小型高效一体化大功率调频广播发射机的设计与实现

王洪玖

（作者单位：杭州众传数字设备有限公司）

2010年以来，AMPLEON和NXP分别推出了BLF18系列与MRFE6VP系列功放管，单管输出从300 W、600 W发展到1 200 W、1 500 W甚至1 800 W等更高的功率等级，封装从BeO陶瓷变为环保塑封。使用ADS软件，功放模块的输入输出阻抗变换巴伦实现了全微带化设计，附着在铜基板上的功放模块一致性、可靠性、易维护等性能都得到了很大提升。因此，设计小型高效一体化大功率发射机成为可能。

1 功放管的选型

功放管的选型是发射机设计的首要问题，关系到整机的功率分配合成方式、机箱布局体积、效率、可靠性等。各种功率等级功放管的性能参数[1-2]如表1所示。

表1 各种功率等级功放管的性能参数

确定设计目标为功率5 000 W，高度5U一体化发射机。其一，从设计目标功率5 000 W考虑，需要选择4只1 500 W等级或6只1 200 W等级管子进行功率合成。其二，从结构布局考虑，采用平面式布局较合理。其三，从合成方式考虑，采用两级合成方式比较合理。其四，从可靠性考虑，相对4只管子，使用6只功放管进行合成，单管功率低，热量分散，单管故障后不平衡功率小，降低了对平衡电阻功率的要求，整机效率虽然会有降低，但可靠性有一定的提高。其五，从制造成本和维护成本考虑，目前1 200 W等级的功放管价格在1 000元，1 500 W等级的管子在2 000元。最终，选择使用功放BLF188XR，价格适中，约为MRFX1K80H的1/2，使用6只，功率总额为7 200 W，如果使用4只MRFX1K80H，功率总额为7 200 W，价格高出30%。

2 设计概要

2.1 六路分配合成板

分配合成板的主要技术要求[3]：工作带宽要达到全带宽最优；输出端口相互隔离度不小于23 dB；……