S頻段1000W固態(tài)功放的研究與實現(xiàn).pdf

1、固態(tài)功率放大器（SSPA）因為其可靠性高、壽命長、體積小、效率高、線性度好等優(yōu)點[1]，已廣泛應用于衛(wèi)星通信、雷達、廣播電視、移動通信等電子系統(tǒng)中。大功率固態(tài)放大器作為一個復雜的電子設備，涉及到結構散熱、微波功率放大、監(jiān)視控制等多個技術領域，研制難度較大。本文研究的目的是結合工程項目應用的需要，設計、研制S頻段、1000W固態(tài)高功率放大器樣機，主要研究工作如下：
　　1分析了課題研制大功率放大器的需求背景，對比了大功率真空器件放大

2、器和大功率固態(tài)放大器的優(yōu)缺點[2]，研究了國內(nèi)外大功率固態(tài)放大器的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了研制大功率固態(tài)放大器的重要意義，提出了固態(tài)高功放研制的具體要求。
　　2在系統(tǒng)層面對固態(tài)高功率放大器的整體架構、功率增益分配、失效影響、結構散熱、噪聲抑制等方面進行了研究、分析，劃分出各功能分機，并對各分機提出了具體的技術要求。本固態(tài)高功放采用1：1備份方式工作，整機主要由S頻段固態(tài)高功放A機、B機和開關網(wǎng)絡及控制單元等三部分組成，總增益≥70dB，

3、輸出功率≥1000W。單套高功放輸出功率由8個160W固態(tài)功放單元輸出合成實現(xiàn)，采用強迫風冷散熱。
　　3對系統(tǒng)內(nèi)各分機，包括驅(qū)動與監(jiān)控單元、功放單元、功率分配與合成網(wǎng)絡[3]、開關網(wǎng)絡及控制單元，以及各分機內(nèi)部模塊進行了設計，重點對其中的末級功放單元和大功率徑向波導合成器的電路設計、軟件仿真分析、結構散熱的研究、設計過程進行了深入介紹。功率放大電路主要采用性價比較高的 LDMOS集成功率放大器和場效應管。各分機設計了電壓、電流、

4、溫度、前向功率、返向功率等完備的監(jiān)測點和過壓、過流、過電壓駐波比等保護電路，以縮短故障定位時間，提高設備安全性。采用大功率徑向波導合成器將8路功放單元的輸出信號進行一次合成[4]，合成效率達到90％以上，承受連續(xù)波功率大于2kW。采用熱分析軟件對設備進行了結構熱設計，合理控制設備溫升，提高設備可靠性。
　　4給出了高功放主要技術指標的測試方法，并對研制的S頻段固態(tài)高功放設備進行了聯(lián)調(diào)、測試。高功放輸出功率1175W，整機增益73.