全固态中波发射机功放板的业余设计与制作

啊全固态中波发射机功放板的设计与制作

庄涛潢川中波转播台【摘要】近几年，新型全固态数字（DAM）中波发射机以其高效率、高质量、高稳定性的优点逐步取代老式电子管发射机。众所周知，发射机的功放部分是整机故障率相对较多的部分，基于这个原因，新型数字发射机的功放部分采用多只功放模块组合的的设计方式，给发射机功放部分的维修提供的极大的方便。发射机经过几年的使用后，由各种原因的造成的功放板损坏逐步增多，有的功放板严重损毁直至报废，需要昂贵的费用从厂家购买。鉴于此，本着从长远性、经济性、方便性考虑，通过对功放板的原理、结构、材质及市场可行性分析，决定业余设计制作功放板，通过几个月的努力，最终制作成功，并在发射机中正常使用。以下是功放板的具体制作过程与制作体会，与同行业余爱好者同分享。

【关键词】全固态发射机功放板设计制作

1 原理图的绘制及PCB板的生成

本项目的设计采用美国Altium公司开发的Protel DXP设计软件，此软件是一款功能强大、既经济又实用的全方位电路设计软件，可通过互联网下载或向软件经销商购买。功放板参照的是哈尔滨广播器材有限公司生产的DAM25KW数字循环调制中波发射机功放板。由于原理图的设计与PCB板的生成是一项即专业又繁琐的过程，所以原理的绘制及PCB板的生成在这里只作简要叙述。

1.1原理图绘制

依照发射机厂家提供的功放板原理图，在Protel DXP中打开文件及子菜单→创建→原理图，在原理图编辑区进行原理图的绘制，根据原理图的大小、结构，首先在原理图编辑区构思出大概的轮廓，以避免整体布局不合理而造成返工。利用软件自带强大的元件库进行元件的搜索及放置；用绘图栏和编辑栏进行原理图的绘制和编辑修改。在绘制功放板原理图时，有一个小技巧，就是利用原理图的对称性，首先绘制原理图左半部分，而后复制镜像右半部分，再修改左右不一样的部分，这样可以节约时间。

原理图绘制完成以后，要对原理图的设计进行检查，看是否有不

符合电气规则的设计，这可以

利用Protel DXP自带的检测

功能自动检查；其次还要产生

网络表和元件表，最后确定存

盘路径后存盘。（如图一）为

使用Protel DXP绘制功放板

原理图屏幕截图。图一原理图设计屏幕截图

1.2 PCB板的生成

在Protel DXP中打开文件及子菜单→创建→PCB文件，在PCB 板编辑区里，导入功放板原理图，使用软件的自动布线功能生成PCB 板的最初雏形，然后再进行手工设置，使布线形态、元件标号、元件位置、过孔、特殊位置尺寸达到设计要求。由于功放板使用的是双层

印刷版，可以使用板层编辑工具来调整板型，板型编辑工具在Design/Board Shape里面。需要特别指出的是，电路板设计是一项绝对尺寸的操作，在尺寸上不得马虎，否则做出的板子，元件无法正确

的放入，尤其是插入式功放板，

在设计时，一定要严格按照功放

板插口尺寸进行设计，并进行反

复的检查，确保无误。PCB板的

生成比较复杂，这里不再赘述。

（如图二）使用Protel DXP生成

PCB板屏幕截图。图二PCB板生成屏幕截图

1.3 PCB文件的导出

在完成了PCB板的生成后，

还要设置PCB板的显示模式、图

件默认、颜色配置，定义电路板

物理边缘的电路板形状特征。电

路板形状预览，最后导出符合

PCB板生产商的要求的印刷线路

板（如图三）图三PCB板的导出屏幕截图

2 覆铜板的制作及装配

2.1覆铜板的制作

PCB板设计成功后，就要做成品的印刷线路板了，由于功放板在高压、高温、大功率下工作，因此对它的电气性能及印制板材质要求

很高。目前，国内生产PCB印刷线路板的厂家比较多，我们联系了深圳一家比较有实力的生产厂商，提出了我们对生产功放板的要求，

并将原理图、PCB板文件以及发

射机厂家原装功放板寄给他们，

先期生产了少量的几块电路印制

板，等待试验成功后再大批量定

做。（如图四）为PCB板成品板。图四PCB成品板

2.2 功放板的装配

2.2.1元器件的选择

功放板组装的成功与否与元器件的选择有很大的关系，尽量选择成熟的正品器件，关键器件尤为重要，各器件参数、大小、形状严格按照原功放板上器件的设计标准。

2.2.2 特殊器件的制作

功放板上的大部分器件都能在电子市场上购买到，不易购买的器件包括散热片和推动变压器，散热片可以从报废的功放板上拆下，经过改造后使用，使用效果一样。最难解决的器件是高导磁推动变压器，因为此器件体积小、件引脚多，拆下的磁环线圈不能使用，需要重新

绕制，推动变压器有八个引脚，

（如图五）磁环变压器分四个绕

组，其中一个绕组是射频输入耦

合线圈，它是由两个线圈线串绕图五推动变压器绕线而成

而成，线圈4的末端与线圈8的始端相连；线圈1、2的末端相连作为7端；线圈5、6的末端相连作为3端。弄懂了推动变压器绕线原理后，就可以绕制变压器了，使用0.3mm高强度漆包线，合成六股长度约15cm，拧和在一起，在磁环上绕四圈，（如图六-A），将其中的两根作为线圈4和线圈8，头尾相接，另外两头作为线圈的输入端（如图六-B），线圈的两端按顺序分别为1、2、3、4和5、6、7、8，正好与电路板引脚序号相吻合。

图六-A 线圈绕制图六-B线圈绕制

2.2.3元件的安装

元器件准备齐全后，就可以进行安装了，为了保证板子的装配效果，使用低熔点焊锡，中等功率的电烙铁，这点很重要。为了避免安装过程中各器件相互影响，安装的先后顺序为阻容器件、二极管、小功率三极管、光电耦合器、电感、推动变压器、场效应管（P350或P450）、散热片，最后安装发光二极管，因为是双面覆铜板，所以在焊接焊盘时，尽量采用双面焊接的方法，防止脱焊漏焊。

在整个器件的安装中，最麻烦的还是推动变压器的安装，因为引脚较多，容易混淆，一个引脚安装错误就可能造成严重的后果，因此要特别小心，磁环引线不要太长，否则堆在线路板上容易造成短路或