大功率線性射頻放大器模塊廣泛應用于電子對抗、雷達、探測等重要的通訊系統中，其寬頻帶、大功率的產生技術是無線電子通訊系統中的一項非常關鍵的技術。隨著現代無線通訊技術的發展，寬頻帶大功率技術、寬頻帶跳頻、擴頻技術對固態線性功率放大器設計提出了更高的要求，即射頻功率放大器頻率寬帶化、輸出功率更大化、整體設備模塊化。

　　通常情況下，在HF~VHF頻段設計的寬帶射頻功放，采用場效應管(FET)設計要比使用常規功率晶體管設計方便簡單，正是基于場效應管輸入阻抗比較高，且輸入阻抗相對頻率的變化不會有太大的偏差，易于阻抗匹配，另外偏置電路比較簡單，設計的放大電路增益高，線性好。

　　本文的大功率寬頻帶線性射頻放大器是利用(MOSFET)來設計的，采取AB類推挽式功率放大方式，其工作頻段為O 6M～10MHz，輸出的脈沖功率為1200W。經調試使用，放大器工作穩定，性能可靠。調試、試驗和實用時使用的測試儀器有示渡器、頻譜分析儀、功率汁、大功率同軸衰減器、網絡分析儀和射頻信號發生器。

　　1 脈沖功率放大器設計

　　1．1 電路設計

　　設計的寬頻帶大功率脈沖放大器模塊要求工作頻段大于4個倍頻程，而且輸出功率大，對諧波和雜波有較高的抑制能力；另外由于諧波是在工作頻帶內，因此要求放大器模塊具有很高的線性度。

　　針對設計要求，設計中射頻功率放大器放大鏈采用三級場效應管，全部選用MOSFET。每級放大均采用AB類功率放大模式，且均選用推挽式，以保證功率放大器模塊可以寬帶工作。考慮到供電電源通常使用正電壓比較方便，因此選用增強型MOS場效應管。另外為了展寬頻帶和輸出大功率，采用傳輸線寬帶匹配技術和反饋電路，以達到設計要求。

　　由于本射頻功率放大器輸出要求為大功率脈沖式發射，因此要求第一、二級使用的MOSFET應具備快速開關切換，以保證脈沖調制信號的下降沿和上升沿完好，減少雜波和諧波的干擾。設計中第一、二級功率放大選用MOSFET為IRF510和IRF530。最后一級功放要求輸出脈沖功率達到1200W，為避免使用功率合成技術，選用MOSPRT MRFl57作為最后的功率輸出級。所設計的射頻脈沖功率放大器電路原理圖如圖1所示。

圖1

　　發射通道的建立都是在信號源產生射頻信號后經過幾級的中間級放大才把信號輸入到功率放大級，最后通過天線把射頻信號發射出去。

　　圖1中，輸入信號為20～21dBm，50Ω輸入；工作電壓為15V和一48V，其中15V為第一、二級功放提供工作電壓，48V為最后一級功放提供工作電壓；6V穩壓輸出可以使用15V或48V進行穩壓變換，電路整體設計采用AB類功率放大，設計的駐波比為1．9。經過中間級放大后的信號，首先通過Tl(4：1)阻抗變換后進人功率放大器。在信號的上半周期Q1導通，信號的下半周期Q2導通；然后輪流通過T2(16：1)阻抗變換進入第二級放大，同樣信號的上半周期Q3導通，下半周期Q4導通，完成整個信號全周期的能量放大；進入最后一級放大時使用T3(4：1)阻抗變換，以繼續增加工作電流驅動大功率MOSFETMRFl57。為保證50Ω輸出，輸出端的阻抗變換為T4(1：9)。

    電路中使用負反饋電路的目的是在整個帶寬頻率響應內產生一個相對平穩的功率增益，保持增益的線性度，同時引進負反饋電路，有利于改善輸入回損和低頻端信號功率放大的穩定性。
　　
　　另外每一級電路設計中，都使用了滑動變阻器來設置每個管子的偏置電壓，這樣做大大降低了交越失真的發生，盡可能使放大信號在上、下半周期的波形不失真。