自己DIY 增益可控射頻放大器
可能最近又要每年一度的大學生電子競賽開始了。有些老師或者同學都在網上找一些之前的賽題練練手，也就是被賽。
前幾天有個老師找到我，叫我做國賽的題目。11年的，和13年的兩個都是射頻類，放大器的題目。下面我先介紹下13年的增益可控射頻放大器這個題目。相信也有不少人做過，甚至做的比我這個還要好！
通過我和那位老師交談，他們也在做，但是放大器總是自激震蕩，單獨測試每個模塊都是好的，增益也夠，級聯起來就完蛋了，甚至兩級連在一起就自激了。他們調試了一周，都沒有進展，所以才找外面做一個樣品，回去看看。
這個題目我做過10套樣機，反應回來的信息都不錯，很穩定，指標也不錯。下面我介紹下我製作的過程。把一些經驗分享給大家。
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先看看題目，我把基本的和發揮的部分結合在一起了。
增益 52db
增益控制 52db
增益步進 4db
輸入幅度 -33dbm（5mvRms）
輸入輸出阻抗 50歐姆
輸出幅度 2V Rms （19dbm） 波形不失真
50---160MHz 帶內波動不大於2db
3db通頻帶不窄與40MHz----200MHz
電壓增益52db時，輸入信號小於20MHz或者大於270MHz時，測試電壓增益不大於20db
以上是基本和發揮的結合。當然顯示部分和按鍵我沒有做，那部分和這個沒太大關係，只是顯得花哨些，沒太大意義。。。
通過上面的指標要求分析，增益和控制增益的都不是太難。只有在最後一步比較難，這個對濾波器要求比較難做。這個題目對濾波器的下限要求比較難，不如意做，高端很容易，低頻部分不好做。還有放大器也是度低頻部分也是不好做，有些射頻放大器的低頻特性不好，一起哦採用適當的方案去彌補低頻部分的增益。
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有些人比較喜歡用運算放大器來做這個題目，我覺得運算放大器做出來，很有難度。運算放大器更容易自激震蕩，而且輸入輸出的阻抗都不是50歐姆。
所以我喜歡用射頻的管子做，比如ADI公司的adl5602,HITTITE公司的hmc617之類的管子太多了。
下面是我製作的過程。每級放大器的增益都不一樣，這個增益自己分配，最終保證52db就可以。關鍵的步驟是濾波器。如果沒有濾波器，這個放大器一定會自激的，就算不自激，也超級不穩定。這也是濾波器的作用，還有就是每級之間最好插入2—3db的π型衰減器，這樣也可以起到隔離作用，改善級間駐波，也起到消除自激的隱患。
在淘寶買的機箱，當然打孔都是自己搞的。稍不注意，一塊肉就掉了。。。。
貼個創可貼，繼續奮鬥。。。。。
所有的銅柱搞定，把放大器模塊支撐起來。這也是模塊化的好處。比如某個模塊壞了，直接換上，免得在一塊板子上，還得動烙鐵換來換去的。
裝上前面板就漂亮些了
前面板提前做好的，也是費了不少的時間，定位孔，和開孔。在貼個膜，哈哈。。。。
下面就等著接線，亂亂的一大堆線。
調節增益的被我放在了面板上，採用hittite公司的數控衰減器，滿檔位是62db。1db步進。這個根據實際需要調節。完全滿足題目的要求。面板上也流出來與單片機聯通的介面。
在加上後面的電源線。更亂了
慢慢的整理起來，先用扎帶捆捆。。。。。到時候一起整理。
花了好長時間整理這寫亂亂的線。。。。。。。。。
整理完就順眼多了。。。。。每個模塊也安裝上了，唯獨還差一個濾波器，其實這個濾波器確實是個難點。對學生來講，很難做出來，外加學校沒有相當的設備，那就更難了，做濾波器必備的就是網路分析儀。要是沒有這儀器，那濾波器就別做了，有的同學很天真的說我模擬都出來了，而且指標很好，我就按照模擬的參數去焊接，肯定能出來。說這個問題的同學不在少數呀。
我想問問你，既然像你說的那樣，Agilent為啥要出網路分析儀呢，而且還那麼貴，一台甚至要100萬左右。公司為啥還要購買，直接用模擬軟體模擬下，按照那個參數來不就完事了么。
有的還說，我模擬出來的和實際做出來的不一樣，我說要是一樣才怪呢。就拿濾波器講，模擬的和實際的肯定對不上。模擬也就是個趨勢，然後優化，在對照儀器來調試，在模擬，在優化，就這麼一點一點的才能設計出來好的濾波器。只模擬不調試，簡直就是浪費時間。
下面我個大家展示下我實際測試出來的，帶通濾波器。但是也不是太好，應付這個題那是綽綽有餘了。
低頻段那裡插入損耗比較大，可能是電感的問題，低頻濾波器點乾量都很大，Q值要求也比較高。這個濾波器的電感都是我自己繞的。
高端我用的是銀線繞的空心電感，低端用的是細銀線繞在磁環上的，增加電感量。
為什麼用銀線，不用銅線，銀線的損耗比較小，沒有銀線，用銅線也差不太多。尤其是做大功率的功放，後面的低通濾波器最好用銀線，大功率來說差了1db那就要差了幾十瓦。
調好的濾波器。安裝進去。
安裝進去，連接線都是採用射頻電纜。這樣是防止信號泄漏，在裡面亂竄，導致自激。
全部安裝完成，待測，來張正面照
測試照之前是用頻譜儀測試的，之後借來的示波器，看看信號是否失真。下面我把頻譜儀測試的數據附上。
輸出信號無失真，幅度波動在2db以內。
通過測試記錄來看，帶內稍稍有寫波動，因為這個是無法避免的，濾波器的通頻帶太寬了，裡面有幾個倍頻程了。所以很難做到平緩，肯定有些波動。在指標內就可以。看了下，主要在低頻處的一隻稍稍欠佳，勉強達到要求。
通過以上的的製作過程，總結下，主要是就是選擇放大器最為關鍵，告訴一些同學，不要專註在一棵樹上弔死，要去看看其他的管子，不要只是看到運算放大器，這個要分場合運用的。有些射頻管子做的很好，要比運放的性能強很多。所以要多看看。才能運用自如。
放大器的自激問題，主要幾點，電源要處理好，該加的電容一定要加。電源的雜訊要小，信號線一定要用同軸電纜，我看有的同學直接用導線代替同軸電纜，看來真是一點不懂射頻呀。
放大器級間要留有調節衰減器的空位。前面說過，加衰減器，至於多大，根據實際調試為準，要是有條件最好是做在屏蔽腔內，蓋上蓋子，這個效果最佳。
濾波器還是要先模擬，知道下大概的趨勢，然後要調試，看看趨勢是否和模擬的一樣。慢慢的優化，模擬，在優化，就出來了，調濾波器是急不來的事情，射頻都是急不來的，時間經驗慢慢磨出來的。
其他就沒什麼，主要就是多多動手，大膽的去嘗試。
以上圖文內容均是EEWORLD論壇網友：RF-劉海石 原創，在此感謝。
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