水声信号发射机是主动声纳设备的重要组成部分，包括信号源、功率放大器、匹配网络和换能器四部分。随着现代电子技术的发展，一些使用电池供电的水声设备如水声浮标、便携式水声通信设备、便携式水下探测设备等对发射机高效率、宽频带的要求越来越高。为满足这些需求，本文从基本理论出发，对发射机电路原理进行了分析并对电路结构进行了改进；研究了拓宽发射机系统带宽、增大发射功率和提高系统效率的方法；在设计和调试的几台功率放大器上验证了所提出的方法。 这些方法有：一，在功率放大部分减小高频反馈量，以拓展功率放大器的上限频率，同时，为了防止电路自激，减小了主回路的放大倍数；二，使用了数字均衡器+D类功放的结构，使用超低功耗的DSP器件和工作在开关状态的高速MOSFET；三，优化匹配网络，减小负载电流和电压的相角，以减少负载反射功率；四，在制作变压器和电感器时，使用低电阻率的铜线和高导磁率的铁芯，减少损耗，提高转换效率。 本论文分析了功率放大器的几个常用的功能单元电路的原理和结构，在分析如何提高功率放大器的效率时，本文提出了使用高转换效率的D类放大器，同时利用数字滤波器进行频率均衡，提高输出电压在通带内的平坦程度。然后从双端口网络的散射矩阵和功率传输增益函数入手，对常用的单、双谐振点匹配技术和原始实频法进行了论述，给出了原始实频法的计算机实现过程以及设计中的注意事项。最后从实际应用出发，为几套声纳设备设计并制作了几台发射机，并完成了测试和外场试验。这几台功率放大器包括超高频高功率脉冲信号发射机、宽带连续信号功率放大器和高温工作环境功率放大器，以及其他一些常规的功率放大器。它们都已经装备在各个声纳系统上。