X波段大功率固态放大器设计技术研究

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X波段，输出功率偏低制约其应用，研究大功率的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。 在此基础上，设计了大功率固态放大器，末级采用多放大链合成，合成器采用平面微带电路和波导到同轴双探针结构合成器相结合的电路形式，采用微波CAD软件对各微波电路进行了仿真优化设计，给出了仿真数据和实测结果。最后通过测试，设计的功率放大器在9.5GHz～10.5 Ghz的频带范围内输出功率大于280W，功率附加效率大于15％。

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本课题主要的研究工作

1.4论文的结构

2固态功率放大器的设计

2.1概述

2.2匹配网络的设计

2.3直流馈电网络的设计

2.4隔直电路的设计

2.5 电源调制电路的设计

2.6本章小结

3常用微波功率合成技术

3.1 概述

3.2芯片级功率合成技术

3.3电路级功率合成技术

3.3.1 谐振式功率合成

3.3.2 非谐振式电路合成

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波段固态大功率放大器的研制

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 放大链的设计

4.3.2 电源馈电和调制电路单元的设计

4.3.3 1分8功率分配合成器的设计

4.3.4 波导到同轴双探针合成器的设计

4.4放大器的实现和测试结果

4.5本章小结

5结束语

致谢

参考文献