第一章功率合成技术要点课件.ppt

1、 功率合成器,就是采用多个高频晶体管,使它们产生的高频功率在一个公共负载上相加。图1 1是常用的一种功率合成器组成方框图。基本单元信号源负载放大器混合电路图 1 1功率合成器组成 1.4功率合成技术 1.4功率合成技术 一、功率合成电路的作用1.功率合成C端:为反相功率合成。将A、B两端等值反相功率合成到 上，C端无功率输出.D端:当 、满足特定关系时，A、B端彼此隔离dRcR为同相功率合成。将A、B两端等值同相功率合成到 上，D端无功率输出.cRdR2.功率分配加于D端的功放将输出功率平均分配于 、上，且相互反相(等值反相)，而C端无输出。时当 baRR aRbR组成：一般由无源元件组成魔T

2、混合网采用宽带的传输线变压器构成魔T混合网 加于C端的功放将输出功率等值同相的分配给 和 ,DaRbR端无输出.二、传输线变压器1.传输线的结构、特点及其工作频带传输线：连接信号源和负载的两根导线 为特性阻抗，取决于线长、介质、理想无耗传输线 为纯电阻cZ 在高频即信号的波长与导线长度可以比拟时，两导线上的分布电感和线间的分布电容的影响不能忽略。)工作频带:cZLsRR上限 与 有关.（当传输线无耗且阻抗匹配时，即 Hfl下限为0(波长线长 时)l越小,越高 波长 lHfHf1min取 时，可近似认为在上限频率范围min)10181(l特点：内，线上电压、电流处处相等iii21vvv212.传

3、输线变压器工作原理 传输线变压器传输线绕在高磁导率磁环上等效为1:1的倒相变压器（为实现倒相2、3接地）限制传输线长度，上限频率 可达到很高值变压器上限频率Hf3.传输变压器的功能(2)实现对称不对称的变换(1)1:1的倒相(3)实现某些特定阻抗比的变换 阻抗比的计算方法：输入、输出端电压均为v传输线上电流处处相等(一去一回均为 )i分别找出 、两端电压和通过的电流，从而计算LRiRLiRR出传输线为特性阻抗ivcZ(b)14阻抗变换器(a)41阻抗变换器4:1 阻抗变换ivRi2又12iiLvvL22121iLRivRLiRR41:4阻抗变换ivRi2ivitvRL2)(0iLRR4“1”点

4、对地的电压为2 v1.4.3 魔T 混合网络有两种类型：实现功率合成和功率分配 用4:1传输线变压器接成的混合网络 1.(1)功率合成AB同相同相合成合成反相反相合成合成CD或或dLRR21CLRR2LRCdRR4CR同相合成:abacPPPP20dP反相合成:0cPabadPPPP2(a、b同相时)(等值同相)每个功放的等效负载CLRR22dLRR每个功放的等效负载CdRR4隔离条件:AB同相同相合成合成反相反相合成合成CD或或dLRR21CLRR2LRCdRR4CRbddaiiiii)(21baiiiabadvvvvv22流经Rc 的:baciiii2分析)(21badiii又bccavv

5、vvvabacvvvv)(21 A、B端加入等值反相功率（电压极性、电流方向如图）0i0cP反相合成即：baii bavv0cibadiiiC端无输出D端输出:baaaadddPPPivivP22每个功放的等效负载22dddaaLLbLaRivivRRR A、B端加入是等值同相功率时(电压极性，电流方向与上述相反)同相合成即：C端:0dPbaiibavvbaciii220di0vacvv 0dvbaaaacccPPPivivP22D端:每个功放的等效负载cccaaLLbLaRivivRRR22若A、B端两功放提供不等值功率baii bavv 按同样方法分析得：cdcdbcdcdaaRRRRvR

6、RRRvi44cdcdacdcdbbRRRRvRRRRvi44dcRR41可见若满足隔离条件：有关而与 无关。av仅与 有关而与 无关，仅与biaiavbvbv即A、B间隔离。每个功放的输出功率不受另一功放工作状态变化的影响，而且输出功率均等地分配在 ，上。cRdR2.功率分配（1）同相功率分配 cbaPPP21设RRRba2/abaLcRRRRbavv 同相（2）反相功率分配 dbaPPP21RRRRbaLd2bavv反相2.另一种混合网络由图可见bacbadiiiiii,cccbbaaLRivivivR220dibaciii22 再由 得到cbavvv0dvvbaii(1)再由条件：同相输

7、入激励时，得到bavv 2.由条件：反相输入激励时，dddbbaaLRivivivR22由于 ，加上0cccRivbabavvii ,badciiii22 ,0得到dbavvvdddRivv，有3.当ia 与 ib 不相等时，由vvd idRd得到，dbacbadcbcbadbacdaRiiRiivvvRiiRiivvv)()()()(cdcdbcdcdaaRRRRvRRRRvi44cdcdacdcdbbRRRRvRRRRvi44与1.4.3 魔T 混合网络另一种混合网络 一、合成 1.PA=PB,而且同相 0dPBAcPPP每功放级的负载为：cLRR22.PA=PB,而且反相 BADPPP0

8、CPdLRR2每功放级的负载为：3.时，若满足 隔离条件时，每功放级相互隔离，其功放级负载仍为 或 baii cdRR dR2cR2二、分配 A、B端接相同的电阻R，C 端（或D端）接功放级则可，其功放级负载为 2dR1.4.3 魔T 混合网络四、功率合成电路实例4:1阻抗变换阻抗变换一级功率分配一级功率分配二级功率分配二级功率分配二级功率分配二级功率分配功率放大功率放大一级功率合成一级功率合成一级功率合成一级功率合成二级功率合成二级功率合成1:4阻抗变换阻抗变换均均采用同相功率合成和同相功率分配采用同相功率合成和同相功率分配1.4功率合成技术功率合成技术 ssciBECEvvBEvbiiRcZLsRRHfLiRRivcZ