74功率合成器 利用多个功率放大电路同时对输入信号进行放大, 然后设法将各个功放的输出信号相加,这样得到的总输 出功率可以远远大于单个功放电路的输出功率,这就是 功率合成技术 理想的功率合成器不但应具有功率合成的功 能,还必须满足下列条件: (1)功率相加条件。即若有N个相同功率放大 器,每个功率放大器为匹配负戟提供额定的功率 P,则N个负载上得到总功率为NP 7.4
7.4 功率合成器 利用多个功率放大电路同时对输入信号进行放大, 然后设法将各个功放的输出信号相加, 这样得到的总输 出功率可以远远大于单个功放电路的输出功率，这就是 功率合成技术。 P1 ，则N个负载上得到总功率为 NP1 。 7.4 （1）功率相加条件。即若有N个相同功率放大 器，每个功率放大器为匹配负载提供额定的功率 理想的功率合成器不但应具有功率合成的功 能，还必须满足下列条件：
(2)相互无关条件。即N个功率放大器彼此是隔离 的。也就是说当任何一个功率放大器损坏时,不影响其 余放大器工作,它们各自仍能够向负载提供自己的额定 功率。 (3)功率相减条件。即当一个或数个功率放大器损 坏时,负载上所得到的功率虽然下降,但下降要尽可能 小。在理想情况下,减少值等于损坏放大器数目M与额 定功率的乘积,即MP
（2）相互无关条件。即N个功率放大器彼此是隔离 的。也就是说当任何一个功率放大器损坏时，不影响其 余放大器工作，它们各自仍能够向负载提供自己的额定 功率。 （3）功率相减条件。即当一个或数个功率放大器损 坏时，负载上所得到的功率虽然下降，但下降要尽可能 小。在理想情况下，减少值等于损坏放大器数目M与额 定功率 P1 的乘积，即M P1
图741为采 20W 用7个功率增益 5W下10W 为2,最大输出 功率为10W的高 40W 成L10y 频功放,利用功 变科 率合成技术,可 20W 以获得40W的功 5Y 10W 率输出。 图7.4.1功率合成与分配电路框图 其中采用了三个一分为二的功率分配器和三个二 合一的功率合成器。很显然,讨论功率合成技术,首 先应该讨论功率分配和功率合成网络。 7.4
图7.4.1为采 用7个功率增益 为2，最大输出 功率为10 W的高 频功放，利用功 率合成技术，可 以获得40W的功 率输出。 7.4 图7.4.1 功率合成与分配电路框图 其中采用了三个一分为二的功率分配器和三个二 合一的功率合成器。很显然，讨论功率合成技术，首 先应该讨论功率分配和功率合成网络
实现理想功率合成的关 键是魔T型混合网络 u1○2BAA Hybrid Circuit)。魔T 型混合网络有四个端点,分 别是A端、B端、C端和D端 a1如图74.2所示。它的作用9 男 是 图7.4.2功率合成示意图 1.c端为同相功率合成端。当A、B两端输入等值 大同相功率时,c端负载上获得两输入功率的合成 而D端负载。上无功率输出 7.4
7.4 实现理想功率合成的关 键是魔T型混合网络 （Hybrid Circuit）。魔T 型混合网络有四个端点，分 别是A端、B端、C端和D端， 如图7.4.2所示。它的作用 是： 1．C端为同相功率合成端。当A、B两端输入等值 而D端负载RD 上无功率输出。 同相功率时，C端负载 RC 上获得两输入功率的合成， 图7.4.2 功率合成示意图
2.D端为反相功率合成端。当A、B两端输入等值 反相功率时,D端负载上获得两输入功率的合成,而c端 负载R上无功率输出 3.当c端和D端的负载RR间满足特定关系时, A、B两输入端彼此隔离。即任一端功率放大器的工作状 态变化或损坏时,不会影响另一端功率放大器的工作状 态,并维持其原输出功率。 7.4
２．D端为反相功率合成端。当A、B两端输入等值 反相功率时，D端负载 RD 上获得两输入功率的合成，而C端 负载 RC 上无功率输出。 ３．当C端和D端的负载 RD 、 RC 间满足特定关系时， A、B两输入端彼此隔离。即任一端功率放大器的工作状 态变化或损坏时，不会影响另一端功率放大器的工作状 态，并维持其原输出功率。 7.4
4.利用该网络还可实现功率分配的功能。当 R=R时,加在D端的功率放大器将其输出功率均等地 分配给R和R,且它们之间是反相的,而C端无功率 4山输出;加到端的功率放大器将其输出功率均等地分配 给R和R且它们之间是同相的,而D端无功率输出 7.4
4．利用该网络还可实现功率分配的功能。当 R R A B = 时，加在D端的功率放大器将其输出功率均等地 输出；加到C端的功率放大器将其输出功率均等地分配 给 RA 和 RB 且它们之间是同相的，而D端无功率输出。 7.4 分配给 RA 和 RB ，且它们之间是反相的，而C端无功率
741魔T网络 利用传输线变压器可以组成各种类型的功率分配 照器和功率合成器且具有频带宽、结构简单、插入损 耗小等优点,然后可进一步组成宽频带大功率高频功放 电路。 男 图743所示的网 学习工学 络就具有上述特性,它 R 既可以作功率分配,又 可作功率合成,因此称 之为魔T网络。 图7.4.3魔T网络 7,4.1
7.4.1 魔T网络 利用传输线变压器可以组成各种类型的功率分配 器和功率合成器, 且具有频带宽、 结构简单、插入损 耗小等优点, 然后可进一步组成宽频带大功率高频功放 电路。 图7.4.3所示的网 络就具有上述特性，它 既可以作功率分配，又 可作功率合成，因此称 之为魔T网络。 7.4.1 图7.4.3 魔T网络
魔T网络的结构特点 魔T网络由4:1传 A 输线变压器和相应的 AO、BO、cO、DD四 Rc 条臂组成,其中DD臂 男 是平衡臂,臂的两端均 图7.4.3魔T网络 不接地 传输线变压器的特性阻抗ZC和每条臂上的阻值(负载 电阻或信号源内阻)满足以下关系: RA=RB=∠C=R R R R=2R
魔T网络由4：1传 输线变压器和相应的 AO、BO、CO、DD四 条臂组成，其中DD臂 是平衡臂，臂的两端均 不接地。 传输线变压器的特性阻抗 ZC 和每条臂上的阻值（负载 电阻或信号源内阻）满足以下关系： R R Z R A B C = = = 1 2 R R C = 2 R R D = 一．魔T网络的结构特点 图7.4.3 魔T网络
魔T网络的功能 1.功率合成 当AO、BO上接有相同的信号源,Vn=Vb=V 且内阻为R,见图74.4 A 所示。设各臂的电流方 男 ,些 向如图示,则有 R 学习工学 =1+1 图7.4.4功率合成网络 7,4.1
当 AO、BO上接有相同的信号源， V V V a b = = 且内阻为R，见图7.4.4 所示。设各臂的电流方 向如图示，则有 7.4.1 二．魔T网络的功能 1．功率合成 图7.4.4 功率合成网络 a d I I I = + b d I I I = −
将上面两式相加或相减,分别得到 1a+b=2=1。及l=(a-1) 设AO、BO两臂的 A R 信号源的正负极性如图 De 男 7.4.4(a)所示,称之 学习工学 为同相源,则此时电流 为正。 图7.4.4功率合成网络 7.4.1
将上面两式相加或相减，分别得到 2 a b c I I I I + = = 及 1 ( ) 2 d a b I I I = − 设AO、BO两臂的 信号源的正负极性如图 7.4.4（a）所示，称之 为同相源，则此时电流 a I 、 b I 为正。 7.4.1 图7.4.4 功率合成网络