《电子技术应用》
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230 MHz频段射频功率放大器设计
电子技术应用
李雯,刘晓明,刘潇阳
1.南京审计大学 计算机学院;2.南京林业大学 信息科学技术学院、人工智能学院;3.南通友星线束有限公司 博士后科研工作站
摘要: 针对230 MHz频段的射频信号因长距离衰减而无法全覆盖的问题,设计了一款射频功率放大器,用以进一步提升输出功率。其核心为RD70HVF1V功放管,外围包括直流电源偏置网络、输入与输出阻抗匹配网络和增益稳定网络,其中,阻抗匹配网络采用了多电容并联的方式,便于工程调试,修正设计偏差。给出了详细的设计过程并进行了实测。测量结果显示,在常用的1~5 W输入功率区间,能够达到10 dB的线性增益,当输入功率在5~10 W时增益不再线性增加,极限输出功率约为65 W。经过工程测试,本功放能有效解决因信号衰减而无法覆盖的问题。
中图分类号:TN722 文献标志码:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.257042
中文引用格式: 李雯,刘晓明,刘潇阳. 230 MHz频段射频功率放大器设计[J]. 电子技术应用,2026,52(2):81-86.
英文引用格式: Li Wen,Liu Xiaoming,Liu Xiaoyang. Design of 230 MHz band RF power amplifier[J]. Application of Electronic Technique,2026,52(2):81-86.
Design of 230 MHz band RF power amplifier
Li Wen1,Liu Xiaoming2,3,Liu Xiaoyang2
1.School of Computer Science,Nanjing Audit University;2.College of Information Science and Technology & College of Artificial Intelligence, Nanjing Forestry Universtiy;3.Postdoctoral Research Workstation, Nantong Youxing Wire Harness Co., Ltd.
Abstract: Aiming at the problem that the 230 MHz RF signal cannot be fully covered due to attenuation, an RF power amplifier is designed to further improve the output power. Its core is RD70HVFIV power amplifier tube. It mainly includes DC power supply bias network, input and output impedance matching network and gain stabilization network, among which impedance matching network adopts multi-capacitor parallel mode, which is convenient for engineering debugging and correction of design deviation. The detailed design process is given and measured. The measurement results show that the linear gain of 10 dB can be achieved in the commonly used 1~5 W input power range, and the gain is not linearly increased in the 5~10 W input power range, and the limit output power is about 65 W. After engineering testing, the power amplifier designed in this paper can effectively solve the problem that the signal can not be covered due to signal attenuation.
Key words : 230 MHz;RF power amplifier;impedance matching network;RD70HVF1V

引言

230 MHz频段(223~235 MHz,共12 MHz频率)具有广覆盖、低成本等优势,目前主要用于遥测、遥控和数据传输等业务,主要分配给能源、军队、气象、地震、水利、地矿、轻工、建设等行业应用。其中数据传输业务占比较重,如各种警报系统、人防系统、灾害预警系统的应用[1]。以防空警报系统为例[2],当有警情发生时,控制中心发出警报,该警报由工作在230 MHz频段的电台以无线射频信号的形式发出,该地区的所有喇叭节点在接收到警报信号后同时发出警报声音。在先前的警报系统设计时,控制中心(电台)的最大射频输出功率被限制在了25 W,这在当时比较空旷的地面环境下是满足信号覆盖要求的。随着城市化的不断发展,高楼林立,对无线射频信号的衰减较大,部分地区已无法满足信号覆盖要求,即有些警报喇叭因信号衰减而无法接收到控制中心发出的警报信号,从而贻误警报时机。

最节省成本的解决办法是对原有控制中心(电台)进行改造,进一步提升发射功率。改造方法是在原有电台的基础上,对射频输出功率进一步放大,将输出功率提升到所需要的水平,从而保证区域信号的覆盖。系统改造简图如图1所示。

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图1 警报系统改造简图

对于射频功率放大器,国内外学者进行了大量的研究,但大多集中在常用ISM频段[3-7]或者新型器件领域[8-12],所输出的功率要么在数瓦以内[13-17],要么在数百、上千瓦以上[18-19]。由于230 MHz频段的特殊性,相关的文献则较少。

基于此,本文实现了一个工作230 MHz的射频功率放大器设计,能够输出约50 W的射频功率,满足信号覆盖需求。


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作者信息:

李雯1,刘晓明2,3,刘潇阳2

(1.南京审计大学 计算机学院,江苏 南京 211815;

2.南京林业大学 信息科学技术学院、人工智能学院,江苏 南京 210037;

3.南通友星线束有限公司 博士后科研工作站,江苏 南通 226009)

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