宽带MPM中的固态功率均衡技术研究

摘要

6～18GHz以及26.5～40GHz在微波频谱中有着较为广泛的应用。涉及到生物仪器，遥感探测，雷达导弹等方方面面。功率模块相较于真空电子器件有着体积小，集成度高，增益高，噪声系数小的优势，同时又比固态放大器输出功率大，效率高。因此在许多场合具有不可替代的作用。
　　本文着重于讨论功率模块中的固态驱动模块。固态驱动模块由负责提供特定增益的放大器以及负责均衡频带内增益平坦度的均衡器组成。本文在分析研究了电容加载理论、慢波结构的基础上结合了增益均衡器的实现形式，设计实现了两种新颖的均衡器即基于电容加载的小型化均衡器和慢波结构基片集成波导均衡器。利用等效电路从电容加载的角度分析总结电容加载在均衡器的频率控制、小型化所能起到的作用。将电容加载结构嵌入均衡器中，研究结果表明了电容加载的均衡器在6～18GHz频带范围内驻波系数小于2，均衡量大于10dB。同样的简述了基片集成波导，慢波结构在小型化，高频率方面的作用。以半模基片集成波导为主传输线，四分之一模基片集成波导为谐振单元以及结合慢波结构设计了一种新结构均衡器。测试结果表明其在26.5～40GHz频带内驻波系数小于2，均衡量大于8dB。该结构巧妙的利用了半模SIW的特性回避了传统SIW结构封闭的缺点，同时大大减小了器件的体积。最后成功研制了两款分别工作在6～18GHz和26.5～40GHz的固态驱动模块。最终的测试结果都达到了指标要求。

目录

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第一章 绪论

1.1微波毫米波功率模块（MPM/MMPM）简介

1.2 国内外均衡器发展动态

1.2.1 国外发展动态

1.2.2 国内发展动态

1.3 论文的研究意义与研究内容

第二章 增益均衡器的基本理论

2.1增益均衡器介绍

2.2 增益均衡器分类

2.2.1 立体结构类增益均衡器

2.2.2微带型均衡器

2.2.3基于基片集成波导的陷波单元

2.3 本章小节

第三章 新结构微波毫米波均衡器设计

3.1 6~18GHz小型化增益均衡器研究

3.1.1 基于电容加载的谐振器理论分析

3.1.2 电容加载陷波单元研究

3.1.3 电容加载均衡器设计

3.2基于慢波结构的半模基片集成波导均衡器

3.2.1半模基片集成波导与慢波结构基片集成波导

3.2.2微带线到SIW与HMSIW的锥形过度结构

3.2.3基片集成波导慢波结构

3.2.4 慢波结构基片集成波导均衡器

3.3 本章小结

第四章 微波毫米波驱动模块的设计

4.1 6-18GHz微波固态驱动模块的设计

4.1.1 驱动模块的射频电路设计

4.1.2 驱动模块的腔体设计

4.1.3 电源供电电路设计

4.1.4 驱动的模块级联测试

4.1.5 6~18GHz均衡器的设计

4.1.6 驱动模块的测试分析

4.2 26.5-40GHZ毫米波固态驱动模块设计

4.2.1 驱动模块的射频电路设计

4.2.2 驱动模块的腔体设计

4.2.3 电源供电电路设计

4.2.4 驱动的模块级联测试

4.2.5 26.5~40GHz均衡器的设计

4.2.6 驱动模块的测试分析

4.3 本章小结

第五章 总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果