10KWDAM 中波发射机功率放大问题分析
【摘 要】文章10KWDAM 中波发射机为例，对射频部分功率放大电路的工作原理，功率器件结构、放大以及电路的安装技术和散热技术作出了分析，以供同行参考。
【关键词】10KWDAM 中波发射机; 射频功率放大模块
DAM 中波发射机的射频部分，以工作顺序，依次为：激励器、缓冲放大、推动级及合成、射频分配与功率放大级、功率合成及输出。射频部分的功能，是将小功率的载频信号经逐级放大到发射天线要求的功率，经音频调制后，由发射天线将已调波辐射出去。可见贯穿射频部分这条主线的重中之重即为：功率放大。
在10KWKDAM 发射机中，功率放大模块A40的原理如图1。预推动级和功率放大级均由功率放大模块A40组成并完成。了解功放模块A40工作原理和器件特性尤为关键。
图 1
N 沟道功率VVMOSFET 的结构
图 2
射频功率放大模块由4个N 沟道的MOS 场效应管，以H 桥形式连接，并以D 类放大电路（丁类开关放大方式）工作，由各自独立的A 、B 部分组成。A 部分为V1和V3，B 部分为V2和V4。A 、B 两部分各有自己独立的供电电源和独立的射频驱动电路。此一特点利用于预推动级，使预推动级分A 、B 两部分独立工作。A40功率放大模块输出级为开关形式工作，输出为方波，输出方波值为供电电压值，经由LC 滤波器送至合成器初级（铁氧磁环的绕线组），合成器合成后达到指定功率。当M=0载波功率为10KW 时，有18个A40工作，可见每个A40的输出功率达数百瓦特。要实现如此大的功率放大，普通的放大管难以达成，在此选用了大功率电子器件：N 型沟道MOS 场效应管，在此重点阐述该器件：
功率场效应管（Power MOSFET)的基本结构与普通小功率MOSFET 有较大区别；功率MOSFET 采用二次扩散技术，在结构上多采用垂直导电方式，沟道截面面积大且短，导电电阻小。按结构分，功率MOSFET 有VVMOSFET 和VDMOSFET 两种。A40功放模块中的IRFP350为VVMOSFET ，结构如图2所示。其二次扩散技术是在重掺杂N+型区硅片上衍生出一个高阻N-层，N+型区和N-型区共同作为功率MOSFET 的漏极D 。N-型区在工作时成为高阻漂移区，该层的电阻率及外衍厚度决定器件的耐压水平。在N-层上通过P 型扩散构成一个P 字型层，然后再在P 型层上进行N 型扩散，形成一个N+型区域。经P 型和N 型两次扩散，使硅片上形成了N+N-PN+结构，扩散形成的P 型区相当于衬底，二次扩散形成的N+型区则作为源极S 。由于VVMOSFET 更为充分的使用硅片面积，通过V 型栅极实现垂直沟道，使IRFP350类的VVMOSFET 具备更大的电流，从而实现了大功率器件功能。
由于IRFP350工作于丁类工作状态，那么其开通时间ton 和关断时间toff 应设法加以缩短，ton 和toff 与功率MOSFET 的开启电压UGS(th)、输入电容有关，并受外加激励脉冲信号的上开时间、信号源内阻和栅极保护电阻的影响。
以上是根据功率放大模块原理图进行的分析，但在实际发射中要实现功能，要根据原理图生产出来实际的功放模块A40，在制产A40模块时，实际电路布
10KWDAM 中波发射机功率放大问题分析
【摘 要】文章10KWDAM 中波发射机为例，对射频部分功率放大电路的工作原理，功率器件结构、放大以及电路的安装技术和散热技术作出了分析，以供同行参考。
【关键词】10KWDAM 中波发射机; 射频功率放大模块
DAM 中波发射机的射频部分，以工作顺序，依次为：激励器、缓冲放大、推动级及合成、射频分配与功率放大级、功率合成及输出。射频部分的功能，是将小功率的载频信号经逐级放大到发射天线要求的功率，经音频调制后，由发射天线将已调波辐射出去。可见贯穿射频部分这条主线的重中之重即为：功率放大。
在10KWKDAM 发射机中，功率放大模块A40的原理如图1。预推动级和功率放大级均由功率放大模块A40组成并完成。了解功放模块A40工作原理和器件特性尤为关键。
图 1
N 沟道功率VVMOSFET 的结构
图 2
射频功率放大模块由4个N 沟道的MOS 场效应管，以H 桥形式连接，并以D 类放大电路（丁类开关放大方式）工作，由各自独立的A 、B 部分组成。A 部分为V1和V3，B 部分为V2和V4。A 、B 两部分各有自己独立的供电电源和独立的射频驱动电路。此一特点利用于预推动级，使预推动级分A 、B 两部分独立工作。A40功率放大模块输出级为开关形式工作，输出为方波，输出方波值为供电电压值，经由LC 滤波器送至合成器初级（铁氧磁环的绕线组），合成器合成后达到指定功率。当M=0载波功率为10KW 时，有18个A40工作，可见每个A40的输出功率达数百瓦特。要实现如此大的功率放大，普通的放大管难以达成，在此选用了大功率电子器件：N 型沟道MOS 场效应管，在此重点阐述该器件：
功率场效应管（Power MOSFET)的基本结构与普通小功率MOSFET 有较大区别；功率MOSFET 采用二次扩散技术，在结构上多采用垂直导电方式，沟道截面面积大且短，导电电阻小。按结构分，功率MOSFET 有VVMOSFET 和VDMOSFET 两种。A40功放模块中的IRFP350为VVMOSFET ，结构如图2所示。其二次扩散技术是在重掺杂N+型区硅片上衍生出一个高阻N-层，N+型区和N-型区共同作为功率MOSFET 的漏极D 。N-型区在工作时成为高阻漂移区，该层的电阻率及外衍厚度决定器件的耐压水平。在N-层上通过P 型扩散构成一个P 字型层，然后再在P 型层上进行N 型扩散，形成一个N+型区域。经P 型和N 型两次扩散，使硅片上形成了N+N-PN+结构，扩散形成的P 型区相当于衬底，二次扩散形成的N+型区则作为源极S 。由于VVMOSFET 更为充分的使用硅片面积，通过V 型栅极实现垂直沟道，使IRFP350类的VVMOSFET 具备更大的电流，从而实现了大功率器件功能。
由于IRFP350工作于丁类工作状态，那么其开通时间ton 和关断时间toff 应设法加以缩短，ton 和toff 与功率MOSFET 的开启电压UGS(th)、输入电容有关，并受外加激励脉冲信号的上开时间、信号源内阻和栅极保护电阻的影响。
以上是根据功率放大模块原理图进行的分析，但在实际发射中要实现功能，要根据原理图生产出来实际的功放模块A40，在制产A40模块时，实际电路布