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全固态微波炮的序章：DIY晶体管微波源
虎哥2019/04/08正能量研究 IP:四川

上次那个DIY微波炮（XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/82889）用的是磁控管。磁控管是一种真空管，与真空管电路相对的是固态电路，意思是里面没有真空。现在很少提到固态电路这个概念了，因为目前已经极少用到真空管。而在三十年前，电路的“固态化”是先进生产力的代表。

磁控管的好处是：效率高；功率可以做得巨大；耐操。但是用在手持或便携微波炮上，它就有很多坏处，比如：高电压很危险，体积大，要求电池供电的话，结构会很复杂等。

一旦固态化，就可以用电池直接对功率放大器供电（而不必经过多次升压），大幅简化结构。在一两千瓦这个规模，固态电路的体积可以更小。固态源的其它优势比如频谱质量好等，不再赘述。

当然，由于效率低些，散热的难度大，如果要达到同样的工作时长，固态机需要更强劲的风扇，散热器可能也会增加重量。

这个制作分成多个部分，包括小功率微波源，推动放大器，功率放大器，合路器等部分。

第一步是做功率放大器，这是实验设备，最上面是推动功率源，然后是推动电源，功率计，主电源。偏置电源在另一侧的架子上，照片中看不见。推车下层硕大的散热器是功率衰减器。微波功率经衰减器以后，可以直接送入频谱仪观察。

20190404_151241.jpg

功放用的安普龙 BLC2425M10LS250，标称功率250W，用力推可以更大一点。电路与手册相似，无特殊。当然必须仔细设计与仿真，一定要做到理论=实际，否则就等着“四年磨一剑”吧。

20190320_180738.jpg

这是晶体管的外观

20190408_123906.jpg

这就是功放的实物，无视飞线和工艺。由于不需要长期连续工作，只装了个小散热器。耗散功率达200W，不是闹着玩的。
想必有人会吐槽SMA头承受不起这么大功率。不过就PCB转同轴来说，SMA是最最方便价廉的办法了，做实验就凑合一下吧。多工作一会儿还能看到SMA座子冒起魔法烟雾。。。
白色板材是RO4350B。就2.45GHz这个频率来说，一般小功率用FR4够了，但是大功率下，由于损耗大，板材会发热，烧起泡，所以需要用损耗小得多的4350。再大的功率可能需要5系列板材，更大就需要空气微带线。

20190404_151218.jpg

经过校正测试系统，实际测试得到输出功率54.5dBm（280W）。实测效率64.5%，算是相当满意了。

20190404_151300.jpg

这管子真是耐操，后来微调匹配的时候不小心弄打火了，板子都烧黑了，管子嘛事没有。

参考：

attachment icon BLC2425M10LS250.pdf 1.34MB PDF 595次下载 预览

长数对本文有主要贡献。

[修改于 5年8个月前 - 2019/04/08 12:42:17]

来自：物理高能技术 / EMP和强微波
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~~空空如也
BG8KIH
5年8个月前 IP:重庆
857007
1楼

这是准备打无人机？

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desert
5年8个月前 IP:湖北
857079
2楼

频谱相当不错啊。管子估计不便宜吧#（滑稽）

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refinder
5年8个月前 IP:浙江
857140
3楼

这哥们一看就是在通信公司做过功放的

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阡陌徘徊
5年8个月前 IP:江苏
857203
4楼

问一下虎哥，2.45G效率这么高啊，见过7G左右的氮化镓功放，效率做出来只有20%

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虎哥作者
5年8个月前 IP:四川
857219
5楼
引用阡陌徘徊发表于4楼的内容
问一下虎哥，2.45G效率这么高啊，见过7G左右的氮化镓功放，效率做出来只有20%

仅仅管子，效率就是这么高。如果把输出电路包括环形器的损耗算上，就没多高了。

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1176764177
5年8个月前 IP:四川
857250
7楼

@阡陌徘徊 这个放大器是Class AB的，因为对线性度要求不高，所以Loadline是照着ClassB去的所以效率会比较高。

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阡陌徘徊
5年8个月前 IP:江苏
857260
8楼
引用1176764177发表于7楼的内容
@阡陌徘徊 这个放大器是Class AB的，因为对线性度要求不高，所以Loadline是照着Clas...

哦哦，明白了 ，我那个是一台通讯功放 C段连续波400W的

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9zhmke
5年7个月前 IP:四川
858582
9楼

看到虎哥的头发少了，我明白虎哥编程能力又提高了一个档次。

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qwe
5年7个月前 IP:广东
858892
10楼

这东西的源如果接一个无线网卡，输出再接口锅，是不可以实现几十km的数据传输?

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还珠奶奶
5年7个月前 IP:安徽
858896
11楼

是芯片效率还是整体效率呢

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虎哥作者
5年7个月前 IP:四川
858897
12楼
引用qwe发表于10楼的内容
这东西的源如果接一个无线网卡，输出再接口锅，是不可以实现几十km的数据传输?

一级放大的增益不够，高增益放大器功率不够，要把WIFI的20mW放大到200W，至少需要3级放大器。

另外需要考虑功放在幅度上的和相位上的线性问题。

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虎哥作者
5年7个月前 IP:四川
858899
13楼
引用还珠奶奶发表于11楼的内容
是芯片效率还是整体效率呢

上面已经讲过了，64.5%是单级放大器电效率，请仔细阅读。

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虎哥作者
5年7个月前 IP:四川
858900
14楼
引用desert发表于2楼的内容
频谱相当不错啊。管子估计不便宜吧#（滑稽）

零买一只600元，批发估计300元。

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desert
5年7个月前 IP:湖北
858901
15楼
引用虎哥发表于14楼的内容
零买一只600元，批发估计300元。

壕。。。

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1176764177
5年7个月前 IP:四川
858924
16楼

@qwe 要注意的是wifi对EVM有严格要求，所以这种250wP1db的管子为了EVM满足要求实际上输出不了多少功率


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虎哥作者
5年7个月前 IP:四川
859070
17楼

放大器的推动级原理验证完成，0.1W进去，40W出来，效果不错。

20190522_120040.jpg

 

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信仰は儚き人間の為に
5年7个月前 IP:广东
859082
18楼

放酒精灯是用来焊接？

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smith
5年7个月前 IP:广东
859086
19楼
引用qwe发表于10楼的内容
这东西的源如果接一个无线网卡，输出再接口锅，是不可以实现几十km的数据传输?

我也有这个想法，网上的2.4Gwifi放大器太坑，有点想自己做一个10瓦以上的

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虎哥作者
5年6个月前 IP:四川
859087
20楼
引用信仰は儚き人間の為に发表于18楼的内容
放酒精灯是用来焊接？

对的，散热太好，所有焊接都需要预热，电预热台太慢，最有效的办法就是酒精灯烧。

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RodTech
5年6个月前 IP:英国
859100
21楼
引用1176764177发表于16楼的内容
@qwe 要注意的是wifi对EVM有严格要求，所以这种250wP1db的管子为了EVM满足要求实际...

有沒有誰家的wifi ASIC帶dpd觀測接收機的....來個數字預失真😅

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test23
5年6个月前 IP:四川
859468
22楼

数字预失真是个好东西，不过不能替代带外滤波器。

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RodTech
5年6个月前 IP:英国
859473
23楼
引用test23发表于22楼的内容
数字预失真是个好东西，不过不能替代带外滤波器。

沒有什麼人拿來代替低通的，那又不值錢。。。主要用途是用線性比較差的高效電路，比如cdma用doherty的年代降低evm，這個好多appnote可以看

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虎哥作者
5年3个月前 修改于 5年3个月前 IP:四川
863669
24楼

由于外面的线太硬，调试过程中不小心受力太大，导致接插件芯针折断了与他连接的铜箔。在折断的一瞬间，输出微带线像烧电焊一样从右到左瞬间消失，终止于输出电容处。

及时切断电源后，输出电容损坏短路。功放管完好。

20190902_154355.jpg

如果输出微带线蒸发了，反向耦合器自然也就得不到信号，于是保护失效，最终会还是会烧管子。

图中SMA接口纯属为了调试方便而采用，最终会采用N型头。


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Leonard
5年1个月前 IP:浙江
865909
25楼

楼主是专业人士的做法，在此我公布一种非专业人士的微波炮做法（亲测）:

拆了一个微波炉，从磁控管所接的波导管体上加一个喇叭形状的金属层。

由于这是很久以前玩的，图没了，实测结果，开机后3 cm外可以点亮小灯泡，小米3手机放前面可以正常工作，手放前面微微觉得发热。

一开始做它是因为楼上空调轰隆隆的太吵还不肯修，但是发现做出来的东西甚至不足以干扰手机运行后，放弃。

如果楼主当时做了这台东西，并且有强烈的干扰效果的话，我当时一定会很想买一个的。

今年楼上空调已经换了。

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henter
5年1个月前 IP:浙江
865915
26楼

通用的2.4G的前级放大和功率电路原理图能发一下吗？我做个5W的试试500米距离的数据传输。

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songlei
4年10个月前 IP:北京
871370
27楼

佩服

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特乌德劳斯基
4年10个月前 IP:河北
871440
28楼
引用Leonard发表于25楼的内容
楼主是专业人士的做法，在此我公布一种非专业人士的微波炮做法（亲测）:拆了一个微波炉，从磁控管所接的波...

哈哈，我的也是这么做的，用了一个220伏便携交流电源，做了一只铝箔纸手套，脸上盖着微波炉门上的有洞洞的黑色网，感觉仿佛能把辐射都隔绝了（其实是自我安慰）

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GiroPetrenko
4年10个月前 IP:江苏
871443
31楼
引用特乌德劳斯基发表于30楼的内容
哈哈，我的也是这么做的，用了一个220伏便携交流电源，做了一只铝箔纸手套，脸上盖着微波炉门上的有洞洞...

俗话说得好：没有金刚钻，别揽瓷器活。

这位朋友，出事恐怕要快了

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特乌德劳斯基
4年10个月前 IP:河北
871450
35楼
引用GiroPetrenko发表于31楼的内容
俗话说得好：没有金刚钻，别揽瓷器活。这位朋友，出事恐怕要快了

同志，虎哥无防护玩大功率工业级的，我的小功率还是有一点防护。。。

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GiroPetrenko
4年10个月前 IP:江苏
871459
36楼
引用特乌德劳斯基发表于35楼的内容
同志，虎哥无防护玩大功率工业级的，我的小功率还是有一点防护。。。

280W VS 800W....

(便携交流电源 不一定等于 小功率）

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特乌德劳斯基
4年10个月前 IP:河北
871462
37楼
引用GiroPetrenko发表于36楼的内容
280W VS 800W....(便携交流电源 不一定等于 小功率）

我说的是磁控管功率。。。

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特乌德劳斯基
4年10个月前 IP:河北
871463
38楼
引用GiroPetrenko发表于36楼的内容
280W VS 800W....(便携交流电源 不一定等于 小功率）

同志，看看虎哥另外一个微波炮

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GiroPetrenko
4年10个月前 IP:江苏
871464
39楼
引用特乌德劳斯基发表于38楼的内容
同志，看看虎哥另外一个微波炮

所以要小心啊。而且你说的“便携交流电源”指的是逆变器带微波炉里的工频变压器对吧，除非改变绕组，不然功率无法改变。

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特乌德劳斯基
4年10个月前 IP:河北
871466
40楼
引用GiroPetrenko发表于39楼的内容
所以要小心啊。而且你说的“便携交流电源”指的是逆变器带微波炉里的工频变压器对吧，除非改变绕组，不然功...

对

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desert
4年10个月前 IP:湖北
871501
41楼
引用特乌德劳斯基发表于28楼的内容
哈哈，我的也是这么做的，用了一个220伏便携交流电源，做了一只铝箔纸手套，脸上盖着微波炉门上的有洞洞...

需要注意某些组织的散热能力差，且变热以后人不会马上察觉，就容易引起严重后果。其典型代表是眼睛的晶状体、男性的睾丸

选自XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/82889

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特乌德劳斯基
4年10个月前 IP:河北
871508
42楼
引用desert发表于41楼的内容
需要注意某些组织的散热能力差，且变热以后人不会马上察觉，就容易引起严重后果。其典型代表是眼睛的晶状体...

知道，原文仔细看了好几遍了。

当时没想到。

不过我爆炸都不怕怕这个？

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GiroPetrenko
4年10个月前 IP:江苏
871725
43楼

这个频率和功率，让我想到了FC-11F（逃

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虎哥作者
3年1个月前 IP:四川
898143
44楼

水冷1kW固态微波源。

20211027_150813.mp4 点击下载 ‎


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Eetingcandy
2年3个月前 IP:四川
908015
45楼

虎哥，东西还在吗想收入囊中。 sticker

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虎哥作者
2年3个月前 IP:四川
908018
46楼
引用Eetingcandy发表于45楼的内容
虎哥，东西还在吗想收入囊中。

这个不是销售贴，没明白你的意思。。

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Eetingcandy
2年3个月前 IP:四川
908021
47楼
引用虎哥发表于46楼的内容
这个不是销售贴，没明白你的意思。。

既然不是销售贴本来还想买呢那就算了。

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虎哥作者
2年3个月前 IP:四川
908024
48楼
引用Eetingcandy发表于47楼的内容
既然不是销售贴本来还想买呢那就算了。

要这个干什么，水冷的，你也开不起来。而且并不便宜，一套价格5位数。

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Eetingcandy
2年3个月前 IP:四川
908032
49楼
引用虎哥发表于48楼的内容
要这个干什么，水冷的，你也开不起来。而且并不便宜，一套价格5位数。

应客户要求，正在设计制作一台简陋S段2.4G微波电源。客户要求功率为300W，输入电压48V，功率可调。打算使用调整功放输入电压来调整功放输出功率，使用了BLF8G24LS-200P为主功放管四只并用，三级放大。信号源为压控振荡器，末级腔体滤波。不简单啊，这个客户要求使用晶体管。如果可以用磁控管的话早就做好了，微波炉的磁控管安装波导同轴转换器就可以了，反正又不是窄带微波系统。本想着使用您这个功放板现成的又带推动，直接上振荡器就可以了。


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虎哥
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刘 虎

创新工程局主席

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