小型高效一體化大功率調頻廣播發射機的設計與實現

王洪玖

（作者單位：杭州眾傳數字設備有限公司）

2010年以來，AMPLEON和NXP分別推出了BLF18系列與MRFE6VP系列功放管，單管輸出從300 W、600 W發展到1 200 W、1 500 W甚至1 800 W等更高的功率等級，封裝從BeO陶瓷變為環保塑封。使用ADS軟件，功放模塊的輸入輸出阻抗變換巴倫實現了全微帶化設計，附著在銅基板上的功放模塊一致性、可靠性、易維護等性能都得到了很大提升。因此，設計小型高效一體化大功率發射機成為可能。

1 功放管的選型

功放管的選型是發射機設計的首要問題，關系到整機的功率分配合成方式、機箱布局體積、效率、可靠性等。各種功率等級功放管的性能參數[1-2]如表1所示。

表1 各種功率等級功放管的性能參數

確定設計目標為功率5 000 W，高度5U一體化發射機。其一，從設計目標功率5 000 W考慮，需要選擇4只1 500 W等級或6只1 200 W等級管子進行功率合成。其二，從結構布局考慮，采用平面式布局較合理。其三，從合成方式考慮，采用兩級合成方式比較合理。其四，從可靠性考慮，相對4只管子，使用6只功放管進行合成，單管功率低，熱量分散，單管故障后不平衡功率小，降低了對平衡電阻功率的要求，整機效率雖然會有降低，但可靠性有一定的提高。其五，從制造成本和維護成本考慮，目前1 200 W等級的功放管價格在1 000元，1 500 W等級的管子在2 000元。最終，選擇使用功放BLF188XR，價格適中，約為MRFX1K80H的1/2，使用6只，功率總額為7 200 W，如果使用4只MRFX1K80H，功率總額為7 200 W，價格高出30%。

2 設計概要

2.1 六路分配合成板

分配合成板的主要技術要求[3]：工作帶寬要達到全帶寬最優；輸出端口相互隔離度不小于23 dB；……