随着科技的发展,气动技术因其清洁安全、成本低廉、高速高效等优点已逐渐成为生产现场重要的自动化手段。然而随着无线传感网络技术的快速发展,工业现场的自动化技术已经发生了翻天覆地的变化,气动无线供电系统也因此应运而生。气动无线供电系统能够有效解决气动技术在工业现场因导线、电源所带来的限制,对气动系统的现场布局、维护等方面都有重大意义。在气动无线供电系统中功率放大器有着极其重要的地位,其性能很大程度决定了气动无线供电系统的传输效率、带载能力以及适用范围,对实现气动系统的完全无线化不可或缺。本文以磁耦合谐振式为气动无线供电系统的技术路径,以超宽带功率放大器为研究对象。通过分析气动无线供电系统对输出功率、工作带宽以及线性度等指标的要求,结合各类型功放的特点,最终选用了AB类宽带推挽功率放大器作为本课题的功放设计类型。根据输入功率的大小与输出功率的要求,确定该功放的级数为两级;应用传输线理论、二端口S参数、阻抗匹配的斯密斯圆图以及传输线变压器等理论与技术方案进行电路设计;选择了集总参数元件与传输线变压组合的形式作为功放的阻抗匹配方案;确定了合理的直流偏置电路、负反馈网络以及对应的滤波电路,完成了超宽带功放的原理图设计。本文利用ADS射频仿真软件进行电路仿真,分析了电路的输出功率、线性度、稳定性以及增益等指标,验证了设计的可行性。完成了超宽带功率放大器的设计与制作,系统地测试了功放的各个指标:其输出端能够输出100W以上的功率,且能够兼顾良好的线性度;工作带宽为2MHz-50MHz,跨越4倍以上的频程;功率附加效率可达60%以上。本文最终实现了对传输距离为30cm的固定端24W以上的无线供电,无线供电系统的总效率达到31.91%,实现了对电气比例阀及智能手机的无线供电,为无线供电技术在气动系统中的工程应用提供了参考价值。