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  网站所有者              BA4II                                中华人民共和国业余无线电C级操作员
 
           
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               余宁生,70岁。当过兵,参过战,立过功,解放军通信学院毕业,在省直机关工作过,退休后喜欢玩儿。爱好:业余无线电、航空模型、绘画、摄影、旅游、计算机。爱好交朋友!

 

谈业余用途的短波电子管功放

 

   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和重量相对上世纪90年代全固态机有一定的优势而深受爱好者喜爱。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(3000人民币难以买到真正的400瓦以上功放),自己找零件DIY便宜点,但部分零件不好找且价格不菲,建议找台便宜的1167476等电子管发射机拆件来DIY恐怕更划得来。

  胆功放技术几十年前就做到位了,原理也很简单,而且当今的元器件质量要优于那个年代还便宜很多;HAM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;使用大功率PAHAM的天线驻波一般小于3,于是槽路工作环境好,很多电容用不着选用高耐压和高功率的;HAM使用的频率很窄,用不着使用昂贵的滚桶电感+真空可变电容的大范围连续可调的同步调谐机构。综上所述,所理所当然要在战略上藐视74发射机的电源和功放单元。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,在国内业余爱好者圈子里,能够满足长时间满功率发射且能够达到国家强制性标准(起码应满足《GB9159-2008无线电发射设备安全要求》和《无线电设备杂散发射技术要求》)的射频胆PA到今天为止仍然属于高技术。业余爱好者用对PA的指标要求也不高,指标满足国家强制性标准略有余量即可,管子的平均使用寿命能够略微超过说明书上的额定值即可,如果连这基本要求都达不到,恐怕就不好说了。敬请在这儿别跟我扯什么销售量,大名鼎鼎的三鹿奶粉曾经连续13年全国销量第一呢。当然,国内大部分的射频电子管功放设计师还是很了不起的,比如说BA6JW在他的功放里边就做了个守候时功放管加较高负电压使管子截止,既减低了对收信机的干扰又减少了功耗。在此我只作为技术性探讨对胆PA泛泛而谈一下,错误之处请大家批评。

  我曾经辛辛苦苦收集到了一对FU-100F、四只FU-80、四只FU-81和其它相关器件,准备自己DIY电子管功放,后发现FU-100F价格贵且管座难寻;FU-80FU-81)的灯丝功率太大且作为SSB用途则工作特性曲线不良__屏耗有余但线性段太窄;别的零件价格贵暂放一边,合乎标准的高压变压器要上千!在购得一台74发射机后两年,全部贴运费平价友情转让掉了!最近在网上又发现有全新国产74发射机(性能绝对达不到同期同类产品国际领先水平),毫不犹豫买回来互为备份和维修参照,价格不贵,两机价格摊平后低于3300/台。

  74发射机的功率余量大,带内置天调,全频段均均能满足指标,使用者之一BA6JW早就把它调谐在更大功率使用!但是它属于XX年前的技术,没什么秘密了,而且因其体积大和电源特性不佳并不适合于业余爱好者使用。74发射机为考虑环境实验、振动实验、维修工程等方面其他要求并未在电性能指标上追求极限,比如说其FU-250F后面的电感线圈的空载Q并不很高,变压器的容量也没有达到能够连续提供2000瓦功率的水平。另外74发射机和76发射机均未采用纯银的槽路电感线圈,而是弹性合金材料,其导电能力赶不上纯铜,至于黄金和白金,主要优势在环境实验中抗氧化,其导电能力也赶不上纯铜(用铜线圈改成纯金的就可以达到顶级电性能的功放的说法纯属忽悠外行),因此做出高电性能的业余无线电爱好者比赛用的胆PA不必按照74的设计思路,还可以大大降低成本。然而现实情况并不乐观,74发射机的很一般化的电性能仍然是少部分经济型业余级胆功放所不能达到的。

  业余爱好者DIY圈子里边有个很不好的现象,极少数套件连最基本的功能都做不到,却偏要根据他的某项指标比退役的专业机或者老军机好而痛斥前着,一旦有人提出按照现行国家级标准进行全面评价时马上又蹦出那是在不计成本的情况下做出来的东西、那些关键零件我们买不到,一分价钱一分货等言论,居然还有相当的人支持!为了和谐,我从来没有认真反驳过,但是此类错误论点不断蔓延,而且为相当可观的人所接受,将导致套件或者整机的品质不断恶化,今天我就事论事,把一些不需要花多少钱就能够把机器做得像模像样,但因各种原因没去做而造成性能差的部分列出来,供大家批评指正:

  1、在灯丝电源来自高压变压器的情况下,因变压器的外特性,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,灯丝加个恒流不超过25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。

  2、高压电源滤波(包峰800瓦平均600WPA/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频率上干净一点。

  3、关于输出槽路电感线圈。退役专业机和军机要在短波全频段频率任何一点都能够工作,而且要考核抗恶劣环境使用、抗振动、快速维修工程等,为此在结构和材料选择上花费很大代价。而业余用途的功放就那么几个频段,每段的带宽不超过±3%,如果用直径4mm的铜材,用磷铜焊抽头解决调谐问题,成本增加不超过40(有些朋友做完后整体电镀一层很厚的银,值得称赞),但空载Q值远比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。

  4、关于输出槽路可变电容器。大功率军机用真空可变电容器较多,体积小啊!但是输出槽路空载Q值主要由槽路电感决定,采用优质的空气可变电容器应当绰绰有余(大家都是这么干的,但空气可变电容器质量有差别),这一点军机并不占优势,同样不能作为性能上不去的借口。

  5、在电子管旁边的槽路内温度高切有可能出现电晕放电,采用除玻璃纤维增强的聚四氟乙烯以外的尼龙等耐温不高的且不属于阻燃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就有偷工减料嫌疑(最好用陶瓷的),成本差价并不大于30元,何必那么节约呢?安全第一!

  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,但是我没有发现有些PA的高压变压器没有用环氧树脂灌封(180),没有设置温控冷却的风扇(20),也没有发现设计的冷却风道经过了变压器,这也太节约了吧?

  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。

  8、快速过载保护,当天馈系统或者操作突然出现问题时,应当有电路限制栅极、帘栅极、屏极的功耗,确保电子管不过载使用。这部分的元器件成本不高于50元,如果省略这部分,电子管耐操的优势荡然无存,大家还不如用晶体管功放。

  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小时使用的备份管以供用户选购作备用。

  10、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。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类能够给出的功率。

  以上十个问题至少有七个是现在电子管功放机所必须具有的基本要求,而非恶意拿专业机与业余机去比较,最后来贬低业余套件。原因是我只列出了电性能和安全要求,未涉及结构和环境实验等方面。把以上几个方面做到位,在技术层面的难度和增加的成本都不大,可少数经济型射频胆PA就是不做,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,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。

  有些人宣称胆功放没什么技术含量,蔑视74发射机的电性能,居然把实际上已工作到C类甚至D类的等幅报模式下最大功率标称为XXX瓦的线性功放,从科学的观点来看简直是荒唐到了极点!更有人说专业机器或者军机例如74发射机槽路电感是纯银的,它们使用了大量贵金属的高级高价材料和元器件造成业余爱好者的经济型套件在有限的成本下不可能采用因此其电性能无法与前者抗衡,甚至说:如果使用纯银线来绕线圈也算是高技术,那我用纯金来绕线圈是不是更算高技术!我无言以对,因为我未在国产400W以上的短波波段胆功放模块发现有纯银线圈的存在,仅提供几种金属在20下的电阻率,让大家自己去揣摩吧。银:0.01586;铜:0.01678 ;金:0.0240 ;铝:0.026548;铂:0.106

  如果谁不服,请拿部分的标称为800W级的套件胆PA在全频段真正打败400瓦额定功率的74发射机的电源和功放单元再说(2400瓦级别有额定功率1600瓦的76发射机)!当然,为杜绝托儿玩虚的,必须在现行国家标准范畴内PK,上面说的那个胆功放套件,能够做到90%的指标不得低于74发射机(注:74发射机可以更换低噪音冷却风扇)吗?

  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测试;如果要与其他设备PK,只能以现行国家标准为准绳,补充一两项更切合HAM玩机实际情况的测试项目。试想,那些标准都是全世界N多人的N多年智慧结晶的积累!要想否定这么多人的成果,恐怕很难。

 

      

 

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