（1） 在大容量（或多载波）数字通信系统，设计HPA电路尤其是末级电路，常发生大功率输出与线性要求之间矛盾。经常采用三种解决办法

　　采用平衡放大电路，其合成输出功率较单管增加一倍且保持单管线性。

　　采用预失真补偿电路，设计一个预失真网络使它产生的三阶互调与HPA三阶互调在输出合路器中相互抵消

　　在HPA前级设置自动电平控制（ALC）电路，通过末级输出耦合检波直流，控制PIN衰耗，保持输出功率恒定。防止因前级输入电平过高因饱和失真。

　　（2）HPA采用的大功率器件都呈现极低的输入、输出阻抗，其阻抗实部值很小，都在1~3奥姆左右，而容抗和引线电感很大。对这样的大功率器件进行输入、输出和级间匹配非常困难。因单片微波集成电路（MMIC）技术的发展，许多厂家已制造出输入输出内匹配的大功率器件，大大地缓解设计难度

　　（3）HPA输出级必须要考虑空载保护。若与输出负载间发生严重失配（如，连接天线馈线开路或短路）末级与输出负载电路之间将产生大驻波电压，驻波峰值电压一旦落在器件漏极，它与供电电压迭加将使器件击穿。

　　在微波频段常采取二种保护方法，在4GHz以上频段借助于输出隔离器中的反向吸收负载R吸收反射波。

　　根据所用器件，高功率放大器大致可分成三种类型：

　　* 硅双极晶体管（Si Bipolar Transistor）功率放大器。在大功率放大时，单管增益及效率低，带宽窄，线性及反向隔离差，它通常用于3GHz以下频段，其优点是便宜和不需负偏压。但目前已逐渐被场效应晶体管功放所代替。

　　* 砷化镓场效应晶体管（GaAs Field-Effect Transistor）功率放大器。它包括由砷化镓场效应晶体管管芯制成的内匹配单片微波集成电路（MMIC）。这类器件工作频率及效率高，线性及反向隔离性能都优于硅双极晶体管，目前商用化器件工作频率可达40GHz,实验室可达80GHz。尤其内匹配MMIC集成功放块带宽宽、稳定得到普遍应用。需要负偏置及偏置保护电路是缺点。

　　*砷化镓异结质双极晶体管（GaAs Heterojunction Bipolar Transistor）功率放大器。这种器件特别适宜功放应用，它有砷化镓场效应晶体管一样好的性能（特别在线性和高耐压性能上更好些），同时它又克服了需要负偏置及偏置保护电路的缺点。

　　高功放只是发信设备的一个组成部分，它的构成和功能完全取决于整个设备性能的要求。不同用途的发信设备其具体电路构成和实现的功能会有差别。例如下面给出的7GHz微波发射机功放电路其输入为恒定电平，该电路不带ALC功能。

　　功能框图及主要电路组成如图所示。

　　该电路由五级放大组成，前四级为单管串联放大，末级为平衡功率放大。按各级功能和所处位置也可称作低噪声放大级、驱动级、末前级、末级。整个放大器采用二种封装工艺砷化镓场效应器件，前三级放大用分立组件场效应晶体管，后二级用单片微波集成电路MMIC，并采用带保护电路的双极性偏置电压（具体电路省略）。该电路总增益40dB,线性输出2瓦（33dBm）。

　　低噪声放大级- 变频式发射机输出噪声主要成分是调相噪声，其主要来源是发射振荡器产生的相位噪声。所以在发射机指标中都要规定振荡器相噪，而对这类发射机中的HPA热噪声要求不高，通常HPA噪声系数在6~ 8dB时都可满足要求。在直放式发射机中，尽管输出噪声主要成分是热噪声，因直放机收信输入端都有精心设计的高增益低噪声放大器（LNA），它有足够高的增益和极小噪声系数，从而减轻了对HPA低噪声要求。

　　相对于接收机低噪声放大级而言，在HPA中提出低噪声放大概念似乎不恰当，但它毕竟是多级级联放大器输入级，是HPA本身热噪声的主要来源，相对HPA其它级而言，对HPA前级要提出低噪声高增益要求。

　　驱动级- 采用平衡式末级输出方案时，末前级输出功率与末级单管输出功率几乎相近，它为末前级提供足够地输入激励功率。驱动级通常采用中功率输出器件。

　　末前级- 末前级功放主要作用是补偿末级输入正交耦合器分路损耗（3dB），并为二只并联末级功放管提供输入功率。

　　末级- 采用二只相同特性的MMIC功率放大块和二只相同特性的正交耦合器组成平衡功率放大器。为取得良好性能，上、下二支路应当在工作频段保持幅度、相位特性相同。这样结构的输出功放有二个特点，

　　* 较单管线性输出功率提高3dB。

　　* 利用输入端正交耦合器相位正交特性，使上、下二支路放大管入端反射波在正交耦合器入口抵消，有效地改善了末级与末前级之间匹配。

　　隔离器- 该器件输入、输出阻抗在很宽带带内等于特性阻抗，并且正向传输损耗很小（通常0.5dB以下）而反向传输损耗很大（通常25dB以上），即有单向传输特性。它常用在多级高增益放大器的输入、输出、级间电路吸收反射波改善匹配，使带内正向传输特性（如幅频特性、时延特性）更平坦，同时它又在很宽带带内产生反向损耗，减小后级对前级耦合，从而有效防止带内、带外自激。

　　末级耦合输出-用于输出功率监测。