短波线性功率放大器调试
FT-180A短波单边带电台功率放大器实物部件的分析
【 沈伟 慈． 电路 【 ． ： 电子科 技 大学 出版社 ．２０ 。４－ １ Ｊ 高频 Ｍ】 西安 西安 ００ ７
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【］ 童 诗 白 ，华成 英． 拟 电子 技术 基础 【 ． ： ２ 模 Ｍ】 北京 高等教 育 出版社 ，
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学 术 研 讨
Ｆ 一 短 波单 边 带 电 台功 率放 大 器 实 物部 件 的分 析 Ｔ １０ ８Ａ
闰 敏
（ 乡职业技术学 院 ） 新
摘 要 任何 无线 电发射机 功率放大 器都是 最关键的部件 ，特别是在 短波单边 带通信 机中：功率放 大器是否－ ￣安 全可靠的工 － ｑ －
３ 结 语
频 谱如 图２ 示。③ 受话音调制的调幅信号和边带信号 波形及 频谱如 所 图３ 所示。④ 调幅话与兼容话的频谱如 图４ 所示。
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相料
籽
文 中借 鉴了Ｆ － ８Ａ 波单边 带电 台功 率放 大器实物 典型 的参 Ｔ １０ 短 数 ，指 出了功率放大器在 选择最佳 工作状态 的选择时需要 考虑 的问 题 。对功率放 大器 的最佳状态选 择进 行了分 析 ，将各种状 态进行 比 较 。在这些基础上对功率放大器在 不同应用时的最佳工作状态做出阐 述 。对影响放大器性能 的主要因素做出探讨 。
一
高频功率放大器总是工作在 大信号状态 ，所 以非线性失真比较严 重。另外 ，由于现代通信系统采用 了频分多路 ，时分多路等各种 多路 调制体制，当多路载波—起进入高频功放后，各路载波信号之问会产 生互调干扰 ，使得非线失真更加严重。与小信号线性放 大器一样 ，工 程上也采用Ｐ ｄ 和Ｉ３ ｌＢ Ｐ 这两个参数作为高频功 放的线性性能指标。率 和输出功率在 某些工作状态下是相互矛盾的两个指 标 ， 在丙类工作状 态下功率放大器 的效率最高 ，但是输 出功 率不是最大 ，在 甲乙类工作 状态下输 出功率最大 ，但效 率不是最高 。
短波功率放大器非线性失真的改进策略
总第173期2008年第11期舰船电子工程Ship Electronic Enginee ring Vol.28No.11104 短波功率放大器非线性失真的改进策略3刘建新1) 胡 华2)(中国人民解放军92823部队1) 三亚 572021)(中国人民解放军91982部队2) 三亚 572021)摘 要 分析短波功率放大器非线性失真的产生原因和影响,总结功率放大器中常用的线性化方法,比较其中的功率回退法和预失真法的优缺点。
对数字基带预失真法的工作原理进行重点分析,并对其作为短波功率放大器线性化方案的可行性进行了探讨。
关键词 功率放大器;非线性失真;线性化;功率回退;数字预失真中图分类号 TN722.1I mp rovement of t he Nonlinear Dist ortion i nS hort wave Power Amp lifiersL iu Jia nxin 1) Hu H ua 2)(No.92823Troops of PLA 1),Sanya 572021)(No.91982Troops of PLA 2),Sa nya 572021)Abs tra ct The ca use a nd t he inf luence of the nonlinea r distortion in short wave power amplifie rs were analyzed.The metho ds linearizing t he powe r amplifie rs we re summarize d and the advanta ges and disa dva ntage of the back -off a nd pre dis 2tortion were compare d.The principle of digital predistortion in base band was specially expa tiated a nd the feasibility of using digital p redistortion in ba seband as linearizing sche me in shor twave power a mplif ier s were discussed.Ke y w ords powe r amplifie rs ,nonlinea r distor tio n ,linearization ,back 2off ,digital pr edistortion Class N umber TN722.11 引言现有的短波发射机中,采用的主要调制方式是单边带制式,这种调制方式对功率放大器的非线性失真非常敏感。
短波发射机射频前端放大电路设计
短波发射机射频前端放大电路设计提纲：1. 电路拓扑结构2. 功耗及散热问题3. 外部干扰及抗干扰性能4. 射频信号质量5. 调试和实验验证1. 电路拓扑结构短波发射机射频前端放大电路的拓扑结构包括：功率放大器和驱动放大器。
功率放大器负责将低功率信号放大至一定功率，驱动放大器则将输入信号放大至合适的功率水平，以驱动功率放大器。
近年来，类F和类E功率放大器成为了主流选择，其拓扑结构简单，效率高。
类F功率放大器是一种抽取频率的方法，其拓扑与类D功率放大器相似。
类E功率放大器是综合了电容和电感的有源装置，并利用开关管的电感时保证其在高频下的效率。
这两种拓扑结构中，类E功率放大器具有更高的效率，善于处理宽带信号，但类F功率放大器的拓扑结构较为简单，容易实现。
驱动放大器的拓扑结构较为单一，通常采用差分、全差分、共模、反相等传输方式。
差分方式具有较好的共模抑制性能，可有效抑制输入信号与噪声的共模干扰；全差分方式相对复杂，但在高速传输上有明显优势；共模和反相方式可分别用于差分和全差分输出，但这两种方式都存在失真问题。
2. 功耗及散热问题功率放大器的功耗通常较大，同时也带来了散热问题。
为了实现高效且可靠的散热，常用的方法包括利用散热片、散热管和水冷等。
散热片是最常见的散热方式，但其散热效率不够高，无法满足高功率放大器的需求。
散热管则解决了这一问题，其结构类似于热管，能将热量从高处传递至低处，同时保证热传导的均匀性。
水冷方式则利用水的热传导性能，在功率放大器内部设置通道，通过水循环实现散热。
除此之外，功率放大器的电源设计和电源管理也是影响功耗和散热的重要因素。
尝试在多个单元电源之间分配负载是一种有效的电源管理策略。
当瞬态负载峰值保持在合理水平时，能降低电源出现异常的风险。
3. 外部干扰及抗干扰性能短波发射机前端放大电路需要具备较强的抗干扰能力，以避免因外部射频干扰而导致的信号质量降低。
干扰的来源可能是来自周边环境的无线电信号和其他外部信号。
基于多项式的功率放大器预失真技术
基于多项式的功率放大器预失真技术
张涛涛;唐世刚;潘长勇;艾渤
【期刊名称】《电视技术》
【年(卷),期】2006(000)011
【摘要】基于查询表(LUT)及基于多项式的基带数字自适应预失真技术,是目前功率放大器(PA)线性化技术中通常采用的两种方法.分析了两种方法的优、缺点,深入研究了基于多项式的预失真技术.从直接控制及间接控制结构两方面进行了性能的仿真分析,得出了预失真性能较好的多项式控制结构形式.
【总页数】3页(P51-53)
【作者】张涛涛;唐世刚;潘长勇;艾渤
【作者单位】清华大学,微波与数字通信国家重点实验室,北京,100084;清华大学,微波与数字通信国家重点实验室,北京,100084;清华大学,微波与数字通信国家重点实验室,北京,100084;清华大学,微波与数字通信国家重点实验室,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】TN94
【相关文献】
1.基于预失真技术的短波功率放大器线性化系统设计 [J], 李相军
2.基于自适应遗传算法多项式预失真技术研究 [J], 秦贞良;张涛;刘艳平;刘之华
3.基于非直接学习结构的记忆多项式预失真技术研究 [J], 李猛;冯朝流;蒋百灵
4.基于大功率放大器估计器的自适应预失真技术 [J], 杨文考;周尚波;朱维乐
5.基于多项式模型的功率放大器非线性特性和预失真分析 [J], 贺东海
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短波大功率放大器的预失真技术
引 言
多年来短波通信一直是实现中远距离无线通 信的主要手段之一。 在短波通信系统中 , 功率放大 器是影响系统性能指标的关键部件之一。 它的线性 度指标对短波通信系统性能影响尤为重要 , 功率放 大器的非线性是产生互调失真和影响系统工作效 率的最主要原因。 为了提高短波功率放大器的线性度, 常用的方 法是功率回退法, 实质上就是牺牲功率效率来提高 功放的线性度。 这种方法简单易行, 但放大器脱离 饱和区, 工作在线性放大区, 电源利用效率一般仅 为1%～ 5% , 而且这种方法对工作点稳定的要求非 常高 , 如果工作环境改变 , 工作点稍有变动 , 功放的
Abstra ct: Seve ral m a in conven tiona l p redis to rt ion s tructures fo r the pow er am p lifie r linea riza 2 It is found that the s t ructures canno t be used fo r the pow e r am p lifie r lin2 ear iza tion in the m ult ichannel and the w ideband H F comm un ica t ion. A cco rding to the techn ica l reques t of t he adjacent channel inte rfere and the pow e r am p lif ier efficiency in sho rt w ave com 2 m unica tion sys tem s, a new R F p redis to rt ion schem e is p resen ted. The schem e is im plem ented on a hardw are p la tfo rm by u sing the comm on digita l signa l p roces sor and F PGA . S i m ulat ion and expe rim enta l result s show that t he p redis to rt ion schem e can im p rove the linearity of the am p lifie r . Key wor ds: sho rt w ave comm unica t ion; pow er am p lifie r; linea riza t ion; R F p redis to rt ion 特性就改变较多, 要重新稳定工作需要重新调整工 t ion are ana lyzed.
短波自适应通信方案
短波自适应通信方案在这个信息爆炸的时代，通信技术日新月异，短波通信作为传统通信方式之一，因其独特的优势，依然在众多领域发挥着重要作用。
今天，我将结合自己十年方案写作的经验，为大家带来一份关于短波自适应通信的方案。
一、项目背景随着我国经济的快速发展，通信需求日益旺盛。
然而，在复杂的电磁环境中，短波通信面临着信号衰减、多径效应等问题，导致通信效果不佳。
为了解决这些问题，短波自适应通信技术应运而生。
本项目旨在研究并实现一种短波自适应通信方案，提高短波通信的可靠性和稳定性。
二、技术目标1.实现信号实时监测与调整，适应复杂电磁环境。
2.提高短波通信的抗干扰能力，降低误码率。
3.优化通信协议，提高通信效率。
4.实现自适应功率控制，降低发射功率，延长通信距离。
三、方案设计1.硬件设计发射端：包括短波发射机、功率放大器、调制器等；接收端：包括短波接收机、解调器、信号处理器等；传输介质：短波天线、馈线等；控制系统：包括微处理器、控制软件等。
短波发射机：选择具有高性能、低功耗的短波发射机；功率放大器：选择线性度好、效率高的功率放大器；调制器：选择具有高精度、低误码率的调制器；解调器：选择具有高灵敏度、低噪声的解调器；信号处理器：选择高性能的数字信号处理器；天线：选择适合短波通信的天线。
2.软件设计（1）通信协议设计：采用自适应调制技术，根据电磁环境实时调整调制方式；采用自适应功率控制技术，根据通信距离和信号质量实时调整发射功率；采用前向纠错编码技术，提高通信的可靠性。
（2）控制系统设计：采用实时监测技术，实时监测通信信号质量，调整通信参数；采用智能控制算法，实现通信系统的自适应调整；采用人机交互界面，方便用户操作和维护。
3.系统集成与测试（1）系统集成：将各硬件模块按照设计要求进行连接；将控制软件烧录到微处理器中；对系统进行调试，确保各部分工作正常。
在不同电磁环境下，测试通信系统的性能；对通信系统进行长时间运行测试，检验其稳定性和可靠性；针对不同场景，测试通信系统的适应能力。
探讨影响短波发射机功率的主要原因及应对措施
742022年8月上 第15期 总第387期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview0.引言在现代城市的建设运行过程中，电台广播与电视广播系统能够利用电子信号通信设备向城市居民传送声音、影像等信息，为公众提供出行信息、新闻信息、娱乐信息等内容，是现代城市基础建设中的重要环节。
广播系统的建立离不开短波发射机的支持，短波发射机能够在较广的区域范围内传输短波波段的电信号，以较强的抗干扰力为公众提供稳定的信息服务。
但短波发射机的运行频率常常受到各项因素的干扰而出现波动问题，需要技术人员深入分析这一问题的产生原因，并通过合理措施加以解决处理。
1.短波发射机的组成结构与工作原理短波发射机的主要组成结构为电源、激励器、线性功率放大器、滤波器、自动调谐网络、冷却系统等。
其中，电源系统的主要作用是为短波发射机的正常工作提供能量来源。
激励器主要负责形成单边带信号，将基带信号调制为单边带信号，再将其变频处理使其频率与发射频率一致，并使其发射功率满足线性功率放大器运行需求。
在激励器工作过程中，为避免调制变频给电信号造成干扰，使信号中产生不需要的频率波段，出现信号失真情况，通常会让激励器在较低的功率下工作，而线性功率放大器主要负责将激励器发射的信号进行线性放大，使之满足信号输出的功率要求。
通常情况下，固态放大器更适用于功率相对较小的短波发射机，电子管调谐功放则适用于功率相对较大的短波发射机。
滤波器主要指边带滤波器，能够根据具体需要将输出信号中的上边带或下边带信号过滤掉，将双边带信号通过所提供的不同电平载波转化为单边带信号。
自动调谐网络能够通过频率预置或频率跟踪2种模式实现对电信号频率的自动切换，也可以自动调整负载以适应天线馈线阻抗变化带来的影响，让短波发射机能够输出更加稳定、安全的电信号。
冷却系统属于短波发射机的安全保障系统，负责带走线性功率放大器在运行过程中产生的大量热量，维持短波发射机的安全稳定运行。
功率放大器的安装与调试
本章回顾
手工焊接是组装或维修电子线路的基本能力，要掌握焊接质量的判定，熟练掌握焊接技术。 功率放大器是家庭影院的重要组成部分，改进电路层出不穷，同学们可以通过自己所学的知识对电路进行改进。
单组电源电路采用全波整流
RC电路滤波
信号流程
本机电路的左右声道的电路完全相同，这里以L声道为例进行分析。 从插座J1输入的信号经C1隔直后，经IC1A构成的前置放大、IC1B构成的音调电路后，输出至音量电位器W3，经平衡电位器W4后，由隔直电容C5耦合进由IC2构成的功率放大电路。功放输出经喇叭输出插座输出至喇叭。功放输出同时通过发光二极管指示输出电压的大小。
元件清单见
01
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅地阐述观点。
电路板图见
02
功率放大器线路板安装的基础知识见11.4.4
4.3 装配流程与工艺
03
电路板的手工装配调试的步聚如下。 1、依次安装跨接线、电阻、二极管、绦纶电容、电解电容。 2、把焊接好的电路板检查一次。 3、连接变压器。 4、测试电源部分的工作是否正常 5、小信号部分静态工作点测试 通电测试集成电路输出端的直流工作电压。4个运算放大器的输出端电压均应接近0V。 6、安装功放集成电路TDA2030和输出端子、输入端子。 7、安装散热片。
功率放大器整机电路
电源电路
输入的~220V，50Hz市电经变压器T1降压和隔离后，输出双15V的电源。
整流电路对双绕组双电源分别整流。对于每一组电源（+15V电源或-15V电源），都是全波整流电路。
C16、C17为滤波电容，其容量要足够大，以保证高功率低频输出时能提供足够的功率。
变压器的的容量大小以及滤波电容C16、C17容量的大小，决定了功率放大器在高输出功率时，低频分量的输出大小。
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短波线性功率放大器的原理与调试
本文就300瓦线性短波功率放大器的原理和调试作个简单介绍。
1 电路结构：
z功率放大器由T1（9：1）输入变压器，T3，T4组成的1：4输出变压器，T5，C6，R11-R14组成的负反馈电路，U1，R3，R4，R15，D1，T2等组成的偏流电路，C2-C5，R7-R10组成的频率补偿电路，Q1，Q2功放管等组成的AB类推挽放大器。
z T1把50欧的输入端阻抗转换成5.5欧以配合晶体管的输入阻抗，由C1补偿T1的寄生电感。
z T5，C6，R11-R14组成负反馈电路，C6与T5的一组线圈（1圈）组成谐振电路，降低高频段的反馈量，并减少负反馈电阻R11-R14对T1次级阻抗的影响。
z C2-C5是频率补偿电容，目的是提高放大器在高端的增益。
z上面所述电路的元件参数对放大器的输入驻波、增益的平坦性等有很大的影响，在调试中要通过多次试验而取得放大器各种参数的平衡。
z U1，R3，R4，R15，D1，T2等组成的偏流电路，由紧贴在功放管上的D1跟踪功放管的温度变化，保持偏流的稳定。
z R16是用来检测放大器的工作电流的。
z输出变压器T4的阻抗比是1：4，在低阻端阻抗为12.5欧，根据推挽放大器的理论可计算出功放的不失真最大输出功率 P max=2(48-2)(48-2)/12.5=338W。
（P max=2（Vcc-Vsat）*2/R）
z输出变压器采用传输变压器形式，用3mm的25欧电缆绕制。
z C12-C17是隔直耦合电容，隔离直流电位，耦合高频信号。
z功放管是用货源较多的拆机ENI21（类似于MRF448，原用于13.56MHZ的射频源），当然可以用TH430,2SC2652,681033等晶体管来代替，但反馈和频率补偿网络的相关参数要作调整。
2 安装要点：
T1绕制：
使用导磁率约100，，尺寸26x18x6mm的磁环，用3条2mm低阻同轴电缆绕4圈，把外网并联作低阻端，内导体串联作高阻端。
T3，T4绕制：
把两个导磁率约100，尺寸26x18x6mm的磁环粘合在一起，用25ohm电缆（外径3mm）绕9-10圈。
把T4，T4焊接在PCB上时要按照PCB的电缆内外导体位置标志来焊接，千万不能搞错！！！
T3，T4，T5的安装图示如下：
T2，T5用0.5mm的双绞线绕制，T2是在小磁环上绕4圈，T5是在大磁环上绕6圈，T5上用作负反馈的一圈是用一条导线穿过磁环焊接在线路板上。
T2，T5焊接时要注意磁环的方向和线圈的相位，在PCB上有T5同名端的标志。
T2请按下面照片的指示焊接。
功放管：安装在15x20x5cm以上的铝散热器上，注意散热器与功率管的接触面要平整，光滑，在两者之间涂上导热硅脂，上紧螺丝以保证良好的传热。
D1紧压在Q1上，两者之间涂上硅脂。
PCB与散热板之间要保持2mm的距离，可用2mm裸电线绕成内径4mm的垫圈放在4个固定螺丝的位置来隔开散热板和PCB.
BNC插座焊好要用剪线钳剪短引脚，特别是中心引脚，避免对地短路。
3调试设备：
a)15安培/48伏的直流电源，强烈推荐带有过流保护的！！！这对调试中功放管的安全非常
重要！！！
b)如果没有带过流保护的电源，建议使用200瓦左右的36伏变压器来整流滤波提供直流电
源，这个电源内阻相对较大，过流时电压下降较多。
过激励时功放管会较为安全，在做300W 试验时更换成600瓦的变压器。
另备12伏/1安培直流电源一个。
c)假负载：300瓦（50欧）的假负载，可以用10个5-10瓦的510欧金属膜电阻并联，然
后放在变压器油中，这种假负载可以短时间（30-60秒）承受500瓦的功率。
d)500瓦量程的功率表。
e)信号源：短波电台，能产生CW信号，功率能从5瓦到30瓦调节。
f)15安培电流表，万用表，电缆等。
4 调试步骤：
a)偏流调整：安装好套件后重点检查D1的方向，在48伏电源串入电流表，把电源最大电流
限定在2安培，通上48伏电源，再通上12伏电源，电流表指示应该在0.4-1A之间，在这范围功放管都能较好地工作再AB类状态，如静态电流太小，更换R4电阻为39欧，静态电流应该能升到0.4-1A的范围了，如果电流太大甚至令电源都保护了，则检查一下R3,R4,R15，D1，测量U1的5伏输出电压是否正常。
b)增益测试：
测试1(5w输入测试)：把电源最大电流设定到10安培，电台输出功率设定为5瓦，频率设定在1.8MHZ，接上两组电源，输出端接上功率计和假负载，输入端暂不接上，按下电台的电键使电台输出信号，再连接到放大器的输入端（这一点很重要，因为有些的电台在按下电键的瞬间，电台的ALC电路还未起作用的时候，电台的输出功率就有几十瓦，有可能令功放管过载而烧毁，所以要先按电键再接入信号，而小功率开路发射对电台没有损害），测量记录48伏的电流，电台上的驻波读数和功率表上的功率读数。
正常的话电流在2- 4 A，输出功率在50W-100W，输入驻波为2以下。
然后用同样的方法测量其余频段
3.5MHZ,7MHZ,10MHZ,14MHZ,18MHZ,21MHZ,24MHZ和29MHZ的特性。
一般在
21MHZ以下驻波都在2以下，在21MHZ以上可能会超过2。
测试2（300瓦输出测试）：把电源设定到15安培，在1.8MHZ 5W测试的条件下慢慢加大电台的输出功率，使输出功率变为300瓦，记录电台的输出功率（即放大器的激励功率），放大器的48伏电源的电流。
再用同样的方法测量记录
3.5MHZ,7MHZ,10MHZ,14MHZ,18MHZ,21MHZ,24MHZ和29MHZ在300W输出时
的激励功率，工作电流。
通过计算得到放大器300W输出时的频率---增益特性，频率---工作效率等参数。
更换不同数值的C1，C2，C3，C4，C5，R7-R10，R11-R14，C6可以使放大器的输入驻波和增益的频率特性发生变化，一般C1的数值在100-1000pF，C1，C3，C5可不装，这样放大器在高频段驻波较低，但高频段增益较低，安装C3,C5后高频段增益会较
高（相对提高1DB以上），但驻波也较高（24MHZ处=2，29MHZ处=3），R7-R10
与低频段的增益波动关系较大，这些可以在调整试验中体会。
使用 ENI 21功放管，调整出来的放大器的增益波动大约在3DB内。
如使用其他的管子，
其补偿元件的参数要作相应调整。
在300W试验时，一定要注意散热！！
晶体管放大器只要注意散热和控制不过载（每一次激励功率从最低开始加高，电源带过流保
护），在试验和使用中还是很安全的，祝大家试验成功！！
DE BA7KW
零件表：
编号品名数值数量备注
R1 电阻NC 0
R2 电阻0.25R 1
R3，R4 电阻68R 2 39R一只备用
R7-R10 电阻3R 4
R11-R14 电阻 6.8R 4
R15 电阻10R 1
R16 电阻0.02R 1
C1 云母电容NC 0
C2-C5 云母电容2000p 4
C6 云母电容470p 1
C7，C9-C16 CBB电容0.1uF 10
D1 二极管4001 1
U1 稳压IC 7805 1
Q1-Q2 功放管ENI 21 2
BNC座 2
6pin座连线 1
2pin电源座 1
PCB 电路板 1
磁环 26mm
6
磁环 10mm
1
低阻电缆 66cm
1 2mm
低阻电缆 55cm
2 3mm
双绞线 15+25cm
1 0.5mmx
2 说明书 1。