Ka頻段固態(tài)功率放大器研究.pdf

1、隨著現代電子技術的發(fā)展，通訊、電子對抗和毫米波雷達對系統(tǒng)高功率、小型化的需求越來越高。而毫米波固態(tài)功率放大器由于其直流電壓低、體積小、重量輕、制作方便、性能穩(wěn)定、合成效率高的優(yōu)點成為最有發(fā)展?jié)摿蛻们熬暗暮撩撞òl(fā)射機功率源。同時，將固態(tài)功率放大器作為回旋器件的前級穩(wěn)定功率源，能夠綜合固態(tài)器件和回旋器件的優(yōu)點，更好地滿足大功率毫米波發(fā)射機功率源的要求。
　　本文分析介紹了毫米波固態(tài)功率放大器的分類、性能指標、功率合成技術以及功率合

2、成失效的主要原因。并從功率合成理論，芯片選型，波導微帶過渡結構設計，功率分配/合成器設計、功率放大器有源設計、功率放大器的調試與測試等方面進行研究。在理論和實踐結合的基礎上，設計 Ka頻段高隔離度緊湊型寬帶固態(tài)功率放大器，為后續(xù)的大功率高性能固態(tài)功率放大器的研發(fā)積累設計經驗。本文主要研究內容有：
　　首先，設計完成具有寬帶寬、低插損特性的波導微帶過渡結構以及具有寬帶寬、高隔離度、幅相一致性好的兩路功分器，并基于E面魔T功分器單元設

3、計結構緊湊的八路/十六路功率合成網絡，為之后的27~33.5GHz頻段7W功率放大器以及32~38GHz頻段20W功率放大器的設計提供無源設計方案。
　　然后，基于波導微帶探針過渡結構完成27~33.5GHz頻段驅動級功放設計。同時基于波導微帶雙探針過渡和 E面魔 T功分器結構完成27~33.5GHz頻段7W固態(tài)功率放大器設計。經過測試，該功放在27~38GHz頻段內 S11均小于-10dB，在32~36.5GHz頻段小于-20d

4、B。整體無源結構 S21為1.2dB。另外，在27~33.5GHz頻段內，最小的飽和輸出功率為33dBm，最大為39dBm。在27~30.5GHz和31.5~32.5GHz頻段內，輸出功率均大于37dBm，達到較好效果。
　　最后，基于E面T型功分器、T型結功分器、H面波導彎頭和波導微帶H面探針過渡結構完成32~38GHz頻段20W固態(tài)功率放大器設計。相比較傳統(tǒng)的功分結構和芯片位于同一層的功放設計，該功放所有的芯片都安裝在下腔體上