1、談業(yè)余用途的短波電子管功放（此文將不定期修改、補充、完善）前言：本文是依據(jù)早已淘汰的中檔國產(chǎn)74發(fā)射機的功 放部分和2區(qū)某愛好者的單件雙FU-81_800瓦短波功放DIY 成功作品（用成品機改造而成）為藍(lán)本，針對一些資料已公 開的國內(nèi)外業(yè)余短波功放的一些特點，拋磚引玉，發(fā)表一點 粗淺的看法，目的是在技術(shù)上探討電子管功放應(yīng)當(dāng)在具備哪 些功能，業(yè)余條件下能夠達(dá)到什么樣的水平，需要向哪個方 面努力才能達(dá)到滿足無線電發(fā)射設(shè)備強制性規(guī)范要求。因理 論水平和接觸的設(shè)備有限肯定存在不少謬誤。為使中國火腿 的DIY作品朝著實用、盡可能的高性能發(fā)展，敬請朋友們提 供素材，把國內(nèi)套件的花錢不多但能夠提高品質(zhì)的細(xì)節(jié)

2、提供 上來進行補充完善。本文不針對任何特定型號的商品型功 放，同樣更不用說會針對受到元器件采購難、加工手段匱乏、 時間拖不起等諸多原因愛好者個人自制后自用的功放，敬請 因此文的揭露而利益可能會受到影響的商家及其追捧者們 勿自行對號入座后狂加批判，攻其一點不計其余。電子管因抗瞬時過載能力很強，做成的短波段的射頻功 放電路簡單，單位功率的制造成本低且體積小和重量輕,如 果保護做到位了比上世紀(jì)90年代退役的全固態(tài)機耐操多了！ 正因為以上優(yōu)勢，深受業(yè)余無線電愛好者喜愛。合格的成品 膽功放價格不是便宜的，至少要一到兩美元每瓦（其實在國 內(nèi)，3500人民幣你也不可能買到合格的、真正的線性的、允 許使用大量

3、二手或者積壓10年以上電子元件批量生產(chǎn)出來 的400瓦以上商品膽功放），自己找零件DIY也許會便宜點， 但少部分零件不好找且價格不菲，建議找一臺報廢的、便宜 的74、76等電子管發(fā)射機拆零件來DIY恐怕更劃得來，但 是你如果是買來純粹使用，建議買貴的，同時在買之前詢問 一下該功放的細(xì)節(jié)處理。膽功放技術(shù)幾十年前就做到位了，原理也很簡單，而且 當(dāng)今的元器件質(zhì)量要優(yōu)于那個年代還便宜很多；HAM用 的膽PA不會放到潮濕的坑道或者航行在大海的艦艇上使用 因而無須為抗腐蝕使用貴金屬也無須為振動加固其結(jié)構(gòu)設(shè) 計大幅度降低成本；使用大功率PA的HAM的天線駐波一 般小于3,于是槽路工作環(huán)境很好，很多電容用不著

4、選用高耐 壓和高功率的；HAM使用的頻率很窄，用不著使用昂貴的 滾桶電感+真空可變電容（聯(lián)動）的大范圍連續(xù)可調(diào)的同步 調(diào)諧機構(gòu)，槽路電感線圈的Q值可以做得更高；單片機技 術(shù)和傳感器技術(shù)突飛猛進，現(xiàn)在完全可以利用現(xiàn)代科技將電 子管的優(yōu)勢發(fā)揮到極限。綜上所述，所理所當(dāng)然要在戰(zhàn)略上 藐視電子管功放。然而細(xì)節(jié)決定成敗，在實際DIY套件設(shè)計 制造中可千萬別瞧不起它的技術(shù)含量。我個人以為：業(yè)余無線電愛好者DIY套件市場不應(yīng)當(dāng)成 為法律的真空地帶，更不應(yīng)當(dāng)成為粗制濫造的偽劣商品的集 散地。大家應(yīng)當(dāng)認(rèn)真學(xué)習(xí)并理解中國無線電運動協(xié)會章程 的內(nèi)容，作為商品出售的套件或者整機最起碼應(yīng)當(dāng)貫徹執(zhí)行 中華人民共和國產(chǎn)品質(zhì)

5、量法和中華人民共和國廣告法。以業(yè)余無線電愛好者的身份開發(fā)并作為商品再銷售給 愛好者，更應(yīng)當(dāng)帶頭做好在雜散發(fā)射和安全性（人的生命只 有一次）滿足國家強制性標(biāo)準(zhǔn)；在耐用性方面盡全力滿足所 有器件的基本工作條件，把關(guān)鍵元件的實際使用壽命做到該 元件設(shè)計壽命，千萬不要因為絕大多數(shù)愛好者并不十分了解 膽功放的技術(shù)精髓，且他們手中的功放每年發(fā)射時間實際上 不到100小時而抱著“管子提前完蛋是你的，省下材料是我 的”；機器賣得太“廉價”，無法滿足那么多標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定之 類的說詞，玩起以低價銷售為誘餌，為保障足夠的利潤，犧 牲產(chǎn)品使用及維修者的人身財產(chǎn)安全、危害其他頻率用戶的 正常工作、犧牲產(chǎn)品的耐用性，把很多應(yīng)

6、當(dāng)具備的東西給省 略了，事實上是生產(chǎn)銷售偽劣商品的勾當(dāng)；在廣告宣傳方面 則應(yīng)當(dāng)實事求是，以法律為準(zhǔn)繩，不做虛假宣傳。少數(shù)產(chǎn)品以低成本、低價格、功能花哨為賣點，但質(zhì)量 卻沒法和國際接軌！以下我就針對圖紙資料已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)公開 的業(yè)余膽功放，把一些不需要花多少錢就能夠把機器做得像 模像樣，但因各種原因生產(chǎn)商有可能沒去做而可能造成性能 差或者基本功能不具備的部分列出來（說明：我只列出了基 本電性能和安全要求，未涉及結(jié)構(gòu)和環(huán)境實驗等方面，而且 大部分生產(chǎn)商還是或多或少已經(jīng)做到位了的），供大家參考， 不正確之處請批評指正：1、燈絲恒流和整機程控軟啟動在燈絲電源來自高壓變 壓器的情況下，因變壓器的外特性，未發(fā)

7、射時燈絲電壓可能 會超過額定值，滿負(fù)荷輸出時燈絲電壓會降低較多，欠壓下 還要發(fā)射大量電子則嚴(yán)重影響陰極壽命，燈絲加個恒流電路 不超過25元吧（起碼也要使用一只單獨的燈絲變壓器吧）？ 另外電源開關(guān)合上的瞬間由于對高壓濾波電容充電,次級 繞組相當(dāng)于短路，220v供電電流會很大，加個程控軟啟動， 一則減少沖擊電流，二則可以在燈絲達(dá)到額定溫度后才有高 壓，對整個系統(tǒng)都有好處，此部分不超過20元吧？技術(shù)早 已成熟，為什么就不加呢？電子管雖說便宜，但早已停產(chǎn)， 壞一個就少一個，以后越來越難買！延長其使用壽命起碼是 對用戶付出的鈔票給予足夠的尊重。如果做得更好一點，用 現(xiàn)代廉價的單片機完全可以按照專業(yè)大功率

8、電子管發(fā)射機 的開機程序設(shè)計自動化開機系統(tǒng)：電源接通，燈絲和特強負(fù) 柵壓加電；延時3分鐘后高壓軟啟動；再延時5秒鐘軟啟動 結(jié)束（此時高壓濾波電容已充電完畢）短路高壓軟啟動限流 電阻并加正簾柵電壓。關(guān)閉時則保持特強負(fù)柵壓的自放電時 間長于屏極高壓的自放電時間即可（當(dāng)然也可以像電視機一 樣，關(guān)機瞬間讓屏極濾波電容的電量迅速通過電子管釋放， 以利于檢修安全）。2、高壓電源須加開蓋后立刻關(guān)閉的裝置（保障使用者生 命安全），電源濾波（包峰800瓦平均600W級PA/2500V高壓） 采用兩只40W日光燈電感鎮(zhèn)流器（嚴(yán)格來說電感量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠, 但作為業(yè)余機別要求太高）串聯(lián)加三個高壓電容組成五節(jié)低 通濾波（因

9、電感鎮(zhèn)流器電感量低而采用五節(jié)低通濾波器）似 乎也只會提高150元成本吧，為什么就不加呢？而且采用N 只鋁電解電容器直接串聯(lián)又未加足夠的保護電路的濾波（很 不安全）方式濾波效果顯然不怎么樣，雜散低些大家平時玩 起來相互干擾小些，頻率上也干凈一點。3、關(guān)于輸出槽路的電容、電感線圈及濾波器。業(yè)余用 途的功放就那么幾個頻段，每段的帶寬不超過土 2.5%,但因 槽路中無功功率大，高壓隔直電容和槽路固定電容應(yīng)當(dāng)使用 射頻大功率電容而不應(yīng)使用小信號電路用的普通云母電容； 電感線圈如果用不小于直徑4mm的銅材，用磷銅焊（機械強 度考慮）抽頭解決調(diào)諧問題，成本增加不超過40元（有些朋 友如BG7JAA和北京TN

10、A做完后整體電鍍一層很厚的銀再搞 有機和無機鈍化，甚至還搞半天以上的通電老練！值得稱贊）。這種做法，其槽路電感的空載Q值遠(yuǎn)比軍用的74發(fā)射 機或者76發(fā)射機的鍍銀彈性合金帶的滾筒電感要來的高 吧？沒有必要為自己做不好而找借口。很多業(yè)余愛好者DIY 的膽射頻功放采用n型濾波器，高次諧波的抑制不達(dá)標(biāo)；如 果再加個電感線圈做成n _L型,成本并不會提高多少，但高 次諧波抑制就非常高，完全可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)！在Q值為10 時，n_L型濾波器網(wǎng)絡(luò)能夠衰減二次諧波52dB；三次諧波 65dB；四次諧波75dB。4、功率電子管及旁邊的空氣可變電容器、槽路電感和 扼流電感因環(huán)境溫度較高切有可能會出現(xiàn)高頻高壓電暈

11、放 電，最好用高頻陶瓷的（采用玻璃纖維增強的聚四氟乙烯之 類耐溫較高的溫度阻燃材料也可以），要杜絕尼龍等熱變形 溫度低的材料做空氣可變電容器的零件、槽路電感的骨架或 扼流圈骨架！成本差價不會大于30元，千萬不能為節(jié)省這 一丁點成本而去偷工減料，較高溫度和高壓環(huán)境下工作的東 西應(yīng)當(dāng)安全第一！5、電子管及槽路系統(tǒng)與變壓器和控制電路的隔離。電 子管溫度高，為避免紅外輻射造成其他不耐熱的電路可靠性 降低，最好隔開，另外槽路系統(tǒng)的輻射很大，為避免此空間 輻射的信號干擾低電平工作的其他部分，同樣需要隔離（絕 大多數(shù)設(shè)計制作比較負(fù)責(zé)的功放都做到了）。6、電源變壓器余量。眾所周知變壓器可以短時間過載 使用，所

12、以某些膽PA未給足余量，我發(fā)現(xiàn)有些專業(yè)用途PA 的高壓變壓器采用環(huán)氧樹脂灌封（很到位），但某些業(yè)余PA 沒有設(shè)置溫控冷卻的風(fēng)扇（20元）,也沒有發(fā)現(xiàn)設(shè)計的冷卻風(fēng) 道經(jīng)過了變壓器，這未免也太“節(jié)約”了吧？7、如果一個膽功放在30MHz附近的輸出功率要比7MHz 小很多，其設(shè)計師應(yīng)當(dāng)重溫高頻大功率放大器的理論，將其 改善（問題出在輸出槽路和高壓電源的濾波電容器組的高頻 通路）。其實業(yè)余用途的膽功放的技術(shù)難點就在此處，在 21MHz以上頻率輸出功率銳減，實際上是電子管輸出阻抗高、 由于結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷等方面的種種原因造成其屏極電容過高， 導(dǎo)致起輸出槽路的有載Q值高，系統(tǒng)損耗大，同時也有設(shè)計 不匹配等多方

13、面設(shè)計缺陷造成的，某商品FU-80膽功放就是 例子！這個地方是考核設(shè)計師技術(shù)水平和功底的關(guān)鍵之處。8、快速多重保護。當(dāng)天饋系統(tǒng)或者操作突然出現(xiàn)問題 甚至某個元件突然間失效時，應(yīng)當(dāng)有電路限制連鎖反應(yīng)的發(fā) 生，阻止其它單元的電路受到波及，減少損失。如限制柵極、 簾柵極、屏極的功耗，確保電子管不過載使用或者燒毀；開 機后對電子管各極的加電采取自動化程序控制防止誤操作 損管；高壓變壓器加過載超溫保護、玻璃管屏極紅外線測溫 超溫保護、金屬陶瓷管散熱片和陶瓷金屬封接處200C測溫 及保護、輸出端安全保護扼流電感（防止隔直電容擊穿時后 面的元件不損壞或者射頻輸出端帶高壓直流電）等。這部分 的元器件成本不高于

14、100元，如果省略這部分，電子管耐操 的優(yōu)勢蕩然無存，而且還會帶來安全隱患，大家還不如用廉 價的塑封機功放板自己搭接成一千瓦以內(nèi)的晶體管功放（保 護難以做到位）。9、電子管功放的管子型號的采選。原則上應(yīng)選用世界 上普遍應(yīng)用的電子管，或者提供5000小時使用的備份管或 采購渠道以供用戶選購作備用。其實電子管是整個功放的消 耗品，買不到了整機就只能扔垃圾堆！鑒于目前全固態(tài)功放 的成本和耐用性，作為實戰(zhàn)用途我不推薦DIY輸出功率800 瓦以下的電子管功放，也不建議采用脈沖雷達(dá)專用的脈沖發(fā) 射管替代末級功放管。原因是電子管在功放投資中所占比例 并不高，而脈沖管的價格僅僅低于同等屏耗的普通發(fā)射管兩 倍，

15、已經(jīng)有人在宣傳或者炒作了，價格有上漲的趨勢：脈沖 管的特點是陰極發(fā)射儲備量大，窄脈沖的管子陰極一般是氧 化物，寬脈沖的管子一般是釷鎢的，其致命缺陷是柵和屏的 散耗功率余量不大，無法滿足SSB、SSTV等較長時間大功率 發(fā)射的工況，但其低阻抗特性恰好是對最大持續(xù)輸出功率要 求并不高的音響功放所需要的。10、空氣可變電容器的細(xì)節(jié)。因使用溫度和抗電暈放電 等原因，陶瓷支架必不可少，另外槽路用空氣可變必須有大 電流接觸方式的構(gòu)造，原因很簡單：輸出槽路的有載Q一般 12 ；由于屏極電容、分布電容和空氣可變電容器的最小容 量的限制，在24MHz以上，有載Q更大，在槽路里邊的總功 率遠(yuǎn)不止輸出功率那一個甌左

16、右了，至于總電流，自己算吧。11、普通云母電容或者云母銀電容功率相對較小，不適 宜用在存在高壓大電流通過的電子管屏極輸出隔直電容器、 輸出濾波槽路的固定電容器上！這一點很有爭議，但我在國 產(chǎn)的二十年以前開發(fā)設(shè)計的150瓦以上的軍用電子管發(fā)射機 的功放屏極隔離、輸出LC槽路、天線調(diào)諧中均未發(fā)現(xiàn)過被 采用過（我不想研究、評論或者解釋其原因，但我相信我們 個把業(yè)余愛好者或者幾個組成人的團隊的技術(shù)水平無法與 我國116、62、74、76等電子管發(fā)射機的設(shè)計團隊相提并論）， 同時我在二手交易論壇上看到的船用電子管發(fā)生機的相應(yīng) 部位的圖片中也未曾發(fā)現(xiàn)過采用普通云母電容或者云母銀 電容的！12、相對音頻互調(diào)

17、產(chǎn)物電平。這一點特別是針對那些做 功放的商家，你們做500瓦以上的SSB功放時的其指標(biāo)控制 值最好小于-33dB。由于短波業(yè)余段很窄，如果功放的這項 指標(biāo)控制得不理想，使用該功放的人一出來，臨近的幾個信 道就會受到干擾。這一點，半徑2公里內(nèi)有3部以上業(yè)余短 波電臺的愛好者最清楚。國內(nèi)某資深火腿曾經(jīng)提到：FCC允 許（國外）愛好者不經(jīng)過批準(zhǔn)使用這類設(shè)備，除非有第三方 投訴。正因為這樣，那里（國外）的愛好者也很自覺，力求 把自己的設(shè)備各類指標(biāo)搞清楚。這才是類似那邊（國外）愛 好者自己做延伸的測量手段的根源之一。包括在乎功率的合 法性，高次雜散，帶內(nèi)互調(diào)等。但據(jù)我了解，我國北京和廣 東的愛好者做的電

18、子管功放這項指標(biāo)也做得很到位，2區(qū)那 位愛好者自做自用后來轉(zhuǎn)讓到我們這兒的那臺做得也非常 到位，忍不住要在這技術(shù)性文章中贊揚這些作品的總設(shè)計師 一句，他們的高尚的品德引領(lǐng)著中國大陸電子管功放DIY的 道德風(fēng)尚。13、宣傳時不要搞指標(biāo)浮夸。依照中華人民共和國廣 告法第十條：廣告使用數(shù)據(jù)、統(tǒng)計資料、調(diào)查結(jié)果、文摘、 引用語，應(yīng)當(dāng)真實、準(zhǔn)確，并表明出處。線性電子管功放的 最大功率的標(biāo)注應(yīng)當(dāng)是該功率下輸出的射頻信號符合國家 有關(guān)雜散發(fā)射技術(shù)要求方面的強制性規(guī)范的要求并留有因 電子管老化而造成指標(biāo)下降的余量，而不應(yīng)當(dāng)是較低頻率下 的新管在C類甚至D類的等幅報模式下最大功率。如果采?。?FM模式：在* .

19、 * MHz*. * MHz最大功率*瓦、在* . * MHz* . * MHz 最大功率* 瓦；CW 模式：在 * . * MHz* . * MHz最大功率 * 瓦、在 * . * MHz* . * MHz最大功率*瓦；SSB模式下相對音頻互調(diào)產(chǎn)物電平- 30dB 時峰包功率：在* . * MHz* . * MHz最大功率 * 瓦、在 * . * MHz* . * MHz最大功率*瓦。分段分模式標(biāo)示最大功率不就可以了？ 又不需要在硬件上投入一分錢，只不過是依法讓用戶在購買 前知道商品的真實技術(shù)指標(biāo)。以上十三個問題至少有八個是現(xiàn)代作為商品銷售電子 管功放機所必須具有的基本要求，在技術(shù)層面的難度和增加 的成本都不大，可少數(shù)短波射頻膽PA套件就是不去做，個 人以為連這基本要求都不去做到，讓那些了解電臺的電氣性 能，但不了解電子管功放的電氣性能的愛好者買個具有嚴(yán)重 缺陷的功放顯然是不負(fù)責(zé)任的。請不要說別人的膽PA沒有 做到位，所以我也同樣可以“簡化”。其實所謂的什么精品， 并非是拿用戶的錢去揮霍，而是在相對來說比較寬裕的成本 下，是否方便使用者的操作習(xí)慣，說得文言一