《任性DIY》浅谈射频功放到设计制作
北方特别的凉爽。。。面朝大海。。。。。。。。。。。
最近我自己在做一款射频功放。做出来也就是一款产品了。谈到功放，大家都不陌生，就是把信号放大最后经过天线发射出去，但是目前射频这一块，把功放单独拿出来算是一个类目，功放说起来很简单，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工作点来分类的，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
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术的发展，对功放的要求也是很苛刻的。有些是是多载波信号（OFDM），这个就对功放的要求比较严格，必须要使用线性功放。目前国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%左右，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育很大影响。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，赶快去研制大功率功放，一定能赚到钱。。。。
言归正传，我目前做了一款700MHz左右的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。我有个习惯也是坏毛病吧，我特别不喜欢与人交流，总是喜欢自己一个人摸索，我感觉在如今的社会里，还是自己摸索吧，你要去请教人，最后还牵扯到一些利益问题。除非是很不错的朋友。但是我也不喜欢去问。还不如自己去摸索，自己摸索出来的永远是自己的，一辈子也不会忘记的。
我的功放技术参数（目前做的版本）
频率 750MHz---760MHz
调制方式 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
工作电压 28V （单电源)
电流 ＜4A（实际调试3.5A左右）
功放保护要求
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
以上是具体的技术指标及要求。
下面是我采用的方案，以下有些涉及到商业问题，我就略过。请大家理解，主要是提供方案给大家，具体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：
这个就是整个功放系统的框图，其实有了这个图，所有的功放几乎都是差不多了，只是功放部分不一样。剩下都一样。
我采用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。我比较喜欢用飞思卡尔的功放管。这个管子还提供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，最终版。
先从我的调试版说起，调试版比较简单，而且都是分立的模块，主要就是验证能不能实现。可以实现直接去pcb。结果我的调试版很顺利的就是通过了调试，测试结果如下
我的工作台，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控制电压。
输出为22.46dbm 因为频谱仪前端有25db的衰减器。计算25+22.46=47.46dbm
经过计算输出为55.7W，所以调试版基本ok！坐等升级版。
中间还有个插曲，我做了个长时间通电，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。。。
看来不用风扇吹是不行滴。。。。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
辛苦了整整一个晚上，把pcb画出来了，虽然难看，先将就看看调试结果再说。
接下来考虑安装问题。还是在调试版的基础上重新打孔攻丝。说干就干。。。
打孔，攻丝，看我我以后也可以从事急哦钳工的工作了，哈哈哈。。。。
刚刚好，完全合适。孔位一点也不差，接下来就是把上面的器件补齐。
升级版，补齐器件后，完整的功能。
开始测试
我也搞不懂，我的工作台总是那三个字，，，，，，，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，明天带到公司，用公司的仪器测试下啊。（偷偷地，大家懂得）。
在公司测试
最终测试结果显示46.9dbm（50W）。这个与前面用频谱仪测试的结果有区别，可能是两种仪器的检波方式不一样。所以测试的结果有所不同（我猜测）。要么就是仪器不同，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。存在误差，这个就不纠结了，完全满足的。
至于后面的其他指标我会慢慢来测试的，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，大功率的功放主要就是驻保护功能，我测试，把功放的输出端开路，控制部分马上就把电源断开，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工作了，防止温度过高损坏功放管。
这次我用了个大的风扇一直吹，效果很好，我摸了摸散热块，也就是40度左右（长时间工作）。
到此为止这个功放几乎就都实现了，坐等最终版！！！机加工CNC做个精致的外壳，人靠衣服马靠鞍，同样的道理，有了外壳遮挡下，会漂亮点哈哈哈。。。
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最终版
穿上衣服了。。。。。
我自己感觉都漂亮了。。。。
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心得体会
这个也是我第一次，做大功率的功放，从中收获了很多，从功放的选型，到排版布局，仿真等，都有所提高。只要用心去钻研肯定会有所收获的，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，甚至都哭了，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，所以烧的不是芯片，是钱啊！！！。。。。。这都是我辛苦的工资。一连烧了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，之后静下心来慢慢的调，最后稳定了，不管什么产品什么项目，背后都有不为人知的心酸。看着很简单的东西，也要去动手做，才知道简单、容易。
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，长时间工作，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。最主要是利润！！！
接下里我去挑战下短波宽带功放，例如2---100MHz。50W的功率。
功放的难点就是增益高，会自激，所以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，所以电源一定要设置好，免得上电，就把功放管击穿，这个我也遇到过的。
解决上述的问题就是:耐心+时间+经验=成功！
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