3mm倍頻源及功率合成技術(shù)的研究.pdf

1、微波通信不管是在軍事還是在民用中都發(fā)揮著重要的作用。軍事上為軍隊(duì)提供了更保密的通信手段，在民用通信中，移動(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)給人們的生活帶來(lái)越來(lái)越多的便利。微波固態(tài)器件可以為微波通信提供傳輸渠道。想要得到一個(gè)通信質(zhì)量較高的發(fā)射信號(hào)，就必須要有一個(gè)合適的頻率源，要想把發(fā)射出來(lái)的信號(hào)傳輸?shù)母h(yuǎn)，功率放大器為此提供了可靠的保證。所以近年來(lái)，倍頻源以及相應(yīng)的功率放大器技術(shù)的研究越來(lái)越成為人們研究的焦點(diǎn)。低功率已經(jīng)不能再滿(mǎn)足人們的需求，于是與之相應(yīng)的功率

2、合成技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。
　　本課題來(lái)源于3mm收發(fā)組件，本文著重對(duì)接收機(jī)系統(tǒng)中的兩個(gè)部分進(jìn)行研究，一個(gè)是倍頻源部分，另一個(gè)是功率放大器部分。在前半部分中，主要介紹了一些無(wú)源器件的原理，并對(duì)各個(gè)器件進(jìn)行分析和選擇，之后對(duì)有源芯片進(jìn)行選擇，采用模塊化的設(shè)計(jì)思路。功率放大器部分介紹了一些功率分配合成器件的原理，并且從加工、裝配、功率合成網(wǎng)絡(luò)的幅度相位一致性進(jìn)行理論分析，并最終做出選擇，選用課題所需的功率器件。由于3mm器件價(jià)格昂貴，研究經(jīng)

3、費(fèi)有限，本文先在低頻段對(duì)功率合成技術(shù)進(jìn)行了預(yù)研究，完成了一個(gè)C波段600W功率合成放大器的研制。最后根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)要求和目前器件的水平，開(kāi)展3mm四路功率合成放大器的研制，并在四路合成的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)展十六路合成器的研制。
　　在本課題中，選用一個(gè)Ku波段的DRO頻率源，連接一個(gè)2×3倍頻器，倍頻出來(lái)到W波段，從而達(dá)到所需工作頻段。由于電路的損耗必須選取合適的功率放大器，來(lái)彌補(bǔ)消耗的功率。這樣輸出的頻率信號(hào)穩(wěn)定性比較高、相噪特性好、

4、噪聲系數(shù)小。但是目前在此頻段內(nèi)技術(shù)還不成熟，國(guó)內(nèi)外對(duì)此報(bào)道也較少，所以其中的有源器件選用MMIC單片，因?yàn)镸MIC單片使用更加方便，性能更加穩(wěn)定，同時(shí)可以大大地減少仿真和測(cè)試的時(shí)間。功率合成技術(shù)采用先在低頻段試研究，再過(guò)渡到高頻段。合成方式都采用多級(jí)級(jí)聯(lián)，此種方法結(jié)構(gòu)清晰，加工簡(jiǎn)單。在C波段預(yù)研項(xiàng)目中采用微帶3dB混合環(huán)的形式，而在W波波段采用一種4路新型爪式結(jié)構(gòu)。首選將此爪式結(jié)構(gòu)制作成一個(gè)功放單元模塊，通過(guò)波導(dǎo)內(nèi)空間功率合成的方法，用