功率放大电路实质上是依靠激励信号对基极电流以及集电极电流的控制，把集电极电源的直流功率转换为负载回路的交流功率，转换效率越高，就可以在同样的直流功率下输出更大的交流功率，追求高转换效率是功率放大电路的基本设计要求之一。本论文研究了高频功率放大器的工作基本原理和典型故障检查处理方法。
一、调制/高频功率放大器的组成和原理简述
高频功率放大器（简称功放），采用桥式丁类放大电路。场效应管工作于开关状态，且每臂由两只场效应管并联工作，以提高工作电流。其工作等效电路如附图1所示：S1—S4四只开关，受高频推动电压控制通断。在实际电路中，高频推动电压从25脚输入。经过T1高频变压器分成两路送给高频输入变压器T2及T3的初级，而T2和T3各自的四个次级去推动四只场效应管。当高频载波在正半周时，S1和S3闭合，S2和S4开路，-DC从S1进流经T4高频输出变压器过S3下地。而在载波在负半周时，S1和S3开路，S2和S4闭合。“-DC”从S4流进经T4过S2下地。T4输出信号与其他功放模块在经过合成变压器功率合成得到3KW功率。需要注意，输入变压器有方向性，其抽头不论初级次级，两端绝对不能互换。如果不小心造成互换，使场效应管的推动电压相位相反，同一侧的两个管在工作时会因同时导通且负载为0必定会立即烧坏管子而造成事故。实际电路中，桥式各臂均用二只IRF250管并联作为一只开关管。在小盒中，每只场效应管的输入栅极串接有一个4.7欧防振电阻，GS极之间还接有一对背靠背20伏的稳压管。这都是主要用于保护管子而设计的。而电容C47---C56为隔直电容，主要用于防止场效应管连锁烧毁而设计的。在正常时不起作用。
图1 工作等效电路图
调制器：本单元有三级放大。一级为V4为主组成的共基放大器，来自调制推动器的宽度调制脉冲信号从小盒的第14脚进入本单元，经过分压隔离电阻R21，R22（用于防止在功放故障保护时，调制推动输出被直接下地）进入V4管发射极，V4接成共基放大形式，起移位作用。二级为以V5、V6组成的复合单端推挽射极跟随器（其电源-13V由-140V提供）。从V4输出的信号直接偶合进入由V5，V6组成的射随器，从发射极输出，经R30（V7场效应管栅极限流电阻）送至第三级V7作末级功率放大，V7采用IRF260，工作于开关状态。当调制脉冲信号从14脚送来，在高电位时（约18V），V7导通，输出低电位（相对-140V来说，并接近-140V），反之，当14脚送来低电平时（约0V），V7截止，输出高电位（相对-140V来说，并接近0V）。VD12为续流二极管，在V7导通时，通过L1的电流是从D流向S，在V7截止时通过L1的电流经VD12下地，泻放电感的反冲能量。保护电路：本单元保护电路主要有功放不平衡保护，过热保护及外来激励保护。A.高频功率放大器不平衡保护：T1是三线圈变压器，从前级（6A1）来的推动电压送到第25脚上，电源分别通过T1的两个初级后流向T2和T3两个输入变压器，由于两个初级线圈绕向相反，而且通过的电流又相同，故正常时，T1次级没有感应电压。而当8只功放场效应管中有一只或以上损坏时，通过T1两个初级线圈的电流就不平衡，次级将有感应电压，经过VD6整流得出一个正向电压可使可控硅V3导通并保持，使调制推动信号在R21之后经VD3和V3下地。此时V4，V5，V6，V7均截止，无“-DC”输出，同时VD7指示灯灭。B.过热保护：R8为热敏电阻，当功放管散热器温度升高到85度时，R8阻值降低到使V2导通，而V2导通将在R15，R16上产生压降，继而使V3导通，将调制推动信号短路到地。C.外来封锁保护：当由逻控根据设备运行情况要求小盒封锁时，从第12脚送来高电平封锁信号（15V），负比较器N1A（同相端基准电压由R2，R3分压而来，约为9V）输出低电平（0V），正比较器N1B也输出低电平，故VD2导通，所以调制推动信号将因VD2的钳位而下地，完成封锁目的。而当封锁信号失去后，比较器输出高电平，VD2截止，小盒恢复正常工作。
二、调制/高频功率放大器的典型故障检查处理方法
功放/调制部分常见的故障是功放管和调制管因为过载而击穿、电源保险管烧断等。从面板上的指示灯及功率表指示就能够判断是4块功放板中的那一块有故障，正常的功放盒面板指示灯见图。图2列出功放盒的两个典型故障及检查部位。
图2 功放盒的两个典型故障及检查部位
在线检查功放管击穿烧保险故障，判断那个功放管击穿损坏方法：当功放保险烧断时，通常是功放管到调制管一路击穿，由于功放管一臂是由两个功放管并联后组成，并联的两个管通常只有一个击穿，另外一个是好的。找出坏管的方法是：首先测量四个臂，看并联两管的D—S级间看有那个臂（管）短路。然后将有短路的管子S级与电路板地断开（电路板设计时预留有检修缺口，用焊锡封死。比如：检查V19、V20这两个并联的管有短路，则将图中红圈处焊锡挑开，就能够检查出是那一个管短路）。再分别测量这并联两管的D—S级间电阻，还有短路的就是损坏的管子，不短路的是好管。功放管换管步骤：1.管脚套上绝缘套，清理好电路板上管脚孔洞的焊锡，以免短路碰地；2.管子上好螺丝，牢牢固定在散热板上后再焊管脚，先焊S级，然后D、G级。焊接时间要快，以免损坏管子及烫坏电路板。换管后的注意事项：1.检查挑开的S级缺口是否已经封好，GS级间并联的线圈是否脱焊，极性有没有搞反；2.再复查一次D—S级数据，看是否正常。通常我们使用数字万用表二级管挡，在线测量各点数据（以下各点测试均为红表笔在前，黑表笔在后）。
以下为正常数据：调制管:D—S级间，410欧；D级对地420欧。
功放管：D—S级间，496欧。
以上数据可能因为测量仪器不同而有所不同。但是，测量出来通常各管之间D—S级间的数值应该基本一致，相差不超过3欧姆。相差过大，则会因为功放桥电流不平衡保护，调制管不工作。严重的则会造成功放管过载击穿。
三、结束语
综上所述，高频功率信号放大器使用过程中如果出现故障问题，要及时进行故障查找处理，才能确保高频功率信号放大器正常使用，保证信号接收发射质量。
参考文献：
[1]徐志刚，范磊.浅析高频功率信号放大器的基本原理[J].理论前沿，2016（02）：144-144.
[2]李春荣.调制发射机300W功率放大器原理与故障处理[J].辽宁广播电视技术，2017（05）：152-152.
[3]钟丽华，陆萍，黄慧.调制/高频功率放大器的工作原理及典型故障检查处理方法[J].技术视听，2019（12）：125-125.
