寬帶波導功分網(wǎng)絡研究.pdf

1、當前,以通信系統(tǒng)與雷達系統(tǒng)為代表的現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,寬帶波導功分網(wǎng)絡是其中必不可少的核心組成單元,在構(gòu)建天線陣列饋電網(wǎng)絡,多通道收發(fā)組件等系統(tǒng)時均扮演著舉足輕重的作用,尤其在固態(tài)功率放大器應用中,功率分配合成網(wǎng)絡的工作帶寬、插入損耗、輸出端口間幅度和相位的一致性以及隔離度等特性是實現(xiàn)固態(tài)高功率分配合成組件的關(guān)鍵所在,同時也是衡量一個功率分配合成網(wǎng)絡性能優(yōu)劣的指標所在。
　　本文首先分析了實際工程應用中經(jīng)典的組成波導功分網(wǎng)絡的基本單元

2、,并在此基礎(chǔ)上提出了一種新穎的寬帶五端口波導功率分配合成結(jié)構(gòu)。該功率分配合成結(jié)構(gòu)具有工作帶寬寬,輸出端口間的幅相一致性和隔離度高以及加工裝配簡單等特點。基于該創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設計的寬帶波導功率分配合成網(wǎng)絡很好的解決了網(wǎng)絡輸出端口間相位和幅度一致性以及高隔離度的技術(shù)難題。針對本論文提出的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)以及對寬帶波導功率分配合成網(wǎng)絡的研究,本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　第一,研究了國內(nèi)外寬帶波導功率分配合成網(wǎng)絡器件的研究現(xiàn)狀及研究進展,詳細分析了

3、實際工程中常用于設計功率分配網(wǎng)絡的四端口器件網(wǎng)絡的散射矩陣特性。并針對基于波導窄邊裂縫耦合的四端口Riblet耦合器和六端口波導耦合器進行了基本的理論分析。進而在此基礎(chǔ)上,提出了一種結(jié)構(gòu)新穎的五端口波導功率分配合成結(jié)構(gòu)并對其進行了基本的原理分析。
　　第二,基于前文的理論研究方法,設計實現(xiàn)了一款窄帶(12.2％)一分二的波導功率分配合成單元,實測數(shù)據(jù)表明,在31GHz-35GHz的工作帶寬內(nèi),該結(jié)構(gòu)的插入損耗小于0.2dB,輸入端

4、口反射系數(shù)優(yōu)于20dB,輸出端口間的幅度和相位不平衡度優(yōu)于±0.1dB和±0.7°,隔離度優(yōu)于17dB。并根據(jù)實測結(jié)果對窄帶單元進行了改進,研制了一款工作在Ka波段寬帶(21.2％)一分二功率分配合成單元。
　　第三,在前文研制的一分二波導功率分配合成單元的研究基礎(chǔ)上,設計實現(xiàn)了一款2n型一分八寬帶波導功率分配合成網(wǎng)絡,實測結(jié)果表明,在21％的相對帶寬內(nèi),該波導功率分配合成網(wǎng)絡的插損小于0.35dB,輸入輸出端口的反射系數(shù)優(yōu)于15