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Ka波段平面功率合成技术研究

李兴萨  
【摘要】: 毫米波功率放大器是毫米波发射系统的关键部分。放大器性能的提高意味着更远的作用距离,更强的抗干扰能力,还有更好的通信质量。在单个器件输出功率有限的情况下要提高系统的输出功率,主要采用功率合成技术的方法。目前,应用得最多的毫米波功率合成技术是平面电路合成和空间功率合成,本论文主要研究平面功率合成。通常的平面电路功率合成方案都基于平面微带电路,由于毫米波频段微带线损耗大,且电路面积随器件数量增长呈非线性增长,因此能够合成的放大器单元数量受到限制。 本论文在对国内外的毫米波功率合成技术进行研究和分析的基础上,提出了一种新颖的,由H面T接头、H面定向耦合器、波导到微带的脊波导过渡构成的平面功率合成结构。该结构相比常见的基于微带电路的平面功率合成结构,有更小的插入损耗和更高的合成效率;同时又具有比空间功率合成结构更薄的体积,能满足许多工程实际的需要。 实际制作了背对背结构的功率分配/合成网络,在34~37GHz的频率范围内,实测的插损小于2dB,输入端口反射损耗优于15dB。在这基础上采用4片AMMC5040芯片制作了功率合成放大器。测试结果表明,在33~36GHz范围内,最大饱和输出27.93dBm,最小饱和输出27.41dBm,最大合成效率90.4%,带内平均合成效率大于80%。


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