寬頻帶低噪聲放大器設計

采用平衡式電路結構具有以下優(yōu)點：
(1)由于每只低噪聲器件只承擔一半功率放大，則放大器輸出功率1 dB壓縮點將增大3 dB，相應動態(tài)范圍也增大3 dB，三階交調(diào)約改善6 dB。
(2)端口駐波比得到很大改善，現(xiàn)假設V1，V2的反射系數(shù)相等，射頻信號fin由耦合器A1端口輸入，等分成兩部分由A2，A3端口輸出，A2端口的反射功率再回到A1端口，總路徑相移為-180°；A3端口的反射功率再回到A1端口，總路徑相移為-360°，顯然兩部分反射功率大小相等，相位相反而抵消，因此在A1端口沒有反射功率。另外，V1，V2的反射功率在A4端口相疊加，需要加50 Ω匹配負載RL進行吸收。通過耦合器的移相作用，理想情況下端口駐波比恒為1。
(3)提高了放大器工作的穩(wěn)定性，放大器穩(wěn)定性的判定條件如下：

式中：△=S11S22-S12S21，K為穩(wěn)定因子。當同時滿足上面三個條件時，放大器絕對穩(wěn)定。可以證明平衡式放大器的穩(wěn)定性判別系數(shù)K恒大于1。在圖2中，A1端口和B1端口理論上是無反射的，不存在由于信號源或者負載的反射可能造成的自激振蕩。盡管單只低噪聲器件本身在低頻段存在潛在不穩(wěn)定性，然而只要匹配電路設計良好，A1端口和B1端口之間就是絕對穩(wěn)定的。這個特性在寬頻帶接收系統(tǒng)中很重要，特別在天線與放大器匹配時，效果將更加明顯。