基片集成功率合成技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代微波毫米波通信系統(tǒng)的發(fā)展,對工作帶寬寬,效率高、大功率輸出的功率放大器的需求也越來越大。固態(tài)功率放大器與真空管放大器相比在可靠性、尺寸、重量和低電壓方面的有著巨大的優(yōu)勢。但是,當(dāng)個固態(tài)功率放大器受熱相互作用和匹配等問題,很難實現(xiàn)大功率輸出。因此功率合成技術(shù)可以通過集成大量的固態(tài)放大器來獲得大功率輸出。
　　功率分配合成/合成網(wǎng)絡(luò)的主要特性是其插入損耗、工作帶寬以及尺寸大小,對各種功率分配/合成網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與其結(jié)構(gòu)和所選擇實現(xiàn)

2、的技術(shù)是有關(guān)的。本文在深入研究了各種SIW和波導(dǎo)結(jié)構(gòu)功分器的基礎(chǔ)上,設(shè)計了四路基片集成波導(dǎo)(SIW)結(jié)構(gòu)功率分配網(wǎng)絡(luò),同時提出了六端口分支線波導(dǎo)定向耦合器,該耦合具有高隔離度和端口匹配較好的優(yōu)點,并以此設(shè)計并制作了三路功率分配合成網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合功率分配/合成網(wǎng)絡(luò),采用驅(qū)動級芯片XD1001研制出了一款三路功率合成放大器。為了功率合成放大后期的改進(jìn)升級和維護(hù),將各個功率MMIC做成模塊,在模塊內(nèi)通過波導(dǎo)-微帶過渡將固態(tài)放大器集成到模塊內(nèi),模塊

3、與功率分配合成網(wǎng)絡(luò)則通過標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)口連接,這樣有利于功率模塊的安裝和更換。另外,與在功率分配/合成網(wǎng)絡(luò)中集成功率MMIC的設(shè)計方案相比,模塊化的設(shè)計使芯片更加分散而且每個MMIC都有單獨的熱沉載體,具有更好的散熱能力。
　　采用三路功率分配/合成網(wǎng)絡(luò)制作的功率的固態(tài)功率合成放大器在33GHz-35GHz的頻率范圍內(nèi),飽和輸出功率大于21.53dBm,單個模塊的飽和輸出功率大于19.14dBm,平均合成效率為86.33％,最大合成