dynn a byddwch yn ystumio fflans y ddyfais ac unwaith eto bydd yn gorboethi. Os oes gennych chi sgriwdreifer trorym, edrychwch am y torque a argymhellir a'i ddefnyddio. 
22. Os ydych chi wedi deall y cyfarwyddiadau yn gywir, bydd tabiau'r ddyfais ychydig yn uwch na'r PCB Solder the FET i mewn gyda'r haearn mawr, yn gyntaf y ffynonellau, yna'r draen, o'r diwedd y giât. Efallai y bydd yn rhaid i chi ddatgysylltu L4 a L5 tra'ch bod chi'n ffitio'r FET, ond peidiwch â datgysylltu R3 gan fod hyn yn darparu amddiffyniad statig i'r ddyfais.

Sgematig

Rhestr Rhannau

Nodiadau

1. Rhan Rhifau Farnell ar gyfer arweiniad yn unig - gall rhannau cyfatebol yn ei le.
2. Cynwysorau clad Metal naill ai'n Semco Cyfres MCM, cyfres Unelco J101, Underwood, neu Arco Cyfres MCJ-101 ar gael gan, ymhlith lleoedd eraill, Rhannau RF.
3. MRF171A ar gael o BFI (DU), Richardson or Rhannau RF (Unol Daleithiau)
4. Arco neu trimmers Sprague ar gael gan Cysyniadau cyfathrebu (Unol Daleithiau)
5. 18 SWG (mesur gwifren safonol) yw diamedr tua 1.2mm
6. 22 SWG (mesur gwifren safonol) yw diamedr tua 0.7mm
7. I wneud yr anwythyddion - gwyntwch y nifer angenrheidiol o droadau o amgylch cyn-faint o faint priodol, defnyddiwch un bylchau diamedr gwifren rhwng pob tro i ddechrau. Yna tynnwch y troadau ar wahân i gael yr hyd sy'n ofynnol yn nhabl y rhestr rhannau. Yn olaf, gwiriwch y gwerth gan ddefnyddio dadansoddwr rhwydwaith ac addaswch yn unol â hynny.
8. Yr eithriad i'r rheol bylchau uchod yn L4, sy'n clwyf agos.
9. Ffoil copr ar gael o siopau crefftau (a ddefnyddir wrth wneud gwydr lliw)
10. A / R = yn ôl yr angen

Ffotograff o Mwyhadur Prototeip

Nodi cyfeiriad y FET. Arwain gyda'r slaes yn y draen, ac ar y dde

---

Profi Filter Pas isel

Rhaid i unrhyw mwyhadur pŵer RF yn cael ei ddilyn gan hidlydd pasio isel (LPF) i leihau'r harmoneg i lefel dderbyniol. Mae'r hyn sydd ar y lefel hon mewn cymhwysiad didrwydded yn bwynt dadleuol, ond wrth i'r pŵer allbwn gael ei gynyddu, rhaid talu mwy o sylw i'r ataliad harmonig. Er enghraifft, 3ydd harmonig o -30dBc ar uned 1W yw 1uW, sy'n annhebygol o achosi trafferthu, tra bod -30dBc 3ydd ataliad harmonig ar allbwn 1KW yn arwain at 1W o bŵer ar y trydydd harmonig a allai fod yn broblem. Felly ar gyfer y absoliwt lefel o ymbelydredd harmonig yn yr ail enghraifft i fod yr un fath â'r cyntaf, mae angen i ni atal y trydydd harmonig gan 60dBc.

Yn y dyluniad hwn, penderfynais weithredu hidlydd pasio isel 7 polyn Chebyshev. Dewiswyd Chebyshev gan nad oedd y crychdonni cam ac osgled o fewn y band pas yn hollbwysig, ac mae'r Chebyshev yn rhoi gwanhad band stop gwell na'i gymharu â dyweder, Butterworth. Dewiswyd y band stop dylunio i 113MHz, gan roi ymyl gweithredu 5MHz o'r amledd band uchaf a ddymunir uchaf ar 108MHz a dechrau'r band stop yn 113MHz. Y paramedr dylunio beirniadol nesaf oedd y crychdonni band. Ar gyfer dyluniad amledd sengl, mae'n arferol dewis crychdonni band mawr, er enghraifft 1dB, a thiwnio brig yr uchafsymiau band olaf i'r amledd allbwn a ddymunir. Mae hyn yn rhoi'r gwanhad band stop gorau oherwydd bod mwy o grychdon band yn arwain at wanhau band stop cyflymach. Mae gan hidlydd saith polyn 7 elfen adweithiol, yn y dyluniad hwn pedwar cynhwysydd a thri anwythydd. Po fwyaf o bolion, y gorau fydd y gwanhad band stop, ar draul cymhlethdod cynyddol a mwy o golled mewnosod bandiau. Mae angen nifer od o bolion gan fod y rhwystriant mewnbwn ac allbwn wedi'i gynllunio i fod yn 50R.

Gan fod y dyluniad hwn yn fand eang, mae hyn yn cyfyngu'r crychdonni band i lefel fel nad yw'r golled dychwelyd band yn dod yn erchyll. Gan ddefnyddio cyfleustodau dylunio hidlydd shareware rhagorol Faisyn (ar gael o Meddalwedd Dylunio RF FaiSyn Tudalen Hafan) yn caniatáu ymchwilio i'r cyfaddawdau hyn yn hawdd, a setlo ar gyfer crychdonni band band o 0.02dB. Mae'r rhaglen hon hefyd yn cyfrifo'r gwerthoedd hidlo i chi, ac yn allbynnu rhestr net mewn fformat sy'n addas i'w mewnbynnu i'r efelychwyr cylched llinol mwyaf poblogaidd. Gyda 7 polyn, roedd y dewis ar gael i ddefnyddio 4 cynhwysydd a 3 anwythydd neu 3 cynhwysydd a 4 anwythydd. Dewisais y cyntaf, ar y sail ei fod yn arwain at un gydran yn llai i wynt. Archwiliwyd y gwerthoedd cynhwysydd a roddwyd o'r rhaglen faisyn i wirio eu bod yn agos at werth a ffefrir, yr oeddent. Pe baent wedi cwympo rhwng y gwerthoedd a ffefrir, byddai'r opsiynau'n cynnwys cyfochrog â dau gynhwysydd gyda'i gilydd, sy'n cynyddu'r cyfrif cydran yn ddiangen, neu'n newid yn gynnil amledd y band stop a'r crychdonni band i gael set fwy dymunol o werthoedd.

I weithredu'r hidlo, penderfynais ddefnyddio metel cynwysorau clad maint safonol a wnaed gan Unelco neu Semco. Gwnaed yr anwythyddion o wifren gopr tun 18 SWG (mesurydd gwifren safonol). Yn fy mhrofiad i nid oes llawer i'w ennill o ddefnyddio gwifren gopr platiog arian. Ffurfiwyd yr anwythyddion o amgylch canol safon RS or Farnell offeryn tweaking (FEC 145-507) - mae gan hwn ddiamedr o 0.25 modfedd, 6.35mm. Fel arall, defnyddiwch y darn dril o'r maint priodol. Clwyfwyd y ddau anwythydd allanol yn glocwedd, clwyfwyd yr un mewnol yn wrthglocwedd. Ymgais yw hwn i leihau'r cyplu anwythol ar y cyd rhwng yr anwythyddion, gan dueddol o ddiraddio'r gwanhau band stop. Am yr un rheswm, trefnir yr anwythyddion ar 90 ° i'w gilydd, yn hytrach na phob un mewn llinell syth. Mae'r anwythyddion yn cael eu sodro'n uniongyrchol i dabiau'r cynwysyddion clad metel. Mae hyn yn cadw colledion i'r lleiafswm. Gall hidlydd o'r math hwn a adeiladwyd yn ofalus arddangos colled mewnosod band band sy'n well na 0.2dB. Dyma'r canlyniadau profion ar gyfer yr uned prototeip.

Gan wybod y gwerthoedd gofynnol ar gyfer yr anwythyddion, gwnes ddyfalu addysgedig yn seiliedig ar brofiad o faint o droadau yr oeddwn eu hangen, ac yna defnyddiais ddadansoddwr rhwydwaith RF wedi'i galibro'n iawn i fesur anwythiad yr inductor yr oeddwn wedi'i greu. Dyma'r ffordd fwyaf cywir o bell ffordd i bennu gwerth inductances gwerth bach, oherwydd gellir gwneud y mesuriad ar amlder gweithredu gwirioneddol yr hidlydd. Ar ôl mesur y gwerth ac addasu'r inductances yn unol â hynny, dylech ddarganfod pan fydd yr hidlydd cyflawn wedi'i adeiladu, yn rhyfeddol nid oes angen llawer o addasiad i gwblhau'r tiwnio hidlydd.

Y ffordd orau i diwnio'r hidlydd hwn yw lleihau'r golled dychwelyd mewnbwn band band, gan ddefnyddio dadansoddwr rhwydwaith. Trwy leihau i'r eithaf y golled dychwelyd mewnbwn byddwch yn lleihau'r golled trosglwyddo band band a'r crychdonni band band. Mae'r 20MHz span graff yn dangos fy mod wedi cyflawni colled dychwelyd band band o -18dB. Os nad oes gennych ddadansoddwr rhwydwaith, mae pethau ychydig yn anoddach. Os ydych chi ddim ond yn tiwnio i fyny am amledd sbot, sefydlwch ffynhonnell pŵer RF i yrru i'r hidlydd trwy fesurydd pŵer cyfeiriadol. Mae'r hidlydd wedi'i derfynu â llwyth 50R da. Nawr monitro'r pŵer a adlewyrchir sy'n dod yn ôl o'r hidlydd a thiwnio'r hidlydd i leihau'r pŵer a adlewyrchir. Os ydych chi eisiau perfformiad band eang, bydd yn rhaid i chi geisio gwneud hyn, dyweder, tri amledd, gwaelod, canol a brig y band. Fel arall, pe baech wedi llwyddo i fesur eich anwythyddion yn ddigon da trwy ddulliau eraill, fe allech chi gydosod yr hidlydd a'i adael ar hynny, heb unrhyw addasiad pellach.

Ar ôl tiwnio am isafswm colled dychwelyd band, mae'r gwanhad band stop yn gofalu amdano'i hun, ni ddylech diwnio amdano gan y byddwch yn llanastr y golled mewnosod band. Mae'r 200MHz span graff yn dangos fy mod wedi rheoli 36dB o wrthod ar yr 2il harmonig o 88MHz, sef yr achos gwaethaf. Gan gyfeirio at y 600MHz span graff yn dangos y harmonig 3rd o 88MHz cuddio gan-55dB, a'r gorchmynion uwch erbyn swm sy'n fwy na hyn.

Profi Amplifier

Defnyddiais ddadansoddwr rhwydwaith HP 8714C i diwnio'r mwyhadur hwn. Heb fynediad at ddadansoddwr rhwydwaith, mae'n rhaid i chi fod yn hynod ddyfeisgar i diwnio ar gyfer perfformiad band eang. Ar ôl tiwnio'r LPF, y swydd nesaf yw gosod y gogwydd FET. Gwnewch hyn gyda dadansoddwr sbectrwm wedi'i gysylltu â'r allbwn (trwy swm priodol o wanhau, o leiaf 40dB) monitro am osgiliadau annilys. Cysylltwch lwyth 50R da â'r mewnbwn a chysylltu PSU sefydlog (uned cyflenwi pŵer) gyda therfyn cyfredol wedi'i osod i 200mA.

Gosodwch yr holl docwyr i ganol eu hamrediad. Gyda'r trimwyr cerameg bach wedi'u nodi, pan fydd metaleiddiad hanner lleuad ar blât uchaf y trimmer wedi'i alinio'n llawn â'r fflat ar gorff y trimmer, mae'r trimmer ar y cynhwysedd mwyaf. Cylchdroi 180 ° oddi yma i gael y cynhwysedd lleiaf. Gosodwch R1 ar gyfer y foltedd lleiaf (arbrofwch cyn i chi ffitio'r FET os nad ydych chi'n gwybod pa ffordd yw hyn). Cynyddwch y foltedd cyflenwi yn araf o 0V hyd at + 28V. Dylai'r unig gerrynt a dynnir fod yr hyn a gymerir gan y gylched rhagfarn, tua 14mA. Nawr addaswch R1 i ychwanegu 100mA at y ffigur hwnnw. Ni ddylai fod unrhyw gamau sydyn yn y cerrynt a gymerir o'r PSU. Os oes, mae'r mwyhadur bron yn sicr yn pendilio.

Os yw popeth yn iawn, diffoddwch. Graddnodi'r dadansoddwr rhwydwaith. Ar yr HP 8714C ar gyfer y cais hwn, rwy'n normaleiddio S11 i gylched agored ac yn graddnodi trwodd ar S21 gyda 40dB o wanhau yn unol. Yn amlwg mae'n rhaid graddio'r attenuyddion a ddefnyddir am o leiaf 50W o RF ar amleddau VHF.

Nawr mae bywyd yn mynd ychydig yn gymhleth. Fel rheol, byddwn yn argymell edrych trwy'r cyfuniad mwyhadur a LPF, ond oherwydd bod pwynt torri'r LPF 5MHz yn unig uwchlaw'r band band a ddymunir gan y mwyhadur, mae'n ei gwneud yn amhosibl gweld siâp ymateb y mwyhadur os yw hyn yn digwydd bod yn uwch o 108MHz . Am y rheswm hwn, gwnes i'r tiwnio mwyhadur cychwynnol gyda'r LPF ei osgoi, a oedd yn caniatáu imi osod rhychwant y dadansoddwr rhwydwaith yn ddigon eang i weld lle'r oedd ymateb y mwyhadur.

Gyda 0dBm o ymgyrch, tweak i ffwrdd i gael tua 15dB o ennill ac yn well na 10dB o golli dychwelyd ar draws 88 108 i MHz (signal bach ennill plot, Pin = 0 DBM). Nawr i fyny'r gyriant i'r mwyhadur, gan gefnu'r terfyn cyfredol yn briodol. Fe sylwch, wrth ichi gynyddu'r gyriant RF, y bydd yr ennill yn cynyddu a bydd y golled dychwelyd mewnbwn yn gwella. Mae'r ymddygiad hwn yn ganlyniad i ragfarnu'r FET yn gymharol ysgafn. Fe allech chi ragfarnu'r cnau allan o'r FET, a'i ragfarnu ar, dyweder 0.5A, bydd hyn yn rhoi mwy o ennill i chi ar lefelau gyrru is. Ar gyfer cymwysiadau arferol rwy'n argymell defnyddio gogwydd is. Bydd gogwydd uchel ar lefelau allbwn bach yn lleihau'r effeithlonrwydd DC i RF.

Nawr bydd angen i chi ffan oeri'r mwyhadur, oni bai eich bod wedi gosod heatsink enfawr arno. Gyda'r HP 8714C gallwch gael pŵer ffynhonnell + 20dBm (dyna beth mae'n ei ddweud ar y sgrin, mae'n llai na hynny mewn gwirionedd) (plot ennill signal canolig, Pin = + 20 DBM). Gyda'r lefel hon o yrru gallwch nawr diwnio am 18 i 20dB o ennill a dychwelyd colled yn well na 15dB. Ar y pwynt hwn byddwn yn ailgysylltu'r LPF ac yn culhau rhychwant y dadansoddwr rhwydwaith i 20MHz wedi'i ganoli ar 98MHz. Yn sicr ni argymhellir gyrru'r mwyhadur uwchben 108MHz wrth bŵer i'r LPF. Cyn i chi fynd yn rhy bell i ffwrdd, newidiwch i CW (y peth gorau i ymestyn yr ysgubo ysgubol i sawl eiliad ar CW er mwyn osgoi cael eich drysu gan y dadansoddwyr ysgubo'n ôl) a chael golwg ar yr allbwn ar y dadansoddwr sbectrwm. Dylai'r allbwn fod yn lân fel yr eira sy'n cael ei yrru, cofiwch wirio bod yr allbwn mor aml rydych chi'n gyffrous â'r mwyhadur, os nad yw, byddwch chi'n edrych ar osciliad erchyll mewn band.

Ar gyfer y tiwnio gwastadrwydd pŵer terfynol, oherwydd cefais fynediad i labordy RF craff gyda phopeth y gallai fod ei angen arnoch o bosibl (offer profi yn ddoeth, beth bynnag) defnyddiais fwyhadur band eang Mini-Circuits ZHL-42W i hybu allbwn y dadansoddwr rhwydwaith i alluogi i mi diwnio ymateb ennill y chwyddseinyddion yn fflat ar bŵer allbwn llawn. Cymerwyd y plot ennill terfynol trwy osod y pŵer ffynhonnell yn briodol, ac yna graddnodi trwodd gyda'r mwyhadur Mini-Cylchedau a'r attenuators pŵer yn unol. Caniataodd hyn imi blotio ennill y mwyhadur pŵer yn unig. Yna newidiais i ysgubo araf a defnyddio mesurydd pŵer RF wedi'i raddnodi i fesur pŵer allbwn RF yn gywir. Roedd gwybod pŵer allbwn ac ennill RF yn gywir wedi caniatáu imi gyfrifo'r pŵer mewnbwn i'r mwyhadur pŵer. Mae'r plot hwn yn dangos bod yr ennill pŵer yn gysgod o dan 20dB a thua 0.3dB yn fflat ar draws y band (plot cael signal mawr, Pin = + 26.8 DBM). Ar y cyd â'r tiwnio gwastadrwydd, dylid gwirio'r effeithlonrwydd. Fe wnes i reoli isafswm o 60% yn 88MHz ar 40W allan, gan wella gyda phwerau allbwn uwch. Byddwn i'n dweud bod effeithlonrwydd da yn bwysicach na gwastadrwydd da. O safbwynt y gwrandawyr, mae'r gwahaniaeth rhwng allbwn 35W a 45W yn ddibwys, ond mae rhedeg pŵer is gydag effeithlonrwydd da yn golygu y bydd y FET yn rhedeg yn oerach, yn para'n hirach ac yn fwy gwydn i amodau bai fel VSWR uchel.

Chi sydd i benderfynu pa bŵer allbwn rydych chi'n dewis ei redeg o'r diwedd, bydd yr MRF171A yn hapus yn rhedeg o leiaf 45W ac yn ôl pob tebyg llawer mwy, er nad wyf yn ei argymell. Mae tua 40 i 45W yn ddigonol - gwelwch Sut i Cadwch eich Terfynol RF Power Dyfais Alive i gael rhagor o wybodaeth.

Canlyniadau Mwyhadur

Ni ellid mesur unrhyw harmonigau wrth allbwn y mwyhadur i lawr i lawr sŵn o -70dBc. Mae hyn i'w ddisgwyl, gan fod ymchwiliad cyflym wedi dangos harmonigau amrwd y mwyhadur cyn y LPF i tua -40dBc. Profwyd eisoes bod gan yr hidlydd 2il ataliad harmonig o -35dBc o leiaf. Nid oedd unrhyw allbwn ysblennydd i'w weld.

Ni wnaed unrhyw fesuriadau ffurfiol gyda VSWRs allbwn gwael. Fe wnes i redeg y mwyhadur yn ei bŵer llawn ar ddamwain i mewn i gylched agored am ychydig eiliadau, ac ni chwythodd i fyny. Bydd defnyddio PSU gyda therfyn cyfredol wedi'i osod yn ofalus yn helpu i atal y mwyhadur rhag gwneud unrhyw beth gwirion o dan yr amodau hyn.

---

Cymhwyso

Fel enghraifft o gais ar gyfer mwyhadur hwn yr wyf yn defnyddio'r Broadcast Warehouse 1W FM LCD PLL cyffroi i yrru'r mwyhadur band eang 40W. Er mwyn osgoi addasu'r uned Broadcast Warehouse, defnyddiais bad BNC 3dB labordy rhwng yr ysgarthwr a'r mwyhadur pŵer, i ddarparu'r lefel yrru gywir i'r mwyhadur. Roedd yr ysgarthwr wedi'i raglennu ar gyfer tri amledd gwahanol, ar bob amledd mesurwyd y pŵer allbwn a'r defnydd cyfredol, gan ganiatáu i'r effeithlonrwydd DC i RF gael ei gyfrif.

Power Mwyhadur foltedd cyflenwad = 28V
Foltedd y cyflenwad cyffroi = 14.0V, cyffroi defnydd presennol = 200 mA approx.

Mae'r ysgarthwr Broadcast Warehouse yn ymgorffori cyfleuster cau RF allan o glo, a ddefnyddir yn ystod ailraglennu PLL fel na chynhyrchir RF nes bod clo amledd wedi'i adennill. Pan oedd diffodd RF yr ysgarthwyr yn weithredol, gostyngwyd allbwn y mwyhadur yn yr un modd - hy arhosodd y mwyhadur yn sefydlog.

---

Casgliad

Rwyf wedi dangos mwyhadur band eang, nad yw, ar ôl ei diwnio, angen unrhyw addasiad pellach i gwmpasu'r band darlledu 87.5 i 108MHz FM. Mae'r dyluniad yn defnyddio MOSFET o'r radd flaenaf sy'n darparu bron i 20dB o ennill gydag un cam, mae ganddo effeithlonrwydd DC i RF da, cyfrif cydrannau isel, ac mae'n syml i'w adeiladu. Ni ddylai'r gost rhannau fod yn fwy na £ 50, mae'r FET a ddefnyddir yn y prototeip yn costio llai na £ 25

Os mwyhadur hwn yn cael ei ddefnyddio gyda cyffroi band eang ac o'r awyr, y cyfuniad o ganlyniad yn caniatáu i'r defnyddiwr i newid amlder trosglwyddo ar bydd heb unrhyw addasiadau angenrheidiol beth bynnag yn y gadwyn trosglwyddo.

Mae'r mwyhadur yn gofyn cryn dipyn o brofiad pŵer RF i alaw, a mynediad i offer prawf RF proffesiynol

---

Gwaith yn y Dyfodol

• Adeiladu unedau ychwanegol i asesu ailadrodd
• Dylunio bwrdd cylched printiedig
• Gwella sefydlogrwydd o dan mewnbwn amodau diffyg cyfatebiaeth wael
• Lleihau gyfrif gydran amrywiol
• Ymchwilio i amrywio tuedd FET presennol i addasu ennill mwyhadur

 

---

Cyfrannu

Cyfrannwyd gan Electronics Unigryw (Woody a Alpy)
"Dyma PCB ar gyfer y MRF171A, mosfet 45 wat, ar eich tudalen.
Mae'r ffeil ar ffurf bmp. Defnyddiwch ffilm laser ac argraffydd laser, bydd yn argraffu i faint. "

MRF171A_1_colour.bmp (14 kb)

Mae ein cynnyrch eraill:

System amddiffyn mellt broffesiynol ar gyfer Tŵr	Pecyn Offer Gorsaf Radio FM Proffesiynol	Trosglwyddydd FMUSER FU-1000C 1000W FM Gyda Rhyngwyneb Mewnbwn Sain USB
Pecyn Darlledu Radio FMUSER 200W FM	Ateb Gwesty IPTV	FMUSER FSN-1000T V5.0 Trosglwyddydd Darlledu Radio 1KW FM