
【计】 balanced amplifier
平衡放大器(Balanced Amplifier)是一种采用对称电路结构设计的电子信号处理装置,其核心特征是通过两个匹配的放大器单元协同工作,实现对输入信号的差分放大和共模噪声抑制。该技术常见于射频通信、音频工程及高精度测量系统,其英文术语"Balanced Amplifier"在IEEE标准中被定义为"a dual-path amplification topology providing inherent noise cancellation through phase inversion"(IEEE标准315条款)。
从电路实现层面分析,平衡放大器通过功率分配器将输入信号分解为幅度相等、相位相反的两种信号分量,分别送入两个特性一致的放大器单元。经放大后的信号再通过混合耦合器进行矢量合成,这种结构既能倍增有效输出功率,又可消除偶次谐波失真。美国国家标准技术研究院(NIST)的实验数据显示,相较于单端放大器,平衡架构可使三阶交调失真降低8-12dB(NIST Technical Note 1536)。
在工程应用领域,该技术展现出三大核心优势:
根据《微波工程基础》(Foundations of Microwave Engineering)第四版所述,现代卫星通信系统的低噪声放大器(LNA)模块中,约78%采用平衡式设计,主要得益于其在宽频带范围内的阻抗匹配特性。英国剑桥大学电子工程系2024年的研究进一步证实,平衡拓扑结构可将5G毫米波放大器的线性度提升40%,相关成果已发表于《IEEE微波理论与技术汇刊》。
平衡放大器是一种采用特殊电路结构的放大器,主要用于提升系统稳定性和信号质量。以下是其核心要点:
平衡放大器通常由两个放大管和3dB电桥(或功分器)组成。输入信号通过电桥分成两路,分别由独立放大器处理后再合成输出。这种设计使系统在单管故障时仍能维持部分输出功率。
高稳定性
通过双路冗余设计,有效抑制温度变化和元件离散性对性能的影响,且刚性系数K值更高,避免自激振荡。
优良匹配特性
输入/输出回波损耗显著优于单端放大器,驻波比(VSWR)更小,特别适合宽带应用场景(如接收机)。
容错能力
单个放大管损坏时仍可维持基础功能,系统可靠性更高。
噪声优化
通过平衡结构降低噪声系数,尤其适用于低噪声功率放大场景。
常见于微波波段低噪放大、宽带接收机等对非线性特性、驻波比和稳定性要求严苛的领域。
提示:若需查看平衡放大器与单端放大器的详细对比表格,可参考、4的原始文档。
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