高 濱 許宏鵬

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20W 寬帶放大器是全固態(tài)線(xiàn)性功率放大器（功率放大管為金屬—氧化物場(chǎng)效應(yīng)管），工作頻率范圍2—30MHz，輸入功率大于30mW、輸出功率為20W 的寬帶放大器，放大器有過(guò)溫、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)激勵(lì)、駐波比過(guò)大保護(hù)功能，它由20W 線(xiàn)性放大器，+28V 穩(wěn)壓電源，駐波比保護(hù)電路（含定向耦合器）以及取樣電路等組成。

1 工作原理

功放全部采用固態(tài)器件，其中功率放大級(jí)采用高頻大功率MOS—FET 場(chǎng)效應(yīng)晶體管。與雙極型晶體管相比較，具有增益高、噪聲低、高階失真小、電路簡(jiǎn)單、帶載能力和自我保護(hù)能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)。

20W 寬帶放大器由穩(wěn)壓電源、駐波比保護(hù)電路（含定向耦合器）、取樣電路以及鋁型材散熱器構(gòu)成。20W 線(xiàn)性放大器、駐波比保護(hù)板和取樣電路位于散熱器的上方，風(fēng)機(jī)位于功放模塊的前部，便于對(duì)功放模塊進(jìn)行風(fēng)冷。

圖1 20W功放組合原理圖

1.1 20W線(xiàn)性放大器

20W 線(xiàn)性放大器位于散熱器頂部。射頻部分包括三級(jí)放大電路，功率增益約29dB。

射頻信號(hào)加至輸入變壓器T2（XSl 輸入），經(jīng)耦合變壓器T2 推動(dòng)由V5、V6 組成的第一級(jí)共基推挽的放大器，該級(jí)也作為功放的自動(dòng)電平控制及駐波比保護(hù)級(jí)（通過(guò)控制V3、V4的電平實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電平控制及駐波比保護(hù)）。

V17，V18 組成笫二級(jí)放大器，通過(guò)控制該級(jí)的偏置及集電極電源可以實(shí)現(xiàn)封鎖激勵(lì)或鍵控。

第三級(jí)放大器是MOS-FET場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成的共源放大器，所有三級(jí)放大器均工作在甲類(lèi)以保證良好的線(xiàn)性。

由X2 輸入來(lái)自定向耦合器的入射信號(hào)及X3 輸入的反向信號(hào)通過(guò) V8-V23，V24 加至 V3、V4以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電平控制及駐波比保護(hù)。

X4 上若施加“0V”則實(shí)現(xiàn)封鎖激勵(lì)，+12V 或開(kāi)路時(shí)正常工作。

溫度繼電器K1 安裝在散熱器上， 當(dāng)散熱器溫度上升至+85℃時(shí)，繼電器斷開(kāi)，使末級(jí)放大器的偏置電壓降至OV。放大器由甲類(lèi)工作轉(zhuǎn)為乙類(lèi)，增益大小下降，源漏電流也隨之降低，從而實(shí)現(xiàn)熱保護(hù)。

為改善電磁兼容指標(biāo)，放大器采用屏蔽式結(jié)構(gòu)。

1.2 駐波比保護(hù)及定向耦合器

圖2 20W線(xiàn)性放大器原理圖

駐波比保護(hù)板及定向耦合(A3，T1)位于散熱器頂部。定向耦合器用以檢測(cè)射頻輸出饋線(xiàn)上的入射和反射功率。提供出相應(yīng)的取樣信號(hào)，送至面板“射頻”燈監(jiān)測(cè)射頻功率輸出同時(shí)送至2W 線(xiàn)性功率放大器進(jìn)行自動(dòng)增益控制及負(fù)載駐波比保護(hù)。

C4 和 C3、C5 構(gòu)成電壓器檢測(cè)饋線(xiàn)電壓，T1 為電流互感器，檢測(cè)饋線(xiàn)上的電流。調(diào)節(jié)C3 可以使定向耦合器的方向性處于最佳狀態(tài)。

負(fù)載駐波比保護(hù)，另一路送至面板指示燈，指示發(fā)射功率大小。V1將正向信號(hào)檢波成直流電平輸出，C9、R5 為補(bǔ)償元件，使得在2—30MHz 范圍內(nèi)，輸出電平基本一致。一路送至2W 放大器進(jìn)行自動(dòng)電平控制，另一路送至面板指示燈，指示入射功率大小。

圖3 駐波比保護(hù)電路原理圖

圖4 取樣電路原理圖

1.3 取樣電路

取樣電路位于散熱器的頂部，提供交流信號(hào)供用。射頻信號(hào)經(jīng)由X2 輸入到取樣電路，經(jīng)R1、R2 分壓后送至A2 放大，可輸出峰—峰值約2V左右的信號(hào)。

2 20W線(xiàn)性寬帶放大器的維護(hù)

20W 線(xiàn)性放大器故障出現(xiàn)無(wú)輸出信號(hào)或輸出信號(hào)弱兩種故障現(xiàn)象。檢查過(guò)程：

2.1 檢查放大器電源電壓

一是電源電壓不正常，主要原因兩種，一種是電源本身的問(wèn)題，另一種是負(fù)載出問(wèn)題。

排除故障辦法：電源和負(fù)載分開(kāi)，測(cè)量電源電壓和負(fù)載電阻是否在正常值以?xún)?nèi)。負(fù)載或電源故障確定后根據(jù)相應(yīng)的電路圖逐步排除故障。

二是供電電壓正常情況，檢查保護(hù)電路關(guān)鍵點(diǎn)電壓，主要檢查駐波比保護(hù)電路和封鎖激勵(lì)電路。

2.2 輸出信號(hào)弱

一是檢查輸入信號(hào)峰峰值和頻響。

二是檢查V5、V6 組成的第一級(jí)放大電路，V17，V18 組成笫二級(jí)放大電路，MOS-FET場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成的第三級(jí)放大器放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作電壓。