常见巴伦的类型

四. 宽带高频功率放大器

宽带高频功率放大器是采用传输线变压器作为匹配网络的功率放大器。

(一)传输线变压器

(1)结构特点

∙传输线变压器是将传输线

绕在磁环上的变压器

∙性能特点：工作频带宽，上

限频率可达上千兆赫，频率

覆盖系数可达 105

(2)常用传输线变压器

∙常用的有(讨论前提条件：

理想无耗)：

1:1倒相器，如右图所示。

1:1平衡-不平衡变换器

m:1阻抗变换器，1:m阻抗

变换器

(m=(1+n)2 ,n=0,1,2,……)

∙举例：

①1:1平衡-不平衡变换器

图(a)为将平衡输入转换为不平衡输出的电路；而图(b)为将不平衡输入转换为平衡输出的电路，在此两种情况下，两个绕组上的电压均为(V/2)。

②1:4和4:1传输线变压器

△假定传输线为理想无耗。图(a)为1：4传输线变压器，它把负

载阻抗降到1/4以便和信号源匹配。传输线变压器的输入阻抗为：

传输线的特性阻抗为：

△图(b)为4:1传输线变压器，它把负载阻抗升高4倍以便和信号

源匹配。在变压器输入端的等效阻抗为：

传输线的特性阻抗为：

此外，还有9:1、1:9、16:1、1:16传输线变压器等，我们就不一一介绍了。

△可以证明，对于m:1或1:m传输线变压器，若n为1:1传输线

变压器的数目，对于4:1、9:1、16:1等传输线变压器有下面关系：Z c=(n+1)R L R i=(n+1)2R L

对于1:4、1:9、1:16等传输线变压器有下面关系：

Z c=[1/(n+1)]R L R i=[1/(n+1)2]R L

用多个三极管并联运用可以实现功率合成，但一管损坏必将使其它管子状态变化，如果用传输线变压器构成混合网络来实现功率合成就不会有这个缺点，还可以实现宽频带工作。

采用魔T网络作为功率合成电路中的级间耦合和输出匹配网络的技术称为宽带高频功率合成技术。

(1)魔T型网络结构：

①定义：凡用1:4或4:1传输线变压器接成的混合网络称为魔T网络。

②结构：

∙理想的魔T网络有四个端口：A、B、C、D。

∙若Tr的特性阻抗为R ，则有RA=RB=R ，RC=R/2，RD=2R 。其中C端称为“和”端，D端称为平衡端或“差”端。

(2)魔T网络功能

①功率合成网络

右图是用魔T混合网络实现功率合成的原理电路。图中，Tr1为魔T混合网络，Tr2为1：1平衡-不平衡变换器。

∙反相功率合成：功率放大器A和B提供等值反相电流，在D端合成功率，C端无输出；

∙同相功率合成：若功率放大器A和B提供等值同相电流，在C端合成功率，D端无输出。

∙魔T混合网络的隔离条件是R C=(1/4)R D。

②功率分配网络

∙同相功率分配：功率放大器接到C端(如右图)，在A端和B端获得等值同相功率，而D端没有获得功率。

∙反相功率分配：功率放大器接到D端(如右图)，在A端和B端获得等值反相功率，而C端没有获得功率。

③宽带功率合成器实例(请阅非谐振功率放大器应用实例中实例五)