毫米波固態(tài)功率合成.pdf

1、固態(tài)功率器件越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于毫米波系統(tǒng)中，固態(tài)器件的性能可靠性好、直流供電電壓較低、體積小和易于模塊化等獨(dú)有特點(diǎn)逐漸地替代了過(guò)去的電真空器件。單個(gè)固態(tài)功率器件輸出功率依然很低，為了達(dá)到毫米波系統(tǒng)對(duì)大功率的要求，一般常常用功率合成方式來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)大功率的要求，是當(dāng)前最有效的方式。
　　本文主要基于波導(dǎo)功率合成方法對(duì)毫米波固態(tài)功率合成技術(shù)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，而且從功率合成網(wǎng)絡(luò)的電路損耗、幅相不一致性等方面對(duì)功率合成效率的影響進(jìn)行討論和

2、分析，對(duì)功率合成中放大器失效性的問(wèn)題進(jìn)行了討論。并且對(duì)徑向波導(dǎo)功率合成技術(shù)的理論進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了Ka波段的十六路固態(tài)功率合成放大器，并研制了W波段的十二路以圓波導(dǎo)激勵(lì)的徑向波導(dǎo)功率分配網(wǎng)絡(luò)。
　　基于分支波導(dǎo)電橋結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)并研制了五孔分支波導(dǎo)電橋和七孔分支波導(dǎo)電橋。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示五孔分支波導(dǎo)電橋在32-40GHz范圍內(nèi)幅相一致性良好，S21，S31在-3.1到-3.4dB。七孔的分支波導(dǎo)電橋相比五孔分支波導(dǎo)電橋帶寬得到擴(kuò)

3、展，但損耗增加了。并且在五孔分支波導(dǎo)電橋的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了立體式的四路功率合成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)測(cè)顯示在32-40GHz幅相一致性良好。并且還設(shè)計(jì)了基于五孔分支波導(dǎo)電橋和波導(dǎo)-微帶同側(cè)雙探針的功率合成網(wǎng)絡(luò)。加工實(shí)物測(cè)試結(jié)果顯示在32-40GHz插損為1dB左右，有著隔離度高、低損耗，寬頻帶的性能。
　　基于徑向波導(dǎo)原理，利用圓波導(dǎo)TE01模的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并加工了在W波段的以圓波導(dǎo)激勵(lì)十二路空間徑向功率分配網(wǎng)絡(luò)，并且對(duì)圓波導(dǎo)仿真設(shè)計(jì)了一種花瓣型模式

4、轉(zhuǎn)換器，有效地抑制了圓波導(dǎo)其他低次模的傳輸。該分配網(wǎng)絡(luò)實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，在88GHz-96GHz頻帶內(nèi)，輸出端口的插入損耗約為11.1~11.7dB左右，回波損耗優(yōu)于15dB。顯示其寬帶和低損耗特點(diǎn)，使得它可以應(yīng)用于W波段的功率合成技術(shù)。
　　研制了Ka波段十六路波導(dǎo)空間功率合成放大器。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，合成放大模塊功率測(cè)試表明在36GHz處有飽和輸出 Psat為35.11dBm，在36GHz處 P-1dB為34.51dBm；32~40G