3mm固態(tài)功率合成放大技術研究.pdf

1、3mm頻段單個固態(tài)功放輸出功率普遍還處于毫瓦量級,實現(xiàn)該頻段多路、高效、高輸出的功率合成對系統(tǒng)應用具有戰(zhàn)略價值,也是當前3mm頻段研究的瓶頸之一。本文在3mm頻段,利用金屬波導低損耗的特性,針對合成結構、頻帶寬度、合成效率等方面,對多種功率合成網(wǎng)絡進行較為深入的研究,主要工作如下:
　　1.基于E面波導-微帶探針理論,研制了3mm頻段波導單探針結構,該結構安裝方便、插損小、易于固態(tài)器件散熱,適用于3mm頻段寬帶、大功率應用。實測結

2、果顯示:在75-103.5GHz范圍,兩個端口反射系數(shù)小于-20dB,插入損耗小于2.2dB,扣除線損則該過渡的插損僅為0.25dB。
　　2.基于波導T型分支理論,分別對波導E面T型結、H面T型結、魔T進行了研究。并分別對3種電橋進行了設計研制,測試結果表明,三種電橋有著良好的幅相一致性,端口駐波,結構簡單易實現(xiàn)。
　　3.基于波導分支電橋理論,對E面波導分支電橋進行設計、研制。實測結果表明:在85-100GHz,S11<

3、-15dB,S21,S31約為-3.2到-3.4dB。對H面波導分支電橋進行研究,研制測試表明:在85-100GHz,輸入端口反射系數(shù)小于-15dB,兩輸出端口信號幅度一致性良好,幅度差在0.32dB以內(nèi),電橋損耗在1dB以內(nèi)。
　　4.基于波導環(huán)形電橋理論,總結出3mm頻段波導環(huán)形電橋的一般設計方法。對波導環(huán)形電橋進行仿真設計,研制。實測結果顯示:在75-103GHz范圍內(nèi),S11小于-15dB,S21,S31為-3.3dB到-

4、3.4dB左右。該結構損耗小、頻帶寬、隔離度高、易于加工,適合作為3mm頻段功率合成放大器。
　　5.基于波導環(huán)形電橋合成網(wǎng)絡,研制四路功率合成放大器,在88-92GHz范圍內(nèi),該合成器最大輸出功率高于1.8W,最大輸出功率為2.203W@88.5GHz,在88.5-94GHz,范圍內(nèi)合成器的合成效率高于70％,最大合成效率為86.4％@91GHz。在此基礎上研制了八路功率合成網(wǎng)絡,測試結果顯示:在85-100GHz范圍內(nèi),該合成