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科普知識
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通用RF天線

電子工程師建業余實驗室建議

發布日期:2022-10-17 點擊率:38

如果你在承擔工作以外還另有研究興趣;如果你面臨或已經退休;如果你有科技制作或創造產品的愿望,為自己建一個業余實驗室是一個不錯的選擇。

這件事過去不敢想,因為太窮。同行中這樣做的人還不多,但這確實是我們中許多人年輕時候就有的夢想之一。想想吧,在個人的小天地里,你的什么想法都可以去做去試,無拘無束,是不是很愜意?說不定能產生出很有趣或很有用的東西。

要花多少錢?肯定是你現在完全能夠承受的。我是搞電子信息的,可為建一個業余電子信息實驗室提供一些參考。假定你有微機,會使用基本的電路板設計和機械設計軟件。如果暫時還不會,按你的背景和智商,只需要一個月的業余時間就可以基本掌握。當然,請你的學生教你一下會事半功倍。

你需要采購一些基本工具,如鉗子、剪子、起子、鑷子等,質量較好方可。其他材料可逐步添加。需要一個三用表,不必高檔,30~40元的那種就可用。所有工具、材料、三用表,預算300元夠了。

最基本的儀器設備從三種開始:示波器、多用電源、調溫烙鐵。
示波器的指標不能太低,帶寬應達到或超過100MHz。太抵擋的示波器會限制你的高級發展興趣。不要打算購買新品示波器,太貴了。二手示波器很容易買到。例如Tektronics出的模擬示波器,帶寬100MHz 或 200MHz,有4000元的預算就夠了。這種示波器很皮實,一般說你還能再用10年。

多用電源可買新品,在電子市場花100~200元可以辦到。可找那種尺寸小的,有正、負兩種輸出,電壓范圍達25VDC,輸出電流可達到 1A,有過流保護。你也可以只花10~20元買一個電源塊,但用起來不大方便。

調溫烙鐵很必要,而且必須帶上幾個不同的烙鐵頭。這樣容許你自己處理一些少量的焊接或實驗中不可避免的修改。簡單的非調溫烙鐵不適合于焊接芯片、貼片元件,容易造成器件損壞。較好的調溫烙鐵可能要花200元或稍多點。

好了,你的個人實驗室可以開張了。為了體驗一下制作樂趣,建議你從設計制作一個低頻信號源開始。你的制作成果也為你增添一個好用的儀器。

購買一只XR-2206D芯片。這是一只多用函數發生器,可以產生正弦波、方波、鋸齒波、三角波,重復頻率從0.01Hz ~ 1MHz。從網絡上很容易找到它的datasheet。datasheet可以回答設計相關的所有問題。在電子市場購一只適當大小的盒子,作為低頻信號源的儀表殼。

印制板的制作是你必須解決的問題。70年代我曾手刻過電路板,裝過幾臺黑白電視機。這要點技巧和耐性。現在不必那樣辛苦。制版商各地都很多。雙面板制作價格(含料)大致在0.06 ~ 0.12/平方厘米。主要問題的工程費、光繪費對試驗性制作(量少)比較高,各個商家價格不一,你需要詢問、考察、選擇。為了降低耗費,你可以將幾個電路板設計拼在一起投板。這樣做,制版商可能不樂意,但那是無理的,你不必管它。

少量焊接你可以自己做。量多時有焊接商可以利用,價格不貴。
機殼設計、加工完全都可以在市場上找人做。你只需要關注你自己的技術就可以了。

有了以上的積累,你可以進一步做計數頻率計,它的精度完全可以滿足工業應用。在這些工作以后,就可以開始你自己的發展。因為你的裝備手段已經容許你涉足包括工業控制、儀表、醫學儀器、化工儀器等等領域。當然,你可能需要合作者一起來參與。特別是,如果你的發展目標包括數字或圖形顯示,有年輕朋友加入會大大減輕你的工作。注意,這些顯示通常可以找到現成的模塊,不需要從頭做起。

此外,你會逐步認識和發現51單片機、ARM處理器、DSP處理器對你有用而且不貴。在年輕人中容易找到懂的人,可以不涉及你掌握的專業技術或核心技術。

如果你有能力購置達到6GHz的頻譜分析儀(二手儀器,大致需4~6萬元),你可以涉足達5.7GHz的一大片通信技術相關的領域。

如果你有能力購置達到26.5GHz的頻譜分析儀和微波綁定設備(二手儀器和國產設備,大致需12~15萬元),你可以涉足寬帶微波通信技術和民用微波雷達的許多高端領域。

別小看了這種自建的實驗室。如果你確實有特色專業技術,能夠發展出期望的實驗樣品,它可能會成為你擁有知識產權的專利或非專利產品。甚至,你可能發現,你的技術結果可以與那些投資千萬以上的公司產品一爭高下。愿你的技術能變成一個個“中國創造”。

附言:本博文的目的是給有興趣者一個建議,來源于個人經驗,但不能保證你能成功。投資有風險,請你務必謹慎。

網友評論

fhli50613
推薦與評論您,我好像排在了兩個三七二十一位!因而我強烈地同意您的觀點!不管三七二十一!遺憾的是我是搞生物的,用您的算盤搞籌建,怎么也劃不過來。“i!”
博主回復:各個領域情況不同,不是所有項目都能夠用業余方式發展。開闊思路,或許能夠將不可能變成漸進地可能。自由創造肯定是科技創新的強大動力和發展趨勢。

scientister
我有自己的業余實驗室。我的很多實驗完全是利用工資作為支付資金的。呵呵,老婆孩子有時做助理,他們還跟我討論實驗方案呢,樂此不疲!
博主回復:你的經驗和體會對其他網友是很好的鼓勵。

zdlh
“調溫烙鐵很必要,而且必須帶上幾個不同的烙鐵頭。這樣容許你自己處理一些少量的焊接或實驗中不可避免的修改。簡單的非調溫烙鐵不適合于焊接芯片、貼片元件,容易造成器件損壞。較好的調溫烙鐵可能要花200元或稍多點。”

這一段可以考慮補正,參考意見如下:
1.“調溫烙鐵200元或稍多點”200元好像是遠不夠的,市場價格大約在1200~2500元左右才能買到,其不僅是可以提供合適的焊接溫度,另外的重要功能是防止焊接過程中IC被擊穿、防止漏電而發生人身意外等。

2.“簡單的非調溫烙鐵不適合于焊接芯片、貼片元件,容易造成器件損壞”這句話沒錯,但沒有說明“貼片元件”應使用哪種焊接工具(外行讀者可能會誤解“帶上幾個不同的烙鐵頭”無法解決這個問題),焊接“貼片元件”正確的工具是“熱風槍”并且附帶不同直徑的出風口(防止大面積被加熱)。
其他內容都不錯的,頂一下。
另,可能的話,增加“面包板”的介紹,這對初期搭制電路很有用,畢竟從設計到成熟有個過程,每次都制作PCB很不劃算的。當然,對于微波等高頻電路不適合,估計大家也是知道的。
博主回復:謝謝你的補充。不過,調溫烙鐵有便宜的,適合初入者。“熱風槍”對初入者并非必要。你建議的東西對生產是必要的,對初入者必須精打細算。手工焊接少量貼片元件用調溫烙鐵是很方便的。熱風槍最適合于撤除已焊接的多腳元件。大規模貼片焊接不是手工進行,而是交焊接廠用貼片設備(爐)來做。

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