Q波段固態(tài)功放研究.pdf

1、固態(tài)功率放大器普遍的應(yīng)用于行波管、速調(diào)管、反波管等電真空功率放大器的前級驅(qū)動器、電子對抗、專用測試系統(tǒng)、無線通訊以及各類軍用民用衛(wèi)星。固態(tài)功率器件的輸出功率由于半導(dǎo)體材料的限制依然不高，為了滿足系統(tǒng)對于中大功率的要求，普遍采用功率合成技術(shù)。本文的主要工作為利用微帶過渡結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了 Q波段標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)輸入輸出的單路固態(tài)功率放大器的設(shè)計以及功率合成網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。
　　對于單路固態(tài)功率放大器的設(shè)計，首先需要實現(xiàn)的是波導(dǎo)到微帶的過渡。本文對常用的

2、幾種波導(dǎo)到微帶的過渡結(jié)構(gòu)在電磁仿真軟件 HFSS中分別進行建模仿真優(yōu)化并加工實測，波導(dǎo)-脊波導(dǎo)-微帶過渡結(jié)構(gòu)在42-46GHz的工作頻帶內(nèi)測得傳輸損耗在0.55dB以內(nèi)，輸入端口的反射系數(shù)在-17dB以下，但是測試中存在著脊波導(dǎo)與微帶的接觸裝配問題，導(dǎo)致每次測試的結(jié)果相差較大；波導(dǎo)-微帶H面過渡結(jié)構(gòu)在該頻段反射系數(shù)在-18dB以下，傳輸損耗在0.6dB以內(nèi)，裝配簡單且誤差較小，分析各自的優(yōu)缺點，最終選擇了波導(dǎo)-微帶H面直接過渡結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)

3、單路固態(tài)功放的設(shè)計。
　　基于傳統(tǒng)的波導(dǎo)魔 T功率分配器四端口網(wǎng)絡(luò)的基本理論，設(shè)計了兩種高隔離度的功率分配器，其中實測基于新匹配結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)魔T在42-46GHz的帶寬內(nèi)信號輸入端口的反射系數(shù)低于-17dB，其兩路功分輸出端口的幅度一致性較好，在0.2dB以內(nèi)，兩輸出端口的隔離度在-20dB以下。
　　根據(jù)徑向波導(dǎo)原理，利用同軸波導(dǎo)橫電磁波(TEM模)的特點，采用矩形波導(dǎo)-同軸波導(dǎo)的變換結(jié)構(gòu)設(shè)計了8路功率分配器，在42-46G

4、Hz頻段內(nèi)反射系數(shù)在-25dB以下，每路功分輸出端口的幅度一致性在-0.18dB以內(nèi)，由于基于同軸線 TEM模的徑向波導(dǎo)是以波導(dǎo)的窄邊為公共端，所以如果增加功率分配器的路數(shù)就會導(dǎo)致體積很大，故提出了基于圓波導(dǎo) TE01模的徑向波導(dǎo)，它以矩形波導(dǎo)的寬邊作為公共端，根據(jù)這一思想，設(shè)計了20路功率分配器，在42.5-45.5GHz的頻段內(nèi)的反射系數(shù)在-15dB以下，每路功分輸出端口的幅度一致性在0.15dB以內(nèi)。
　　根據(jù)上面完成的波導(dǎo)