射頻功率放大器（RF PA）是各種無線發(fā)射機(jī)的重要組成部分。在發(fā)射機(jī)的前級電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號功率很小，需要經(jīng)過一系列的放大一緩沖級、中間放大級、末級功率放大級，獲得足夠的射頻功率以后，才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率，必須采用射頻功率放大器。

　　射頻功率放大器是發(fā)送設(shè)備的重要組成部分。射頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是輸出功率與效率。除此之外，輸出中的諧波分量還應(yīng)該盡可能地小，以避免對其他頻道產(chǎn)生干擾。

　　射頻功率放大器是對輸出功率、激勵(lì)電平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等問題作綜合考慮的電子電路。在發(fā)射系統(tǒng)中，射頻功率放大器輸出功率的范圍可以小至mW，大至數(shù)kW，但是這是指末級功率放大器的輸出功率。為了實(shí)現(xiàn)大功率輸出，末前級就必須要有足夠高的激勵(lì)功率電平。

　　射頻功率放大器的工作頻率很高，但相對頻帶較窄，射頻功率放大器一般都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路。射頻功率放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，分為甲（A）、乙（B）、丙（C）三類工作狀態(tài)。甲類放大器電流的導(dǎo)通角為360°，適用于小信號低功率放大，乙類放大器電流的導(dǎo)通角等于180°，丙類放大器電流的導(dǎo)通角則小于180°。乙類和丙類都適用于大功率工作狀態(tài)，丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中的。射頻功率放大器大多工作于丙類，但丙類放大器的電流波形失真太大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負(fù)載諧振功率放大。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然接近于正弦波形，失真很小。

　　除了以上幾種按照電流導(dǎo)通角分類的工作狀態(tài)外，還有使電子器件工作于開關(guān)狀態(tài)的�。―）類放大器和戊（E）類放大器，丁類放大器的效率高于丙類放大器。

　　1 全橋組態(tài)工作原理

　　圖4所示為射頻放大器的全橋組態(tài)，即四對MOS管用作開關(guān)。射頻激勵(lì)信號的相位情況是當(dāng)射頻功放模塊接通時(shí)，這些開關(guān)中只有兩個(gè)可以組合起來。并且，在激勵(lì)信號的正半周，標(biāo)示為0°的MOS管處于正半周，標(biāo)示為180°的MOS管處于負(fù)半周。

　　在射頻周期的負(fù)半周，Ql／Q3和Q6／Q8處于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于開關(guān)斷開；Q2／Q4和QS／Q7則是飽和導(dǎo)通的，相當(dāng)于開關(guān)接通。Q2／Q4和QS／Q7串聯(lián)導(dǎo)通電源電壓為+V，若忽略MOS管的飽和壓降，+V將全部降落在合成變壓器上。在射頻周期的正半周，Q1／Q3和Q6／Q8處于導(dǎo)通狀態(tài)，Q2／Q4和QS／Q7為截止?fàn)顟B(tài)。Ql／Q3和Q6／Q8串聯(lián)導(dǎo)通電源電壓+V，+V全部降落在合成變壓器上。由圖4可見，合成變壓器初級電壓方波輸出相差180°，說明輸出電壓的峰峰值為+2V。MOS開關(guān)的作用就是有效地將整個(gè)電源電壓跨接在合成變壓器的初級繞組上，在射頻激勵(lì)信號的每半個(gè)周期是反相的。作為全橋組態(tài)，輸出就是兩倍電源電壓的射頻輸出。為了防止直流電壓通過變壓器的繞組通地，應(yīng)在每部分的射頻輸出都串聯(lián)有隔直電容C。

　　2 半橋組態(tài)工作原理

　　以Q1／Q3和QS／Q7的工作情況為例，其工作原理如圖5所示。

　　在射頻功放模塊的設(shè)計(jì)中，兩個(gè)半橋式組態(tài)采用單獨(dú)的電源和射頻激勵(lì)輸入，這樣可以使每個(gè)放大器兩個(gè)半橋獨(dú)立地進(jìn)行工作。如將Q1／Q3源極和QS／Q7的漏極接在一起，射頻輸出從0V到+V，則可保證當(dāng)一個(gè)全橋組態(tài)的射頻功放模塊在任何一個(gè)半橋出現(xiàn)故障時(shí)，射頻功放模塊仍然可以工作。只是射頻輸出電壓減小為全橋組態(tài)的一半而已。

　　在射頻激勵(lì)信號的負(fù)半周，MOS管QI／Q3截止，QS／Q7導(dǎo)通，如圖5(a)所示。而在射頻激勵(lì)輸入信號的正半周，MOS管Q1／Q3導(dǎo)通，QS／Q7截止，如圖5(b)所示。Q2／Q4和Q6／Q8的開關(guān)情況與此正好相反�？缭诠β屎铣勺儔浩鞒跫墐啥说妮敵鲂盘柧驮诎雮�(gè)周期里，在地(約為0V)和正電源間進(jìn)行一次切換，如圖5(c)所示。

　　3 射頻功放模塊在關(guān)斷時(shí)的射頻電流

　　由于DX一200型DAM發(fā)射機(jī)的射頻功放模塊數(shù)為224，在不同的功率等級下所接通的射頻功放模塊的數(shù)量不同，其輸出變壓器的次級為串聯(lián)輸出，這就決定了關(guān)斷的射頻功放模塊必須為在用的或者接通的功放模塊提供一條低阻抗導(dǎo)電通路。其工作原理電路如圖6所示。

　　因?yàn)樵谟玫墓Ψ拍�塊產(chǎn)生的射頻電流必須流過合成變壓器的次級，并在已關(guān)斷的射頻功放模塊的初級繞組上感應(yīng)出射頻電壓。根據(jù)楞次定律，變壓器次級電流所產(chǎn)生的磁通總是試圖抵消初級電流所產(chǎn)生的磁通，所以，流過關(guān)斷功放輸出變壓器次級的電流感應(yīng)到初級的電壓后，一定和原來的輸出電壓極性相反。在如圖6(a)所示，由次級電流感應(yīng)到初級的電壓為左正右負(fù)，說明關(guān)斷的射頻功放在導(dǎo)通狀態(tài)下的變壓器初級電壓極性是左負(fù)右正，與此相對應(yīng)的導(dǎo)通管為Q2／Q4，截止管為01／Q3，從而形成的低阻抗通路為：與Ql／Q3相并聯(lián)的反向二極管→旁路電容C1、C3→旁路電容C2、C4→Q2／Q4→隔直電容C。同理，圖6(b)所形成的低阻抗通路為：與Q2／Q4相并聯(lián)的反向二極管→旁路電容C2、C4→旁路電容C1、C3→Q1／Q3。

　　在實(shí)際制作過程中，就根據(jù)所選用晶體管管腳排列位置稍改動(dòng)。所有電阻、電感為臥式安裝，各元件引腳應(yīng)盡量短，所有元件焊好后，需焊裝隔離板后才能通電調(diào)試。

　　該機(jī)的測試較為簡單，手工調(diào)試方法介紹如下。接通射頻與電視機(jī)電源，把電視機(jī)調(diào)在射頻盒輸出的頻道上，并給射頻盒送入AV信號，待射頻盒工作正常后，在射頻功率放大器輸出端接入發(fā)射天線，把射頻盒輸出信號用75歐姆同軸電纜線接入射頻功率放大器輸入端。接通射頻功率放大器電源，用電視機(jī)開路接收（注：電視機(jī)應(yīng)距離發(fā)射天線５米以上）。從前往后，依次調(diào)節(jié)各級匹配網(wǎng)絡(luò)微調(diào)電容，直至電視機(jī)所接收的圖像和伴音最清晰、色彩和干擾最小為止。

　　需說明的是，該機(jī)必須采用+15V、1A以上的直流穩(wěn)壓電源供電。射頻功率放大器至發(fā)射天線之間的同軸電纜線不宜過長。若需增大發(fā)射距離�？稍诒緳C(jī)輸出端增加一級與Q6相同的功率放大器。該射頻功率放大器只能工作于L頻段；若需工作于H頻段發(fā)射，除晶體管的fr要提高外，各級晶體管集電極線圈和基極線圈的匝數(shù)要減少，級間耦合電容也要減小。