LPA1 1W 1GHz 宽频带功率放大器
特点
采用现代 “MMIC”(单晶微波集成电路)放大技术确保高质量的信号放大。
频率范围:100KHz到1GHz。
输出功率:1瓦。
增益:高灵敏度,38dB@10MHz,即7000倍。
电源:12V 200mA 直流 

简介

本放大器可用作几乎所有低功率发射机的高性能功率放大器,包括简单的FM发射机
FM10或FM25电视信号发射机TV6。其频带范围从100KHz到几乎1GHz, 增益高达
38.5分贝(在10MHz为输入功率的7079倍), 将克服所有噪音和干扰而具有高度清晰
的品质。接上一台极低功率的业余无线电设备, 或一台VCR录像机, 或几乎任何其
它设备, 您会发现信号距离和清晰度上的巨大差异。38.5分贝的增益代表着125微
瓦的输入信号会产生1瓦的高保真输出功率。

本套件所使用的印刷线路板两面均有敷线。顶面的接地"平面"是为产生底面敷线  
间适当的射频阻抗所必需的。也使用了最新的可靠放大电路MAV3 IC集成块来提供  
高保真的线性放大。

本使用说明很易理解。每用完一种套件中的元件就划掉清单上的相应选项, 而每个  
元件都有详尽的说明。如果能够按照本使用说明的每一个步骤顺序去做, 并保持  
良好的焊接和套件组装技术, 组装好的器件一定会正常工作。

线路说明: (线路示意图)

本功率放大器线路简单。由于它工作于高达1GHz的频率, 线路板经特别设计以满足
适当的阻抗匹配。随着信号频率的增高, 它们会表现出您预想不到的行为。如果
线路板没有经特别设计, 信号可能会在各处线路间产生反射。这些反射会使线路
产生严重的增益损耗。为了消除这种影响, 本线路板采用了所谓的微线条设计。
正是这一功能使得LPA1放大器在极高频率获得相对较高的增益。所以在组装本器件
时, 保证所有元件接线头尽可能短是至关重要的。否则可能就得不到所设计的
输出功率或增益。

线路中主要元件包括 MAV3 射频放大器, 和 Q2,一个型号为 MRF581 的  
功放管。MAV3 是具有当前工艺水平的放大器, 特别设计工作于很大的无线电  
频率范围。MAV3 会放大信号, 但不具备高功率输出能力来输出所需要的高功率。
基于此, 线路中使用了 Q2, 它进一步放大信号, 并能够产生很高的功率输出。 

线路中还有三部份: 一部份是电源开关并提供给线路板电源, 第二部份为MAV3
放大器提供电源, 第三部份为Q2正常工作提供偏置。

组装步骤

安装好本套件不仅仅只是焊接几个元件。为免于花费额外时间过后查找故障, 
我们强烈建议您遵从以下组装策略及一步一步的详细步骤。

由于 LPA1 工作在非常高的频率, 严格遵从以下步骤来安装至关重要。元件安装
不当, 过长的元件引线接头, 以及焊接点结合不好都会使组装的套件不能正常工作。
因此请一步一步按照以下步骤进行, 不要跳跃超前步骤。

请先读一遍所有步骤。每完成一个步骤就用笔注销掉以确保不漏掉任何重要步骤。
在接通电源之前, 一定要检查所有三极管, MAV3 放大管, D1 和 C3 的安装连接方向
和极性均正确。还需检查线路板是否有虚焊或短路。这些错误都会对组装的套件产生
有害的影响。

除了两个元件Q2和U1均需安装在线路板焊接面(底面)上之外, 所有其它元件均安装在
线路板顶面。安装时必须使元件尽可能贴近线路板, 焊接牢固后将过长的引线接头
剪短。这将避免在线路板上增加分布电容和电感。

为了连接线路板顶面的接地平面和底面的接地接点, 某些元件需要焊接线路板顶面
和底面的接点。必要的话, 这些需要在顶面焊接的接点会在以下组装说明中指明。看到
说明时, 要确保焊接时使焊锡流到接点的周围, 如下图所示。焊接瓷介电容时, 必须先
将接近电容体的引线上的绝缘漆刮掉。一定记得也焊接上对应于这些顶面已焊接的接点
的线路板底面的同一接点。



反馈线路

LPA1 功率放大器设计工作于很宽的频率范围。设计线路中包括一个由R8和C5组成的
反馈回路。组装前您必须自己决定是否安装这一反馈线路。

根据下表所列, 当安装反馈线路时, 放大器的增益在500MHz以下的频率中会稍微低
一些, 但会相对平稳。反馈线路也会在高于500MHz产生稍微高一点的增益。请仔细
衡量您将使用哪些频率和多大增益。反馈线路也已经证明会提高线路的稳定性。通常
可以先将反馈线路装上, 如果您在低频需要更高的增益, 可以过后再将元件拆去。



LPA1 组装元件

放大器印刷线路板(JPEG: 顶面 底面) (高清晰度: 顶面 底面)  元件配置图

    电容
	个数
	8	0.01 微法瓷介电容(标为 .01 或 103 或 10nF)  [C1, C2, C4, C5, C6, C7, C8, C9]
	1	10 微法电解电容 [C3]
    电阻
	1	6.8 欧姆(蓝 - 灰 - 金) [R2]
	1	150 欧姆(棕 - 绿 - 棕) [R4]
	1	220 欧姆(红 - 红 - 棕) [R8]
	4	1K 欧姆(棕 - 黑 - 红) [R1, R5, R6, R7]
	1	7.5K 欧姆(紫 - 绿 - 红) [R3]
    半导体管
	1	红色 LED 发光二极管  [D1]
	1	PNP 三极管 (标为 221334) [Q1]
	1	MAV-3 射频放大管 (小的黑色圆形管标有 "3")  [U1]
	1	MRF581 NPN 功放三极管 (小的黑色圆形管标有 "581")  [Q2]
    电感
	1	5.6微亨电感 (看起来象电阻, 带标 绿 - 蓝 - 金 - 黄) [L2]
	1	VK200 轭流圈 (6孔磁芯 和约10厘米长直径0.5mm镀锡铜丝或漆包线绕过磁芯而成) [L1]

    杂类
	1	DPDT 按钮开关 [S1]
	1	2.1毫米中央针型直流电源插口 [J1]
	2	RCA 型插口 [J2, J3]
	
    需要自备的
	12 伏直流稳压电源
	发射机
	接收机


LPA1 的组装

对照前面列出的元件清单来检查您收到的元件。清单上列出了元件上应该看到的
标志和符号。

在以下所有步骤中, "安装" 的意思是指:
. 按正确的方位将元件插入线路板的正确插孔中;
. 可能的话, 轻微地弯曲元件的引脚线使元件到位, 使元件的主体舒适地靠紧线路板
  正面"元件面"一边。对于射频线路来说这是至关重要的。
. 焊接元件所有引脚线或针, 如电阻的两条引脚线或集成电路块的所有的针。
. 剪掉每个焊点伸出的引脚线的多余部份。注意不要将这些剪下的金属线头遗留在
  线路板上。

实际组装:

首先安装大的元件, 以使您能熟练一下焊接技术并有机会在线路板上放置一些"图标"。
请参照元件配置图以帮助您的组装工作。

	
	1. 安装 J2, 输出端RCA 型插口。将其固定在顶面与线
路板同一平面, 焊上线路板底面的所有引线, 确定焊锡熔化后在整个接头的周围"流动"。
	2. 翻过线路板顶面, 将插口的两个固定边牢固地焊在线路板上。
	3. 以同样方法安装 J3, 输入端RCA 型插口。记住在线路板顶面和底面都要将插口
的两个固定边焊上。
	4. 安装 J1, 是个2。1毫米的直流电源插口。将插口平放在
线路板上, 在线路板底面焊上后边的一个接头, 然后在线路板顶面和底面焊上另一个接头。
	5. 安装 S1, 电源DPDT 水平按钮开关。只有一种方式能将它正确地固定在它
的位置。注意要确使白色塑料开关伸出线路板的边缘。焊上全部六个接头。

下面先安装电源线路, 包括R5, C3 和电源开启时会亮的LED发光二极管 D1。然后安装为
MAV3 提供电源的线路。

	6. 安装R5, 一个1K欧姆的电阻(棕 - 黑 - 红)。所有电阻必须水平贴在线路板上。
	7. 安装C3, 一个10微法的电解电容。电解电容的极性必须安装正确。大多数电容
只标出负极, 而线路板通常只标出正极。请注意电容边上的一个条或一个带, 这边就是负
极引脚线。线路板上的正极孔标有"+"符号。在焊接前一定要确认极性方向正确。
C3滤掉电源线路中的噪音, 防止它干扰其它线路。
	8. 安装 D1, LED 发光二极管。有缺口的一边(即短腿一边)必须接在面向电源开关
的一边。如果LED方向安装反了就不会亮。上面的接线留长一些以便能将它弯曲来穿
过前面盖板。
	9. 焊上线路板顶面LED靠近电源开关的接头。

电源线路安装好了。

	10. 安装R4, 150 欧姆电阻(棕 - 绿 - 棕)。
	11. 安装L2, 一个5。6微亨电感(绿 - 蓝 - 金 - 黄)。L2称为轭流圈, 它防止RF射频信号
向上进入其它线路。
	12. 安装C4, 一个0.01微法的瓷介电容(标为 .01 或 103 或 10NF)。先仔细地将接近
电容体的引线上的绝缘漆刮掉。需在线路板顶面和底面焊上接近线路板边缘的那个接头。

现在安装偏置电路, 它将三极管的输出电压固定在所需的范围。

	13. 同安装C4一样安装C1, 0。01微法的瓷介电容(标为 。01 或 103 或 10NF)。需在
线路板顶面和底面焊上接近线路板边缘(靠向开关)的那个接头。这是个旁路电容, 使射
频功率接地。
	14. 安装R1, 1K 欧姆电阻(棕 - 黑 - 红)。
	15. 安装R3, 7。5K 欧姆电阻(紫 - 绿 - 红)。在线路板顶面和底面焊上接近C2的那个
接头。R1 和 R3 使 Q1 的基极保持恒压, 从而将 Q1 用作为电流源。
	16. 安装R2, 6。8 欧姆电阻(蓝 - 灰 - 金)。
	17. 安装R6, 1K 欧姆电阻(棕 - 黑 - 红)。在线路板顶面和底面焊上接近LED的那个
接头。
	18. 同安装C4一样安装C2, 0.01微法的瓷介电容(标为 .01 或 103 或 10NF)。需在
线路板顶面和底面焊上接近LED的那个接头。C2 防止任何射频功率影响 Q2 的基极电压。
	19. 安装R7, 1K 欧姆电阻(棕 - 黑 - 红)。
	20. 安装Q1。注意它有两个平面。将没有字符的平面朝向背离RCA插口的方向。
将引脚线弯曲以使元件尽可能贴近线路板而又不能损坏它。焊上全部3个引脚线。
	21. 安装L1, VK200轭流圈 。找出带有6个孔的磁芯和0.5mm镀锡铜丝或漆包线。将铁丝按
下图所示穿过磁芯上的孔。将铁丝绕孔一圈半, 穿过三个孔, 两端各有一根铁丝穿出。按
照需要将铁丝两头剪短并弯曲以便安装。将元件水平焊接在线路板上。



	22. 同安装C4一样安装C9, 0。01微法的瓷介电容(标为 。01 或 103 或 10NF)。需在
线路板顶面和底面焊上接近线路板边缘的那个接头。

	23. 如果您决定安装反馈回路, 安装R8, 220 欧姆电阻(红 - 红 - 棕)。
	24. 只有当您决定安装反馈回路时, 安装C5, 0。01微法的瓷介电容(标为 。01 或 103)。
确定将引线上的绝缘漆刮掉。
	25. 同安装C4一样安装C7, 0.01微法的瓷介电容(标为 .01 或 103 或 10NF)。确定
将引线上的绝缘漆刮掉。
	26. 同样安装C8, 0.01微法的瓷介电容(标为 .01 或 103 或 10NF)。确定将引线上的
绝缘漆刮掉。
	27. 同样安装C6, 0.01微法的瓷介电容(标为 .01 或 103 或 10NF)。确定将引线上的
绝缘漆刮掉。

注意, 下面两个元件Q2和U1均安装在线路板焊接面(底面)上。

	28. 找出Q2, 即MRF581 NPN 功放晶体管, 小的圆形四
脚管子, 标有"581", 是两个类似的元件中较大的一个。另一个是MAV3 放大管, 标有"3"。
	29. 翻过线路板使焊接面(底面)朝上。注意
在管子接近一条引脚线的地方有一个小符号"M", 这条引脚线比其它的要长, 应
该位于最接近L1处。将靠近这条长引脚线旁边的两条引脚线分别插入线路板的孔穿过到
顶面。这两条引脚线都接地。在线路板顶面和底面将这两条引脚线都焊上。



	30. 现在剩下的两条引脚线都平贴在线路板底面上, 将它们直接焊在线路板上。
再次检查一下确认小"M"最接近L1, 这至关重要。
	31. 找出U1, 安装MAV-3。一旦安装好MRF581后, 安装这个管子不会有任何困难。将元件上
标的圆点对应的引脚线指向线路板内部(朝向C8)的方向。将靠近这条圆点对应的引脚
线旁边的两条引脚线分别插入线路板的孔穿过到顶面。这两条引脚线都接地。在线路
板顶面和底面将这两条引脚线都焊上。先用一点焊锡将管子焊住, 待确定方位完全正
确后再全部焊上。
	32. 再次检查一下确认小圆点最接近C8。将剩下的两条引脚线都平贴在线路板
底面直接焊上。

好了! 所有元件都应该安装上了。接通电源之前最好再全面检查一下整个线路板, 检查以
下几点:

	。漏掉的焊点
	。元件之间焊接短路。如有任何疑问请对照检查示意图和元件配置图
	。二极管,电容,集成块的正确方位和极性
	。确保电源的极性和电压正确(15伏直流, 中心针为正极)
	。确保所有线路板顶面需要焊接的接点焊接正确。如果焊错接点, 器件可能不工作。

初步调试与操作

所需部件:
	- 发射机或任何您要放大的器件
	- 接收机
	- 12 伏直流稳压电源

功率放大器的架设与调试:

1. 将LPA1放大器电源开关关掉, 连接一个适当的12伏直流稳压电源。LED 发光二极管
不应亮。
2. 开通电源开关, LED发光二极管应亮。
3. 开通接收机(最好是便携式)并将其设为与发射机频率相同。可能需要用发射机先
发射一下信号以便确定发射机和接收机工作正常。
4. 将发射机输出接到放大器输入插口J3, 将外接天线电缆接到放大器输出插口J2。
再开通放大器电源开关。此时应该可以收到发射的信号。很可能接收机距离太近而
看不出输出功率增加的差别。可以增加发射天线与接收机之间的距离, 看可以发射
多远。以如此的放大倍数发射距离应可增加几倍。您会发现可能已离家很远很远了。

全部调试完毕。LPA1放大器现在可以投入使用了。

故障查找及解决方法:

故障现象: 开通电源开关后, LED发光二极管不亮。
解决方法: 即使LED发光二极管不工作, 放大器仍可能照常工作。首先测量电源开关脚上
的电压, 或电阻R5最接近电源开关一端的引脚线的电压, 假如读数不是在12伏左右, 则稳压
电源或直流输入插口有问题, 或开关没有开通。也许线路板顶面某个不应该焊接的接点
被焊接上了。检查二极管D1是否安装正确(缺口一边朝向开关)。

故障现象: LED发光二极管亮了, 但放大器不工作。
解决方法: 首先确定MAV3和Q2安装正确。MAV3上的圆点应指向C8, Q2上的quot;M"应指向C6。
然后检查所有元件的安装方位和极性。也许线路板顶面某个不应该焊接的接点被焊接
上了。重点检查一下插口本身在线路板顶面的接点。

故障现象: 放大的信号发生畸变。
解决方法: 确保所有元件的的引线尽可能短。引线过长将产生噪音。还应检查一下增益, 
放大器可能会过载。试试降低输入功率或安装反馈线路。放大器只能产生一瓦的功率,
再高就会使信号畸变。如果增益仍然过高, 可安装下图所示的衰减线路。此线路应串连
接在发射机与放大器之间。


更大功率的放大器:参考此处
(完)