發(fā)布時間：2020-12-19 16:16

　　固態(tài)功率放大器作為固態(tài)發(fā)射機的核心組件,被廣泛應用于雷達探測、衛(wèi)星通信、遙控遙感、電子對抗等各個領域。但由于頻譜資源有限,應用場景更加復雜,現(xiàn)代通信系統(tǒng)對固態(tài)功放的體積、帶寬、輸出功率等都提出了更高的要求。波導傳輸具有損耗低、頻帶寬、功率容量大等優(yōu)點,在微波通信領域用途廣泛。所以本文研究重點為基于波導空間的功率合成技術,通過調(diào)查研究了國內(nèi)外近幾十年的相關成果和發(fā)展趨勢,對比分析了幾種波導合成方式的優(yōu)缺點,設計了幾款可行的波導-微帶過渡方案。基于脊波導理論,研究設計了一款工作于6-18GHz的超寬帶高隔離度一分二路功分器,該功分器采用標準脊波導WRD650作為傳輸通道,通過在T型節(jié)中間加入微帶探針和匹配負載的方式,實現(xiàn)了一種準平面魔T結構,有效的改善了傳統(tǒng)T型結隔離度不足的問題。加工測試結果顯示,在6-18GHz范圍內(nèi),輸入回波損耗大于15dB,單路插入損耗小于3.4dB,隔離度在7.6到13.8GHz內(nèi)大于10dB。為了實現(xiàn)小型化、寬帶指標,在6-18GHz的基礎上,將工作頻率拓展至18-40GHz,合成路數(shù)也由2路拓展至8路。設計時盡量采用緊湊設計,減少不必要的傳輸與過渡損耗。過渡方... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

平面型功率合成放大器結構圖

電子科技大學碩士學位論文2在2006年，LinLi和KeWu提出了一種平面型功率合成放大器。如圖1-1該功放采用了4個放大單元，工作頻帶為25-31GHz。測試結果顯示該放大器在25GHz處的合成效率可達80%，增益大于20dB[5]。圖1-1平面型功率合成放大器結構圖在2008年，LarryW.Epp等人通過將魔T簡化并多級級聯(lián)的方式實現(xiàn)了33GHz處50W的輸出功率。圖1-2為其結構圖，該功放在5GHz帶寬內(nèi)的合成效率大于80%。整個功放系統(tǒng)采用了多個MMIC功率芯片進行合成，通過調(diào)整波導T型結內(nèi)的膜片來實現(xiàn)功率分配，為了實現(xiàn)寬帶傳輸，在T型結的兩輸出臂還采用了多節(jié)漸變過渡匹配的方式[6]。圖1-2采用簡化魔T的多模塊級聯(lián)結構圖在2015年，AliM.Darwish等人采用反射對消及增加隔離電阻的方式設計了一種新型多路功分器，如圖1-3，該結構除了隔離度較高，還能實現(xiàn)寬帶設計，其相對帶寬可達到50%-200%[7]。

第一章緒論3圖1-3反射對消式多路功分器在2018年，V.A.Goryashko等人通過徑向合成的方式設計了一款12路功率合成放大器。如圖1-4，該放大器中心頻率352MHz，可在高于外界環(huán)境10℃內(nèi)實現(xiàn)100KW的輸出功率[8]。圖1-4100KW功率合成放大器結構圖1.2.2國內(nèi)發(fā)展動態(tài)相比于國外，受限于自身條件和發(fā)展環(huán)境等限制，國內(nèi)關于固態(tài)功率放大器的研究較晚，基礎弱。但隨著技術需求的增長，近年來國內(nèi)相關領域的專家學者在這方面展開大量研究，希望能研制出更加高效可靠的固態(tài)功率放大器，相應的研究成果也比較顯著。在1995年，西安空間無線電技術研究所研究設計了一款工作頻帶為11.88-11.98GHz，最大輸出功率大于25W的功率合成放大器。該功放在工作頻段內(nèi)的小信號測試增益大于56dB[9]。在2004年，XinJiang等人采用波導空間功率合成的方式研制了一款工作于Ka波段的固態(tài)功放，如圖1-5，該放大器通過級聯(lián)行波傳輸下的寬邊開槽波導，在32.2GHz處輸出功率達到了33dBm，其3dB帶寬大于3GHz，合成效率達80%[10]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]計及特性阻抗不連續(xù)性的多頻帶多節(jié)變換器優(yōu)化設計[J]. 張晨露,陳明,張毅,梁麗君.  電子學報. 2013(02)
[2]用于微波組件的LTCC Wilkinson功分器設計[J]. 胡嵩松,劉穎力,張懷武,趙海.  電子元件與材料. 2011(01)
[3]空間功率合成技術的合成效率問題研究[J]. 江志浩,蔡德榮,王孜.  無線電通信技術. 2008(02)
[4]新型毫米波功率合成器設計[J]. 陳昌明,徐軍,王天寶,王建波.  固體電子學研究與進展. 2007(03)
[5]一種基于雙級支線功分/功合網(wǎng)絡的毫米波固態(tài)功率放大器[J]. 惲小華,孫琳琳,楚然,申明磊.  電子學報. 2006(S1)
[6]現(xiàn)代雷達電子對抗技術[J]. 王躍鵬,同武勤.  現(xiàn)代防御技術. 2005(02)
[7]電子設備熱分析/熱設計/熱測試技術初步研究[J]. 于慈遠,于湘珍,楊為民.  微電子學. 2000(05)
[8]矩形變形脊波導主模截止波長和特性阻抗計算[J]. 黃彩華.  雷達與對抗. 1997(03)
[9]Ku波段25W場效應固態(tài)放大器[J]. 于洪喜,單民珩,潘建華,崔駿業(yè).  空間電子技術. 1995(04)
[10]毫米波空間功率合成技術及其發(fā)展[J]. 葛俊祥.  電子學報. 1995(10)

博士論文
[1]微波毫米波平面/類平面功率合成關鍵技術研究[D]. 胡順勇.電子科技大學 2017

碩士論文
[1]V和W波段功率合成技術研究[D]. 周磊.電子科技大學 2012
[2]Ka波段波導內(nèi)空間功率合成技術研究[D]. 周義.電子科技大學 2005



本文編號：2926200