Ku頻段高效大功率合成放大器設(shè)計(jì).pdf

1、功率合成技術(shù)一直是微波/毫米波領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。特別是最近幾年，隨著空間技術(shù)的迅猛發(fā)展，通信所需的發(fā)射功率越來(lái)越大，固態(tài)單管難以達(dá)到要求，往往需要采用功率合成技術(shù)。 傳統(tǒng)的平面電路合成方式具有插損大、可擴(kuò)展路數(shù)不多等缺點(diǎn)，限制了合成功率的大?。蛔罱鼑?guó)內(nèi)外研究很多的空間功率合成技術(shù)克服了傳統(tǒng)平面合成方式的缺點(diǎn)，具有較高的合成效率、強(qiáng)擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，但是在散熱上存在的不足使其較難在大功率的連續(xù)波和高占空比脈沖輸出場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用

2、。 本文在分析了眾多國(guó)內(nèi)外固態(tài)功率合成技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了一種具有高合成效率、高增益、強(qiáng)擴(kuò)展性、散熱良好以及結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)的四路準(zhǔn)電路合成方案。該方案的無(wú)源部分采用波導(dǎo)E面T型功分/合成器與波導(dǎo)E面-微帶雙探針過(guò)渡相結(jié)合的方式，并運(yùn)用三維電磁場(chǎng)仿真軟件HFSS在Ku頻段對(duì)這種功分/合成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，在13.8～14.8GHz頻率范圍內(nèi)，無(wú)源合成效率高于89％，與仿真有較好的一致性；有源部分采用TGA2502-

3、EPU與EID1416-12的兩級(jí)放大結(jié)構(gòu)，為了減小單路之間信號(hào)幅度、相位差對(duì)合成效率的影響，進(jìn)行了功放單路調(diào)試，將四路輸出功率差異控制在幅度±0.5dB，相位±5deg范圍內(nèi)。最終的合成功率放大器在13.8～14.8GHz頻率范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了總共約30dB增益，連續(xù)波輸出最大PldB功率達(dá)45W(46.5dBm)，帶內(nèi)波動(dòng)±1dB，無(wú)源合成效率高于87％，以及最高達(dá)22％的附加效率(PAE)，與理論計(jì)算結(jié)果基本吻合。最后，對(duì)這個(gè)固態(tài)功率