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X波段宽带高功率系列功放的理论研究与设计

张勇  
【摘要】: 固态功率放大器与电子管放大器相比,具有可靠性高、长寿命、工作电压低、故障软化等优点,近年来,低频段的固态功率放大器已得到广泛的应用,但在高频段尤其是X波段,受到单个功率管输出功率偏低的限制,其工程应用普及率很低,因此研究高功率X波段固态放大器具有非常重要的意义。 目前,X波段固态功率放大器采用的功率管主要是GaAs FET功率管,大功率放大器的设计技术主要是GaAs FET放大器设计技术和功率合成设计技术,本文针对GaAs FET功率管的特点,首先介绍了单级功率放大器的设计方法和理论,阐述了输入输出匹配网络、偏置电路、隔直电路的设计方法和要求,介绍了常用的电源调制电路;其次分析比较了常用功率合成技术,采用微波CAD软件对各微带电路进行了仿真优化设计,给出了仿真数据和实测结果。 在此基础上,利用现有的低频段成熟的技术来进行不同功率量级的功放组件研制,形成该频段内的功放系列化、通用化、模块化设计。设计成型的发射模块应用广泛,可以通过合成而成为大功率集中式发射机,也可以直接作为发射单元应用于相控阵雷达。最后通过测试,设计的系列功率放大器在9.0GHz~10 Ghz的频带范围内输出功率满足设计要求。


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