Ka波段功率分配合成網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì).pdf

1、功率放大器是毫米波通信系統(tǒng)中的重要組成部分，它的輸出功率大小決定了發(fā)射機(jī)的工作半徑。在ka波段，傳統(tǒng)的功率放大器采用電真空器件，發(fā)射功率大，但工作電壓高，穩(wěn)定性低，而且維護(hù)成本高。近年來，隨著毫米波MMIC芯片的發(fā)展，毫米波固態(tài)功率合成技術(shù)成為了研究熱點(diǎn)之一。功率合成技術(shù)是指通過功率分配合成網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)固態(tài)放大器件的輸出功率合成，從而達(dá)到較大的功率電平，實(shí)現(xiàn)可靠性高的大功率輸出。與傳統(tǒng)的電真空器件相比，功率合成放大器具有更高的穩(wěn)定性，使用

2、壽命更長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。常用的波導(dǎo)功率分配/合成結(jié)構(gòu)均為二進(jìn)制式功分結(jié)構(gòu)，例如T型結(jié)，波導(dǎo)3dB定向耦合器，這類技術(shù)較為成熟，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于模塊化的特點(diǎn)。但在多路合成時(shí)，帶寬有限，同時(shí)體積和損耗成倍加大，影響合成效率。相對(duì)而言，鏈?zhǔn)胶铣杉夹g(shù)在多路合成時(shí)體積較小，易于散熱，合成效率較高，但由于設(shè)計(jì)較為復(fù)雜且對(duì)工藝要求較高，相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)研究相對(duì)較少。
　　 本文介紹了功率合成技術(shù)的基本理論，分析了比較常用的波導(dǎo)T型結(jié)、波導(dǎo)

3、3dB定向耦合器以及波導(dǎo)微帶過渡技術(shù)的工作原理。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)制作了ka波段的波導(dǎo)微帶探針過渡，以及T型結(jié)、波導(dǎo)3dB定向耦合器的一分二功率分配合成結(jié)構(gòu)，實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果較好吻合。
　　 基于鏈?zhǔn)焦β屎铣稍?，設(shè)計(jì)并制作了一款結(jié)構(gòu)新穎的八路波導(dǎo)鏈?zhǔn)焦β史峙?合成結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)基于行波式波導(dǎo)功分原理，實(shí)現(xiàn)等相位功率分配/合成，具有寬帶，高合成效率的特點(diǎn)。從仿真結(jié)果來看，在26.5GHz-35GHz范圍內(nèi)，幅度相位得到了較好的一致