射频功率放大器安全性设计

射频功率放大器随处可见，其中的一些可能释放过高的射频输出功率而对人体造成伤害。这些射频功率放大器中很多是固态放大器，但真正大功率级别的大多使用真空管。无论哪种类型的射频放大器，都有可能碰到放大器设计者有时没有做出明确说明的故障。这种故障类型为电容短路故障，请看图1和图2两个电路图中的电容“C1”。

图1：固态射频功率放大器。

图2：真空管射频功率放大器。

在这两个电路中，如果C1短路，+V_cc（或+V_plate）就会被加到RF输出。如果放大器的负载对直流是开路的，就像半波直偶极子或四分之一波接地层那样，那么直流电压将会危险地加在负载上。

如果是固态放大器，50V左右的电压或会对人体造成一定程度的伤害，但如果把几百到几千伏的直流电压加到射频输出端，就会置人于死地。

可怕的是，即使C1出现短路故障，放大器也有可能在C1的问题不被察觉的情况下继续工作。为了防止这种情况发生，图1和图2中“something missing（缺了元器件）”的地方必须变成“something included（加上元器件）”，如图3和图4所示。

图3：固态射频功率放大器修正图。

图4：真空管射频功率放大器修正图。

在这两个修正电路图中，射频输出端跨接了一个射频扼流圈(RFC)。如果这时C1再出现短路故障，+V_cc（或+V_plate）将直流短路到地。然后会出现火花（咦，这是什么奇怪的气味？），但是放大器将明显处于故障状态，而且射频输出端也不会再出现致命的直流电。

图3所示为包含了一个RFC（即RFC3）的原理图，以便进一步说明。

图5：包含RFC安全设计的电路示例（来源：Amplifier Circuit Design）