TBH-412PSM 10kW短波发射机20W线性宽带放大器工作原理与维护

高 滨 许宏鹏

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20W 宽带放大器是全固态线性功率放大器（功率放大管为金属—氧化物场效应管），工作频率范围2—30MHz，输入功率大于30mW、输出功率为20W 的宽带放大器，放大器有过温、过压、过流、过激励、驻波比过大保护功能，它由20W 线性放大器，+28V 稳压电源，驻波比保护电路（含定向耦合器）以及取样电路等组成。

1 工作原理

功放全部采用固态器件，其中功率放大级采用高频大功率MOS—FET 场效应晶体管。与双极型晶体管相比较，具有增益高、噪声低、高阶失真小、电路简单、带载能力和自我保护能力强，可靠性强的特点。

20W 宽带放大器由稳压电源、驻波比保护电路（含定向耦合器）、取样电路以及铝型材散热器构成。20W 线性放大器、驻波比保护板和取样电路位于散热器的上方，风机位于功放模块的前部，便于对功放模块进行风冷。

图1 20W功放组合原理图

1.1 20W线性放大器

20W 线性放大器位于散热器顶部。射频部分包括三级放大电路，功率增益约29dB。

射频信号加至输入变压器T2（XSl 输入），经耦合变压器T2 推动由V5、V6 组成的第一级共基推挽的放大器，该级也作为功放的自动电平控制及驻波比保护级（通过控制V3、V4的电平实现自动电平控制及驻波比保护）。

V17，V18 组成笫二级放大器，通过控制该级的偏置及集电极电源可以实现封锁激励或键控。

第三级放大器是MOS-FET场效应晶体管组成的共源放大器，所有三级放大器均工作在甲类以保证良好的线性。

由X2 输入来自定向耦合器的入射信号及X3 输入的反向信号通过 V8-V23，V24 加至 V3、V4以实现自动电平控制及驻波比保护。

X4 上若施加“0V”则实现封锁激励，+12V 或开路时正常工作。

温度继电器K1 安装在散热器上， 当散热器温度上升至+85℃时，继电器断开，使末级放大器的偏置电压降至OV。放大器由甲类工作转为乙类，增益大小下降，源漏电流也随之降低，从而实现热保护。

为改善电磁兼容指标，放大器采用屏蔽式结构。

1.2 驻波比保护及定向耦合器

图2 20W线性放大器原理图

驻波比保护板及定向耦合(A3，T1)位于散热器顶部。定向耦合器用以检测射频输出馈线上的入射和反射功率。提供出相应的取样信号，送至面板“射频”灯监测射频功率输出同时送至2W 线性功率放大器进行自动增益控制及负载驻波比保护。

C4 和 C3、C5 构成电压器检测馈线电压，T1 为电流互感器，检测馈线上的电流。调节C3 可以使定向耦合器的方向性处于最佳状态。

负载驻波比保护，另一路送至面板指示灯，指示发射功率大小。V1将正向信号检波成直流电平输出，C9、R5 为补偿元件，使得在2—30MHz 范围内，输出电平基本一致。一路送至2W 放大器进行自动电平控制，另一路送至面板指示灯，指示入射功率大小。

图3 驻波比保护电路原理图

图4 取样电路原理图

1.3 取样电路

取样电路位于散热器的顶部，提供交流信号供用。射频信号经由X2 输入到取样电路，经R1、R2 分压后送至A2 放大，可输出峰—峰值约2V左右的信号。

2 20W线性宽带放大器的维护

20W 线性放大器故障出现无输出信号或输出信号弱两种故障现象。检查过程：

2.1 检查放大器电源电压

一是电源电压不正常，主要原因两种，一种是电源本身的问题，另一种是负载出问题。

排除故障办法：电源和负载分开，测量电源电压和负载电阻是否在正常值以内。负载或电源故障确定后根据相应的电路图逐步排除故障。

二是供电电压正常情况，检查保护电路关键点电压，主要检查驻波比保护电路和封锁激励电路。

2.2 输出信号弱

一是检查输入信号峰峰值和频响。

二是检查V5、V6 组成的第一级放大电路，V17，V18 组成笫二级放大电路，MOS-FET场效应晶体管组成的第三级放大器放大电路的静态和动态工作电压。