现代无线通信系统中,功率放大器作为末级输出部件是非常重要的组成部分。为了提高功率管效率,它们一般都工作在AB类、B类以上,处于大信号状态。由于频率资源的异常紧张,现代各种新技术要求在很窄的频段内传送尽量多的数据,引入了各种复杂的调制技术,可能会导致输入信号的包络变化,峰均比增大。非线性对系统影响很大。文章研究了应用在1.6MHz~30MHz(4倍频程),输出10W的高线性度功率放大器。使用传输线变压器进行宽带匹配结构设计,并且功率管引入并联反馈,在要求频段内输出功率平坦度在±0.5dB内。文章中采用经典反馈结构Cartesian环改善非线性特性,双音测试中输出的信号三阶交调失真(IMD3)得到显著提升,达到15dB以上的增加。基于电路设计的需要,本文首先讨论了功率放大器的设计结构、非线性的产生和改善非线性的常用方法;介绍了功率放大器的各种匹配结构,并且重点分析传输线变压器作宽带匹配的模型和性能。其次是对Cartesian环的环路分析,介绍了涉及到的电路元件的作用以及设计原理。因为本设计是应用在H.F频段的,所以典型电路单元:传输线变压器、传输线耦合器、高通/低通移相器等的原理都是在低频时的解决方案。为了保证Cartesian环路系统的稳定性,使用可变移相器对环路延时进行补偿,调节两级本振的相位以实现正向通路和反馈通路的同步解调,避免环路发生自激。最后叙述了调试过程、测试结果和进一步的改进意见。