D/A转换电路和运算放大器后，输出功率放大器直流偏置电压，修正功率放大器的工作状态，从而达到平坦度以及功率增益指标要求。本设计中，输入输出射频信号功率大小是通过两个定向耦合器得到的，每个定向耦合器采用COILCRAFT公司的变压器，该变压器的取样输出电压与射频信号幅度成比例关系，共有四种指示:输出射频信号正向功率(输出信号入射波)，输出射频信号反向功率(输出信号反射波)，输入射频信号正向功率(输入信号入射波)，输入射频信号反向功率(输入信号反射波)。数模转换器采用AD公司的AD8400，主要完成单片机修正功率放大器工作状态后控制数据的数模转换，产生功率放大器的直流偏置电压。
[0027]本实用新型中，单片机还可以综合定向耦合器的四路输出电压判定天线的工作状态。其中输入射频信号正向功率，输出射频信号反向功率有一极限值监测，这通过两个电压比较器实现，MCU优先处理其比较结果，以防输入信号过大损坏功率放大器。具体地说，上述应用于超短波电台的射频功率放大电路还包括第一电压比较器和第二电压比较器，第一定向耦合器用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第一电压比较器的一个输入端，第一电压比较器的另一个输入端用于接收第一参考信号；第一电压比较器的输出端电连接第一模数转换器的输入端。第二定向耦合器和第二模数转换器之间串接有第二电压比较器，第二定向耦合器用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第二电压比较器的一个输入端，第二电压比较器的另一个输入端用于接收第二参考信号；第二电压比较器的输出端电连接第二模数转换器的输入端。
[0028]上述应用于超短波电台的射频功率放大电路还包括用于存储多个射频信号频率值以及每个射频信号频率值对应的功率放大器直流偏置电压值的带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，单片机用于读取带电可擦可编程只读存储器内的数据，单片机可以预先获取射频信号的频率值，然后读取带电可擦可编程只读存储器中的数据，这样就可以得到该频率值对应的功率放大器直流偏置电压值，此时将对应的数字信号发送至数模转换器，经数模转换器和运算放大器之后就可以对功率放大器直流偏置电压进行控制。本实用新型中，EEPROM 采用 ATMEL 公司 64K I2C CMOS Serial EEPROM 的 AT24C64CN-SH。
[0029]本实用新型实施例中，在第一定向耦合器的输入端设置有输入阻抗匹配网络和输入巴伦，在第二定向耦合器的直通端设置有输出阻抗匹配网络和输出巴伦。功率放大器的增益随频率的上升按一定规律下降。由于工作频带很大，必须对增益滚降采取措施，使低频段增益降低，高频段增益下降减少。一般情况下，功率增益随频率增加近似按6dB倍频程而下降。所以，匹配网络必须提供一个随频率按正斜率变化的增益，以补偿晶体管的滚降，因而使放大器在整个频段内增益尽量平坦。采用平衡结构和增加反馈都可以加宽带宽和减少增益变化。大信号工作条件下，功率放大器的输入、输出阻抗变化很大，宽带匹配愈加困难。在功率放大器设计中，输入和输出阻抗匹配网络基于特定的匹配功能而遵循不同的设计原贝1J。输入阻抗匹配网络主要解决稳定性、增益、增益平坦度、输入驻波等问题。输出阻抗匹配网络主要是谐波抑制，改善驻波比和降低损耗等问题。本实用新型中，采用实频技术方法来综合匹配网络，使用ADS软件仿真优化，设计出合适的宽带匹配网络。实频技术法的最大优势在于它只需要离散频点上的负载阻抗数据就可进行宽带匹配网络的设计。这些数据在实际应用中是较容易测量的，不需要负载模型及负载的解析表达式。也不需要预先假定匹配网络的拓扑结构和传输函数的表达式，大大减少了理论计算的难度。我们只需提供三项数据:各频点的负载阻抗、各频点的预定增益和匹配网络的级数，其余的步骤都可以通过软件完成。实频数据法综合出的具有平坦增益的输入输出匹配网络只是初始值，最终还要通过软件不断优化以得到最好的性能。但在宽带设计中，初始值的确定是非常重要的，否则无法设计出性能优越的宽带放大器。在工程实践当中，发现单纯的改变匹配网络结构，得到的宽带匹配效果远不及传输变压器，所以匹配网络采用传输线用变压器和微带混和电路，在要求的带宽内实现功率的最大传输。在微带混合电路中，电感元件往往采用一段高阻微带线来实现，而电容元件往往采用集总参数的微调电容，这样可以进行适当调整，以满足阻抗匹配的要求和补偿功放管参数变化所产生的影响。
[0030]参照图2，为本实用新型的输入/输出阻抗匹配的结构框图。参照图3，为功率放大器匹配网络示意图。输入阻抗匹配网路包括依次连接的不平衡-平衡转换器和4:1传输线变压器，输出阻抗匹配网路包括依次连接的1:4传输线变压器和平衡-不平衡转换器，输入至功率放大器的射频信号通过不平衡-平衡转换器之后，将激励转换为平衡信号，再经4:1传输线变压器(4:1阻抗变换变压器)之后降低阻抗，匹配到功率放大器的输入端。经功率放大后的射频信号再经1:4传输线变压器(1:4的阻抗变换变压器)和平衡转不平衡变压器输出。4:1传输线变压器和1:4传输线变压器分别采用同轴电缆变换器，同轴电缆变换器是由套上铁氧体磁芯的一端同轴电缆或同轴电缆直接绕在铁氧体磁芯上构成的。在低频段它的等效电路可以用传统的低频变换器描述，而在较高频率，它是特性阻抗为特定值的传输线。同轴电缆变换器采用不同绕法，可得不同的阻抗变换。参照图4，为本实用新型实施例的平衡-不平衡转换器的结构示意图。参照图5，为4:1传输线变压器的结构示意图。
[0031]本实用新型实施例中，可以通过实现测量来获取输入阻抗、输出阻抗、以及每个射频信号频率值对应的功率放大器直流偏置电压值。参照图6，为本实用新型的功率放大电路的参数测量示意图。在图6中，在对本实用新型的功率放大电路测量时，设置信号发生器、输入阻抗调节器、输出阻抗调节器和功率计，信号发生器用于输出具有各种不同频率值的射频信号，信号发生器的输出端电连接输入阻抗调节器的输入端，输入阻抗调节器的输出端电连接本实用新型的功率放大电路，功率放大电路的输出端电连接输出阻抗调节器，输出阻抗调节器的输出端电连接功率计。首先需要测试本实用新型的功率放大电路输入端和输出端的阻抗，以便在后续设计中进行输入/输出网络的阻抗匹配。测试过程中，调节输入阻抗调节器和输出阻抗调节器，改变输入端和输出端的阻抗值，通过数字功率计直接读取功率值，当显示功率值最大时，固定输入和输出阻抗调节器，即可得到输入阻抗和输出阻抗，注意，只有通过仔细耐心的多次重复调节才能获得一个最大的功率值。当知道输入阻抗和输出阻抗，就可以设计功率放大电路输入和输出匹配网络。放大器匹配网络设计完毕后，对于每种频率值的射频信号，固定射频输入信号功率，通过调节功率放大器直流偏置电压，使工作频段范围内功率增益范围控制在±0.5dB。测量过程中，根据工作频率范围，设计一定的频率间隔，调节偏置电压，使功率输出满足性能指标要求，记录与该频率值对应的功率放大器直流偏置电压，以便在后续过程中应用。
[0032]在EEPROM中，数据区定义和划分如下:
[0033]小功率偏压参数(AGS)
[0034]地址:0——145 (十进制)
[0035]数据:8位二进制码
[0036]定义:30MHz——87.975MHz，400KHz间隔一个编码，它(AGS)与送入功放电路的直流偏置电压Vags构成如下关系式:
[0037]((AGS/256) *0.8+0.4) *Au = Vags
[0038]其中，AGS代表对应频点下的编码十进制数，Au代表放大器增益倍数(D/A选用AD8400，转换上下限电压为0.4V——1.2V, Au选为4)，对应的Vags代表调整功放达到额定小功率(5W)的偏置电压。
[0039]大功率偏压参数(AGS)
[0040]地址:146——291 (十进制)
[0041]数据:8位二进制码
[0042]定义:30MHz——87.975MHz, 400KHz间隔一个编码，