平衡放大器优缺点

Posted 2021-06-26 豆豆学习精

平衡类功率放大器
能够广泛应用，最重要的是其要有性能优异的功率分配器和功率合成器，即3dB正交耦合器，正交耦合器的性能在一定的程度上决定了平衡功率放大器的性能。平衡类的功率放大器的优势可以总结为以下几个方面：
（１）考虑到实际微带线的非理想特性，任何功率放大器的匹配网络都不可能实现阻抗的绝对匹配，必然会由于阻抗的不连续性产生信号的反射，但是因为有分支线耦合器的存在，信号在传输到失配分界面的时候会有90度的相位差，经反射后，再次叠加90度的相位差，从而会在输入输出端口由于反相而产生信号的相互抵消。所以说端接源和负载端的回波损耗较传统ＡＢ类功放要小，改善了输入输出匹配网络的驻波情况，提高了稳定性。
（２）单独的放大器级可以工作在增益平坦或噪声系数的最优化状态，而且与输入输出匹配无关。
（３）提高了电路结构的鲁棒性，即使存在某个单端放大器节损坏，电路仍然能够正常工作，但是其功率增益会降低6dB。
（４）工作带宽能够达到一个倍频程以上，主要是由分支线耦合器的带宽所决定的。虽然说平衡类功率放大器由两个单端放大器组成，会消耗更多的直流能量，但是不能忽视的是，它能够提供更高的输出功率和更宽的带宽。还有一点就是，因为有输入输出分支线耦合器的存在，平衡结构的功率放大器的电路板尺寸一般较大。

输入功分器产生两个相位正交，幅度相等的信号，通过两个完全相同的功率放大器放大之后，输出端反接相同结构的功率合成器，所以这样能够在负载端得到两个单级功率放大器放大信号的同相叠加。由图可知，匹配网络和分支线耦合器相接的分界面的阻抗为实数阻抗，这正是提出的新型平衡式功放的核心点。


如果Ａ、Ｂ放大器完全相同，S11和S22分别等于零，由此可以清楚的表明，平衡式结构确实有改善驻波性能的特点，而增益心等于单端放大器的增益。