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1、在各種現(xiàn)代民用和軍用電子設(shè)備與系統(tǒng)中,功率放大器發(fā)揮著非常重要的作用。為了改善通信質(zhì)量以及提高軍用電子設(shè)備的性能,提高功放的輸出功率至關(guān)重要,功率合成技術(shù)的研究也成為了各功放研究團(tuán)隊(duì)的主要方向之一。
本論文研究了目前的放大器技術(shù)和功率合成技術(shù),結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)研制了高性能Ku頻段功率放大鏈路系統(tǒng)中的各個(gè)部件。論文主要包括功率放大器基本理論介紹、功率合成技術(shù)介紹、功率放大鏈路設(shè)計(jì)和電路測(cè)試四個(gè)方面。主要內(nèi)容為:
1.采用N
2、E3511S02場(chǎng)效應(yīng)管,通過穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、最大增益阻抗匹配、級(jí)聯(lián)電路設(shè)計(jì)以及對(duì)容易忽略的貼片元件和放大器腔體進(jìn)行了詳細(xì)分析,研制了一個(gè)Ku波段增益放大器。仿真和測(cè)試結(jié)果均表明,在14GHz~14.5GHz頻段內(nèi)增益大于31dB,增益平坦度小于0.3dB,輸出1dB壓縮點(diǎn)大于9dBm,滿足了預(yù)定指標(biāo)。
2.采用HMC490驅(qū)動(dòng)放大器管芯,研制了一個(gè)Ku波段驅(qū)動(dòng)放大器。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論分析了金絲鍵合中金絲的數(shù)量、角度對(duì)電路性能的影響
3、,并在設(shè)計(jì)和制作過程中充分考慮,減小電路微組裝對(duì)芯片指標(biāo)的惡化,最終仿真和測(cè)試結(jié)果均表明,驅(qū)動(dòng)放大器在14GHz~14.5GHz頻段內(nèi)1dB壓縮點(diǎn)輸出功率約為26dBm,增益大于24dB,輸入輸出反射系數(shù)良好,滿足系統(tǒng)需求。
3.采用HMC516管芯,利用微帶電路和波導(dǎo)微帶轉(zhuǎn)換相結(jié)合的結(jié)構(gòu)研制了一個(gè)輸入輸出均為波導(dǎo)口的 Ku波段功率放大器,仿真和測(cè)試結(jié)果均表明電路在14GHz~14.5GHz頻段內(nèi)輸出功率大于16dBm,增益大
4、于18dB,滿足系統(tǒng)需求。
4.研究目前常用波導(dǎo)功率合成技術(shù),對(duì)比三端口功分器和四端口耦合器的優(yōu)劣,最終采用波導(dǎo) E面定向耦合器,分別仿真設(shè)計(jì)了兩路功率合成網(wǎng)絡(luò)和四路功率合成網(wǎng)絡(luò),并將兩路功率合成/分配器進(jìn)行了加工制作,測(cè)試結(jié)果表明,在14GHz~14.5GHz頻段內(nèi),插損小于0.4dB,反射系數(shù)小于-16dB,輸出端口隔離度大于22dB,插損比指標(biāo)要求略大。
5.最后在此兩路功率分配/合成的基礎(chǔ)上,制作了一個(gè)Ku波
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