X波段宽带高功率系列功放的理论研究与设计

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。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1概述

1.2 X波段微波固态放大器国内外的研究现状

1.3主要工作内容

1.4论文的结构

2 固态功率放大器的设计

2.1概述

2.2匹配网络设计

2.3直流馈电设计

2.4隔直电路设计

2.5电源调制电路设计

2.6本章小结

3 常用微波功率合成技术

3.1概述

3.2芯片级合成技术

3.3电路级合成技术

3.3.1谐振式功率合成

3.3.2非谐振式功率合成

3.4空间合成和准光合成

3.5合成效率分析

3.6本章小结

4 X波段宽带高功率系列功放研制

4.1概述

4.2功率放大器的组成和工作原理

4.3电路设计

4.3.1 功放模块的设计

4.3.2电源调制电路的设计

4.3.3分配合成器设计

4.4功放的实现和测试结果

4.5小结

5 结束语

致谢

参考文献