高VSWR如何损坏RF放大器？

高VSWR如何损坏射频功率放大器中的最终晶体管？

传输线的重要意义是否超出了转换另一端负载阻抗的作用？还是直接在放大器输出端的等效集总阻抗会同样有害？

在导致给定VSWR的所有可能阻抗中，它们是否同样差劲？

放大器是否“吸收”了反射功率？例如，如果我获得100W的反射功率，那与在放大器上放置100W加热器大致相同吗？

我还读到过高的电压可能是导致损坏的机制。高于电源电压的电压如何出现？在存在任意失配的情况下，该电压可以达到多高？

高VSWR如何损坏射频功率放大器中的最终晶体管？是端子上出现错误的阻抗（通过馈线转换后）还是传输线特别重要？

这取决于您使用的放大器的设计。

如果放大器看到的反射系数为-1（因此），则等效于造成短路，并且您可以看到为什么对于任何类型的放大器来说，这都是过载条件。$\rm{VSWR}\approx\infty$

如果反射系数为+1（再次为），则相当于驱动开路。如果您的放大器的输出级看起来像是带有电阻上拉的常见发射极放大器（例如CML缓冲器），那根本就不是问题。例如，在其他一些带有电抗元件的放大器配置中，增加的输出电压可能导致输出设备击穿。$\rm{VSWR}\approx\infty$

是反射功率在晶体管或其他东西中吸收和消散了吗？

如果放大器的输出对它的输出阻抗有实质作用，则意味着它正在吸收反射波。

但是，反射波很可能与放大器产生的输出波相干。因此，取决于两个波之间的相位关系，两个波之间的干扰效应可能会增强或减小损坏放大器的可能性。

如果您要驱动一条较长的线路，则信号频率甚至线路温度的微小变化都可能会显着改变反射波的相位，因此，尝试基于以下假设进行设计可能不是一个好主意：您可以控制反射的相位。

如果驱动的是短线，则通常通过控制线长来控制反射的相位，例如，每当我们使用存根或分流器作为匹配滤波器时，便会执行此操作。

这是一个反思问题。如果特别是天线与馈线不匹配，则会将功率反射回馈线。这会在高压节点的馈电线上产生驻波，其中入射波会增强反射波。

VSWR仪表读取反射回的透射波比例，使您对问题的大小有所了解。

VSWR越高，高压节点上的电压就越高，这就是对驱动器电子器件造成损害的原因。如今，大多数功率更高的无线电会检测VSWR并关闭或降低功率以避免损坏。

实际上，只有几件事可以杀死射频功率器件：

• 过电流（您可以烧断键合线）
• 过电压（如果Vds瞬时超过约130V，则典型的设备将以100V（约50V的电压轨）运行）。
• 过驱动（特别是MOSFET和LDMOS样式的零件，还有四极管），栅极击穿或控制网格过热。
• 过热是显而易见的，但是大功率设备在满功率情况下通常会在几十个故障度内运行结。

如果反射同时在整个设备上流过大量电流，则反射光在具有适当符号的情况下可以明显增加电压和电流，而功率（安全工作区）也可以通过这种方式增加电压和电流。

如果设备的稳定性因故障而受损，则过驱动可以通过反向传输电容或反馈网络。

大多数射频放大器没有足够的空间来应对高电抗性负载，因为这会花费很多钱。

通常，射频功率放大器后面是某种阻抗匹配网络（可能包括电感器和电容器），考虑到其电压和电流处理能力，可以将负载电阻转换为功率晶体管可以应对的特性。传输线也可以与此网络关联。但是毕竟，在工作频率下，功率晶体管具有理想的负载电阻。
放大器设计者还确保在所有其他频率下，匹配网络都对功率晶体管产生阻抗，从而确保没有寄生振荡。7 MHz放大器示例
。MOSfet通过由L和C的低通滤波器组成的匹配网络驱动50欧姆负载。它可以处理3 A的峰值电流和90 V的峰值电压。负载为50欧姆（蓝色）时，它将在这些限制内运行。但是1欧姆的负载（绿色）会导致峰值电流过大，峰值电压超过MOSFET的击穿电压。在这种情况下，可接受1000欧姆的负载（红色）。

请注意，此SPICE运行不会产生烟雾，也不会显示漏极电压或电流超过限制时会发生的情况。这里没有传输线。对于不同的匹配网络或长度可能变化的传输线，这些结果可能会发生巨大变化，可能超过1000 ohm负载的限制。保守的设计人员可能会采用具有更大限制的MOSfet，从而产生一个稳定的放大器，该放大器保持在任何负载阻抗的限制之内。