好貴的龜

我昨天在粉絲專頁上寫說要開始製作短波兼六米波段的1KW放大器(這台已經有人訂了)之後,收到幾個來探詢價錢的私訊。

「怎麼沒有比國外『原廠原創』的便宜?而且你只有1KW、人家是1.2KW。」這是我回覆價格後,對方的回應。

簡單的先講。

我大概知道他說「人家」的是哪一位builder,其實我和他一樣使用MRFX1K80系列的功放管,我製作的機器,在一切(電壓、電流、輸入功率等)都開到上限值時,可以達成1.5KW輸出。我會把它稱為1KW功放是因為1KW是我幾個月下來的測試後,覺得1KW是可以穩定安全使用的功率(若是FT8等數位模式建議用600-700W)。我不知道那個「人家」的機器在1.2KW下運作的實際情況,但我確定的是1KW和1.2KW訊號強度差異很小,穩定度在這邊才是比較重要的考量因素。我不是說1.2KW那台一定不穩,畢竟「人家」的製作經驗遠比我深厚,只是建議各位選購功放時不要只在意帳面瓦數高低。

『原廠原創』這個說法就真的非常有趣了。

基本上這種採用AB類推拉式放大的RF功放,以MOSFET為功放管的電路設計,在1993年Motorola內部的技術文件Enginnering Bulletin 104(這是EB104的真正由來,和俄國人無關)就已經定下來了。接下來都是細節的調整和周邊的搭配。要說真正的原廠原創,可能就是生產LDMOS的NXP公司提供的參考電路吧。

EB104(再次強調,不是俄國人)的設計中,輸出端匹配也採用磁環繞線式的阻抗轉換器,電纜在磁環中繞的圈數直接決定阻抗轉換比例,這樣的電路在現在仍有人繼續使用,下圖中右側的圓管狀物體即是輸出端的阻抗轉換:


瑞士發明家Gustav Guanella(1909-1982)的構想提供了另一種阻抗轉換的方式,這個方式其實許多業餘無線電玩家實際都有在用。沒錯,這種Current Balun就是他發明的:

此外,這個巧思也被開發給射頻功率放大器的輸出阻抗匹配之用,稱為TLT(Transmission Line Transformer。)以下是一個典型的1:9 TLT,我花了很久的時間才參透為何它乍看之下沒有「三圈比一圈」的繞線比例,卻可以產生1:9的阻抗轉換:

TLT比起磁環傳統繞線式阻抗轉換器而言,前者的優點包含較寬的頻寬、較高的效率等等,後者則相對容易設計、製作,基本上只要選對磁環規格、選用耐功率夠高的線材就沒問題。前者則對磁環、線材長度、線材本身阻抗特性都有相當嚴格的要求。

TLT其實也不是什麼新的發明,EB104這篇技術文件出版時,早就已經被開發出來,EB104的作者於兩年多後即不幸過世,所以我們永遠無法得知他為何不選用TLT了。

使用TLT作為輸出匹配的功放設計,就我一年來的資料收集,分為三種「流派」:

  • 美國W6PQL,算是先驅了,他的網站上只有賣套件,沒有成品機,但技術資料非常豐富。


  • 德國DJ0ABR,他連套件都沒有在賣,不過他非常佛心,把所有的設計電路的gerber檔案、BOM表、詳細的組裝說明都免費公開,完全的開源派,其中他的7吋觸控螢幕控制系統更是我認為的超神作。有了gerber基本上你可以付少少的錢直接去把電路板印出來,再照BOM表買齊零件把功放組裝出來,而完全不用付DJ0ABR本人一毛錢:


  • 俄國R3KR和希臘SV2RIF、SV2RKF兄弟的設計非常類似,前者的產品線豐富,從單功放板、濾波、保護系統、全機完整套件、到各波段、不同功率大小、不同控制介面的成品機都有。他的HF/6M 1KW機價格是1250美金,實際訂購的時候,除了要加運費以,按照先前經驗,也會要另收Paypal手續費。我曾經向價格比起戰鬥民族實惠的希臘大叔買了一套全機套件作為研究用,他的成品機則只有HF/6M 500W機種,不過若你真的想要做1KW,他應該也可以受理。

以上提到的幾個builder,電路圖基本上都是公開的,電路板則就是正反面兩層(反面通常是整大片的銅箔接地),好好研究一下,就可以做出自己的板子了:

關於售價,所有有在學習製作放大器上有指導過我的前輩都說「你賣太便宜了!」但我的想法是我基本上還稱不上是個職業builder,基本上只有正職工作以外的假日可以製作,萬一屆時身體狀況不佳甚至得「公休」。因為最快也四五週才能做一台出來,所以我目前將我的價格視為「分享價」,將我這個製龜菜鳥的研究心得分享給大家,然後試圖慢慢收回一部份我投入的設備成本。也正因我完全是個製龜菜鳥,所以也非常感謝那幾位我明明還沒有什麼實績,就信任我、向我訂購的朋友們。

文章很長,感謝你的耐心讀完它。

讀完後,你確定要繼續談「原廠原創」嗎?

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