射频电源外壳设计图解法_射频电源外壳设计图解法图片

发布时间：2023-03-21 18:55:10 作者：定制工业设计网 3

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文章目录列表:

1、设计一小功率调频发射机
2、如何提高射频测试仪器的射频测量技术？
3、怎样通过低溅射电压制备ITO薄膜？工艺和方法是什么？
4、国产射频电源与进口射频电源的差别？半导体公司、太阳能公司有用国产的吗？

一、设计一小功率调频发射机

调频发射机电路图

自制5瓦调频发射机

取自电视机电调高频头的IF输出端的高频振荡信号做为信号源，高频头本身的振荡频率很稳定，我又在其BT输入电压加了一个8V的稳压，这样只要电压在不低于9V的情况下，就一直可以输出稳定的频率，制作时输入端应加一只几P的耦合电容，第三级放大如果发热严重的话，可以用两只三级管并联使用，调整选频回路时，调整电感线圈了密度，此电路中心频点在98M附近，我制作的频点在96.5M上。
调整末级时R9应使用100欧电阻，最好是接上假负载，最大输出时R9可短接，末级必需加散热片，调整时用的电源最好是可以限流的安全电源。
分立元件Veronica 5W调频发射机的制作
Veronica FM发射机容广东会作，性能稳定，信号纯净, 不使用专业零件和IC, 并有辅助测试功能使您在没有专业设备的情况下轻易地进行调试。它有两个版本, 1瓦和5瓦。1瓦版本适用于3公里发射距离，所需的电源是12-16V 200mA；5瓦版本适用于8公里发射距离，所需的电源是12-16V 900mA。本文介绍5瓦版本。

该发射器自带一个混音器，使您同时发射来自CD和话筒的音频信号。晶体管T1是话筒放大器，可变电阻R1和R2调节音量大小 (参见调试部分)。在R8和C21之间是振荡器，是产生无线电射频信号的部件。二极管D1是一个所谓的“变容管”，相当于一个可调电容，它由音频信号控制，改变振荡器的振荡频率，起到变频的作用。C12，C13，和L1决定振荡器的频率。这个振荡器实际上是由两个反相振荡器组成，每个运行在50MHz附近，当两个信号结合时，便成了一个100MHz的信号。这种电路比单个100MHz振荡器稳定很多。振荡器的信号由T4、T6放大到5W。在T4右边的电路包括天线阻抗匹配和低通滤波功能。D2、D3、T5组成的电路是辅助调试用的，它将射频输出的信号取样，控制发光二极管D5，输出高时，D5也明亮一些。
元件清单
电阻:
R1+2 10k 可调 R3 820k R4 4.7k R5-7 220 R8 1.5k R9 15k R10+11 1k R12 33k R13+14 56 R15+16 68k R17 47 R18 270 R19 10 R20 22 R21 1.5k R22 270
电容:
除特殊指定外，用瓷介或云母电容。
C1,2,7, 16,17,19, 24,29及31 1n C3-5及8 10u 16V 电解 C6, 18及30 220u 16V 电解 C9, 10及20 10n C11 22p* C12 47p* C13 22p 微调 C14及15 15p* C21,25及26 65p 微调 C22 100p C23 15p C24 33p C27 1.8p C28 5.6p C32及34 47p C33 22p C35及38 1n C36 220n C37 100p
*C11, 12, 14 和 15 决定振荡频率，最好用高质量云母电容。
线圈:
用无骨架空心型。以直径1mm的导线密绕在笔芯或其它圆棒上，然后小心地拉长到正确的长度，并确定线圈的两末端如图2所示。

L1 6个线圈, 每个2匝内直径5mm，长5mm L2 3匝，内直径7mm，长7mm L3 3匝，内直径6mm，长8mm L4 在2.2k碳棒电阻（直径约2mm）上饶14匝直径0.2mm的漆包线，将漆包线的末端焊电阻的接头上。电阻的两个接头上各套一个磁珠，如图2B。 L5 5匝，内直径6mm，长11mm L6 4匝，内直径6mm，长9mm
射频扼流器（RF choke):
扼流器（H1-4)可用直径0.5mm的漆包线在直径4mm、长5mm的磁珠上饶制。注意，漆包线应从磁珠的孔中穿过，磁珠应该用工作频率在100MHz材料（通常是43号）。如果找不到磁珠，也可用方法制作：在33k碳棒电阻器上饶长0.5m直径0.2mm的漆包线，将漆包线的末端焊电阻的接头上。
H1 磁珠上饶5匝 H2 磁珠上饶1匝 H3 磁珠上饶2匝 H4 磁珠上饶3匝
二极管: D1最好用变容管对，即两个对称的变容管背靠背连在一起，中间是负极；但这并不十分重要，两个一般的变容管也可以。 D1 KV1310 D2+3 1N4148 D4 一般的放光二极管 D5 1N4001
三级管: T1+5 BC548，一般小信号三极管 T2+3 BF494，高频小信号三极管 T4 射频功率管 2W,12V,10dB@175MHz 2N4427，C2538，C1970 3DA190，3DA194 等 T6 射频功率管 4W 18V >=10dB@150MHz MRF237，2N3926，C1971, C1947，MRF630，BLU99, 3DA21，3DA106，3DA56 3DA192，3DA22，等。
I1是一个5伏稳压器，给D1提供恒定电压，以保持发射器的频率稳定。
I1: 78L05 (或7805) 其它: 电路盒 BNC 射频输出插口 2 x 3.5mm 音频输入插口电源插口 9-16V电源天线话筒 CD机或录音机
射频电路对粗劣的电路板（包括布线、接地、部件的位置等）是相当敏感的。应避免使用面包板；使用一面接地的双面电路板最好，但图4的设计采用接地导体填充了一般走线周围的空当，这样的设计即使用单面电路板效果也很好。元件应该尽可能用最短的导线平展地安置在电路板上。发射机应该装在金属屏蔽盒内（如铸铝盒），而金属盒连接电路的地极。可使用3mm粗的螺栓与5-10mm长的支撑柱，来达到金属盒于电路板件的良好连接。晶体管T4、T6需要散热器冷却。T4的散热器可以用内径比晶体管略小、2cm长的金属管来做。在管子上切开一个槽，使孔可以变大并套在晶体管上。输出管T6需要的散热器可用一个大约14cm长、2.5cm 宽、3mm厚的L形铝条制作（参见图10），也可用专门的5W散热器。为固定T6的孔应尽可能准确；你可依照图示在散热器上开一个槽，小心地把散热器向外弯一些，将晶体管插进去，散热器的弹性将保证晶体管和散热器的良好接触。在晶体管和散热器中间可以涂一些导热胶，如硅油。散热器用螺丝固定在PCB上，并在PCB和散热器之间夹两个垫片。注意：有的射频功率管的管壳和集电极是连通的（与三级管的型号有关），在这种情况下，散热器应和地线或屏蔽盒绝缘（离大约5mm距离）。其它型号的功率管的管脚位置可能与图2、图3不同。在盒盖上转些孔, 以保证空气流通。
话筒和光盘输入接口可用3.5mm的耳机插座, 电源也可以用类似的插座。对于天线输出，我们推荐BNC插座或电视机用的那种F型插座（原产品用N型插座）。插座的地极应该与金属屏蔽盒连接好, 并且内部导线应该尽可能短。可把D5嵌在盒盖上，这样你能经常检查这个发射机是否正常工作。

电源 Veronica 5W发射机使用由9到16伏的直流电源；用12V较佳，会得到5W的功率，耗电约900mA（与射频功率放大管T6有关）。如果电源质量低劣，电台的发射频率会不稳或会发射“嗡嗡”的交流声。如果你打算用电池或粗劣的电源, 应该增加一个额外的稳压电路，如用7812或7815代替D4（见图1的上方）。对78XX型稳压电路，XX是输出电压，如7815为15V，并联的电广东会于10nF即可。
天线电台的发射天线尤为重要，请参阅这里的专门介绍。
调试为了使发射机正常高效率工作，需要进行一些简单的调试。调试时用一个天线“假负载”代替天线，它可帮助你区别主要发射信号和微弱的谐波信号，同时保证你不把调试信号大范围地发射出去。假负载的制作办法是：将一个47或68欧姆的碳棒电阻(与你打算使用的天线阻抗相对应)焊接到一个BNC或N型天线插座上；确定此电阻能够承受来自发射机的功率（5W），并且不是线绕型的。如果你找不到一个50欧姆5W的碳棒电阻（不能用线绕型电阻），可用3个150欧姆2W的电阻或5个250欧姆1W的电阻并联，如图2B。
    将所有的微调电容调到中间位置（上部板覆盖住下部的一半）, 将天线假负载接到天线输出插口，将一台光盘播放机接到CD输入插口。这时开机，发光二极管D5应该是亮的（如果不是，尝试调整C21)，并且发射机应工作在98MHz左右。用一把带绝缘把的小螺丝刀来调整C21，25和26，使发光二极管达到最亮。然后按如下步骤调整发射频率：慢慢地调整C13（朝靠近你要使用的频率的方向）直到发光二极管黯淡，但不是完全灭掉；然后调整C21，25 和26直到发光二极管再到最亮；这样重复直到你获得你想要的频率。现在用一个FM收音机来检查一下你是否只在一个频率上发射信号，如果不是，你可能必须重新从头调整。如果你不能调到FM广播频段（88-108MHz）的末端，你需要改变L1：小心地压紧线圈来调低频率，或增加线圈的间距来调高频率；并尽可能保证L1的六个线圈是相同的，否则会影响发射信号的纯度。根据我们的测试结果，该电路的发射频率在发射器开机到内部温度稳定的过程中可能变化50-70KHz，因此，发射频率的调整要等到发射器温度稳定后（约需要10-30分钟）才能准确。
    现在调整R2直到从光盘播放机发射的声音象一般专业电台一样大。应该注意，有些电台使用“压缩” 技术来达到使声音听起来比它实际声音大的效果，如果你也设置那么大的声音, 你也许会导致过度调制并干扰到附近频道，这是应该避免的。你必须同样小心地不要设置话筒声音太大，最好用一个带自动增益控制的外接声音混和器。
    调整完毕后，将假负载换成发射天线，一般情况下发射器会正常工作，但也可小幅度地调整C21，25和26和改变天线的长度、位置、角度以达到最大发射功率，小幅度地调整C13使发射频率准确。为了避免被发现，测试天线时可用一个FM收音机的耳机输出接到发射机的CD输入口，用当地的一个FM电台的信号作测试信号。不要试图打开一个没有接天线负载的发射机，那样会损坏输出晶体管；将假负载换成发射天线时也要先把电源关掉。

二、如何提高射频测试仪器的射频测量技术？

一、射频信号源的选择
所有的射频信号源都能产生连续（CW）射频正弦波信号。某些信号发生器也能够产生模拟调制射频信号（如AM信号或脉冲射频信号），矢量信号发生器采用IQ调制器产生各种模拟或数字调制信号。

射频信号源进一步可以分成很多种，包括固定频率CW正弦波输出源、扫描输出一个频段非固定频率CW正弦波的扫频源、模拟信号发生器以及增加模拟和数字调制功能的矢量信号发生器。

如果测试需要激励信号，那么就需要射频信号源。射频信号源的关键指标是频率与幅值范围、幅值精度和调制质量（对于产生调制信号的信号源而言）。频率调谐速度和幅值稳定时间对于减少测试时间也是非常关键的。

矢量信号发生器是一种高性能的信号源，通常结合任意波形发生器一起产生某些调制信号。通过任意波形发生器可以使矢量信号发生器产生任意类型的模拟或数字调制信号。这种发生器可以在内部产生多种基带波形，在某些情况下，也可以在外部产生某种基带波形然后载入到仪器中。如果测试规范要求被测的元件、设备或系统按照待测设备最终使用中的处理调制方式进行测试，那么这种情况下通常需要使用矢量信号发生器。

如果测试规范需要进行接收器灵敏度测试、误码率测试、相邻信道抑制、双音互调抑制、或双音互调失真的测试，那么也需要使用射频信号源。双音互调测试和相邻信道抑制测试需要两个信号源，接收器灵敏度测试和/或误码率测试只需要使用一个射频信号源。

如果待测器件是用于移动电话的，那么测试者可能要根据移动电话标准的需要进行调制信号类型的测试。移动电话功率放大器需要结合调制信号源（例如矢量信号发生器）进行测试。在选择某种矢量信号发生器之前，要评估一下该信号发生器在不同调制信号之间的切换速度，以确保其能够提供最快的测试时间。

二、射频功率计——射频领域的数字万用表
功率是射频领域中最经常被测量的一个量。测量功率最简单的方法就是使用功率计，它实际上是用来测量射频信号功率的。功率计中使用宽带检波器，按瓦特、dBm、或者dBμV显示绝对功率的大小。对于大多数功率计而言，宽带检波器（或传感器）是一个射频肖特基二极管或者二极管网络，实现射频到直流的转换处理。

功率计是所有测量功率的射频仪器中最准确的。高端功率计（通常需要一个外部功率传感器）可以实现0.1dB或更高的测量精度。功率计最低可以测量-70dBm（100pW）的功率。传感器有各种模型，从高功率模型、高频率（40GHz）模型，到峰值功率测量的高带宽模型等。

功率计有单通道和双通道两种。每个通道都需要配置自己的传感器。两个通道的功率计就能够测量出一个器件、电路或系统的输入和输出功率，并计算出增益或损耗。某些功率计能够达到每秒200到1500次读数的测量速度。而有些功率计能够测量多种信号的峰值功率特性，包括通信和某些应用中使用的调制信号和脉冲射频信号。双通道的功率计还能够准确测量出相对功率。功率计还可以针对便携式应用的需要设计成尺寸精巧的外形，使其更适合于现场测试的需要。功率计的主要局限在于其幅值测量范围。频率范围是与测量量程之间进行折衷的。此外，功率计虽然能够非常准确地测量出功率，但是无法表示信号的频率分量。

三、射频频谱或射频信号分析仪——射频工程师的示波器
频谱或矢量信号分析仪利用窄带检测技术在频域内测量射频信号。其主要的输出显示是功率频谱与频率之间的关系，包括绝对功率和相对功率。这种分析仪还可以输出解调信号。

频谱分析仪和矢量信号分析仪没有像功率计那样的精确性，但是，射频分析仪中使用的窄带检测技术使其能够测量低达-150dBm的功率。射频分析仪的精度一般在±0.5dB以上。

频谱和矢量信号分析仪可以测量的信号频率从1kHz到40GHz（甚至以上）。频率范围越宽，分析仪的成本就越大。最常见的分析仪的频率达到3GHz。工作在5.8GHz频率范围的新通信标准就需要带宽为6GHz以上的分析仪。

矢量信号分析仪是增加了信号处理功能的频谱分析仪，它不仅能够测量信号的幅值，而且能够将信号分解成它的同相和正交分量。矢量信号分析仪可以将某些调制信号进行解调，例如一些由移动电话、无线LAN设备和基于其他一些新通信标准的设备所产生的调制信号。矢量信号分析仪可以显示星座图、码域图和调制质量（例如误差矢量幅度）的计算度量。

传统的频谱分析仪是扫描-调谐式设备，因为其中的局部振荡器要扫描一个频率范围，窄带滤波器就可以获取该频率范围内每个单位频率上的功率分量。矢量信号分析仪也扫描一部分频谱，但是它们捕捉一定宽带内的数据进行快速傅立叶变换得到单位频率上的功率分量。因此矢量信号分析仪扫描频谱的速度比频谱分析仪快得多。

评价矢量信号分析仪性能的关键指标在于它的测量带宽。一些新的高带宽通信标准，例如WLAN和WiMax，需要捕捉带宽为20MHz的信号。要想捕捉并分析这些信号，分析仪必须具有足够大的带宽才能捕捉到整个信号。如果测试高带宽、数字调制的信号，那么要确保分析仪的测量带宽能够充分捕捉到所测的信号。

频谱分析仪可以用于检验待测发射机是否产生了正确的功率频谱。如果设计工程要求测试某些失真分量，例如谐波或寄生信号，那么就需要采用频谱分析仪或矢量信号分析仪。类似的，如果设计者关注器件的噪声功率，那么也需要使用这样的射频分析仪。其他一些需要频谱分析仪或矢量信号分析仪的例子包括：测试互调失真、三阶截断、功率放大器或功率晶体管的1dB增益压缩、器件的频率响应等。

测试那些涉及数字调制信号的发射机或放大器就需要使用矢量信号分析仪，对调制信号进行解调。矢量信号分析仪能够测量出某个器件产生了多大的调制失真。解调过程是一个复杂、计算密集的过程。能够快速进行解调和测量计算操作的矢量信号分析仪就可以大大缩短测试时间，降低测试成本。

四、网络分析仪
除了频谱分析仪和矢量信号分析仪，第三类分析仪就是网络分析仪。网络分析仪包含一个内置的射频信号源和一个测试射频器件的宽带（或窄带）探测器。网络分析仪以x-y坐标、极坐标或史密斯圆图的形式输出显式器件的特性。

从本质上来看，网络分析仪测量的是器件的S参数。矢量网络分析仪可以提供幅值和相位信息，可以以很高的精度判断这些器件在某个宽频段上的传输损耗与增益。通过矢量网络分析仪，还可以测量出回波损耗（反射系数）和阻抗匹配，进行相位测量和群延迟测量。

网路分析仪主要用于分析诸如滤波器和放大器之类的元件。值得注意的是，网络分析采用的是未经调制的连续波，分析仪的校准十分重要。利用制造商提供的校准工具包可以实现网络分析仪的校准。由于网络分析仪在一台仪器内集成了信号源和测量功能，而且分析仪具有较宽的频率范围，因此这类仪器的价格比较昂贵。

有时需要同时使用上述四种主要的射频测试仪器，例如功率放大器（PA）的测试。信号源可以提供输入信号，功率计或频谱分析仪可以测量输出功率。如果精度非常重要，比如在测量最大功率时，就需要使用功率计进行输出测量。PA的输入匹配对于从事射频发射器的设计者来说是一个关键参数。放大所有供给PA的功率，不因反射而损耗实际的功率，这是非常重要的。因此，PA制造商一般会使用网络分析仪测量PA的回波损耗（即S11）。

三、怎样通过低溅射电压制备ITO薄膜？工艺和方法是什么？

1、低电压溅射制备ITO薄膜由于ITO薄膜本身含有氧元素,磁控溅射制备ITO薄膜的过程中,会产生大量的氧负离子,氧负离子在电场的作用下以一定的粒子能量会轰击到所沉积的ITO薄膜表面,使ITO薄膜的结晶结构和晶体状态造成结构缺陷.溅射的电压越大,氧负离子轰击膜层表面的能量也越大,那么造成这种结构缺陷的几率就越大,产生晶体结构缺陷也越严重,从而导致了ITO薄膜的电阻率上升,一般情况下,磁控溅射沉积ITO薄膜时的溅射电压在-400V左右,如果使用一定的工艺方法将溅射电压降到-200V以下,那么所沉积的ITO薄膜电阻率将降低50%以上,这样不仅提高了ITO薄膜的产品质量,同时也降低了产品的生产成本.
2、两种在直流磁控溅射制备ITO薄膜时,降低薄膜溅射电压的有效途径磁场强度对溅射电压的影响当磁场强度为300G时,溅射电压约为-350v;但当磁场强度升高到1000G时,溅射电压下降至-250v左右.一般情况下,磁场强度越高、溅射电压越低,但磁场强度为1000G以上时,磁场强度对溅射电压的影响就不明显了.因此为了降低ITO薄膜的溅射电压,可以通过合理的增强溅射阴极的磁场强度来实现.RF+DC电源使用对溅射电压的影响为了有效的降低磁控溅射的电压,以达到降低ITO薄膜电阻率的目的,可以采用了一套特殊的溅射阴极结构和溅射直流电源,同时将一套3KW的射频电源合理的匹配叠装在一套6KW的直流电源上,在不同的直流溅射功率和射频功率下进行降低ITO薄膜溅射电压的工艺研究.当磁场强度为1000G,直流电源的功率为1200W时,通过改变射频电源的功率,经大量的工艺实验得出:"当射频功率为600W时,ITO靶的溅射电压可以降到-110V"的结论.因此,RF+DC新型电源的应用和特殊溅射阴极结构的设计也能有效的降低ITO薄膜的溅射电压,从而达到降低薄膜电阻率的目的.
3、降低ITO薄膜电阻率的新沉积方法-HDAP法HDAP法是利用高密度的电弧等离子体(HDAP)放电轰击ITO靶材,使ITO材料蒸发,沉积到基体材料上形成ITO薄膜.由于高能量电弧离子的作用导致ITO粒子中的In、Sn达到完全离化,从而增强沉积时的反应活性,达到减少晶体结构缺陷,降低电阻率的目的.
利用同样成分的ITO材料,其它工艺条件保持一样,并在同样的基片温度下,分别进行"DC磁控溅射"、"DC+RF磁控溅射"、"HDAP法制备ITO薄膜"的实验.
实验结果可以看出,利用HDAP法能获得电阻率较低的ITO薄膜,尤其是在基片温度不能太高的材料上制备ITO薄膜时,使用HDAP法制备ITO薄膜可以得到较理想的ITO薄膜.基片温度到350℃左右时,这三种沉积方法对ITO薄膜电阻率的影响较小.
通过扫描电镜对磁控溅射和HDAP法制备的ITO薄膜进行了微观分析.很明显HDAP法制备的ITO薄膜表面平坦、均匀.HDAP法制备ITO薄膜主要是针对基体材料不能加热,同时又要求ITO薄膜的电阻率较低的制成比较适用.

四、国产射频电源与进口射频电源的差别？半导体公司、太阳能公司有用国产的吗？

我是做半导体设备维修的，我说说个人接触到的情况，仅供参考。
1、目前半导体公司、太阳能公司设备没有见到国产的，学校的试验设备上有使用国产电源的。
2、射频电源和匹配器物料成本我算不准，射频电源贵重物料是开关电源及射频功率管，匹配器贵重物料是2个真空电容及2个电机，所有物料估计3万能搞定。
3、国外的射频电源基本上是烧坏了部件出现故障，国产的还要解决技术，杭州有所学校的汽车学院，设备上有使用国产电源，射频电源开到500W，匹配器老出故障，自动匹配器基本用不了，按手动匹配，真空计读数跳到200多、显示器显示不停的晃动。
4、国产电源在匹配器程序算法上应该要调试；硬件上，只有选用好的射频器件我觉得应该也是一样的。
5、国外的电源一般还行，目前行业内性价比高的600W还真的是SMITCH、AE.

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