毫米频段固态功率合成技术研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------8毫米频段固态功率合成技术研究电子科技大学硕士学位论文姓名：陈俊陶申请学位级别：硕士专业：无线电物理指导教师：徐军20090401摘要摘要毫米波系统工作波长短、设备体积小、重量轻、机动性能好，并能提供较高的精度和良好的分辨率，它以其良好的特性在军事和民用上扮演着越来越重要的角色。毫米波系统应用与发展很大程度上取决于其输出功率，但单个固态器件输出功率总是有一定限度的，为了得到更大的输出功率就需要采用功率合

2、成技术。本文对８毫米波段功率合成技术进行了系统研究，主要工作如下：（１）在研究和对比了多种功率合成技术的特点后，选择波导定向耦合器．微带双探针功率分配／合成结构作为毫米波功率合成放大器的实现方案；分析了此结构相关工作原理，利用ＣＳＴＭｉｃｒｏｗａｖｅＳｔｕｄｉｏ软件对该无源网络进行建模和优化；应用此结构研制了Ｋａ波段功率合成放大器，在２９．０ＧＨｚ～３０．５Ｇ——————————————————————————————————————--------------------------------------------------------------------------------

3、----------------Ｈｚ工作频带内，获得了最大７．２１Ｗ（３８．５８ｄＢｍ）的饱和输出功率，最大合成效率达到７２．１％。（２）设计了Ｋａ频段波导．微带对脊鳍线过渡，并将其运用于功率驱动放大器中。在２９．０ＧＨｚ－３０．５ＧＨｚ工作频带内，功率驱动放大器饱和输出功率大于３１．９２ｄＢｍ，最大饱和输出功率为３３．９５ｄＢｍ。关键词：毫米波，功率合成，固态功率放大器，波导定向耦合器，双探针ＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＭｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｓｈｏｒｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ，ｓｍａｌｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｖｏｌｕｍｅ，ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔａｎｄｇｏｏｄｆｌｅｘｉ

4、ｂｉｌｉｔｙ．Ｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｇｒｅａｔｅｒｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｓｅａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅｓｙｓｔｅｍｓｈａｖｅｐｌａｙｅｄｍｕｃｈｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎｍｉｌｉｔａｒｙａｎｄｃｉｖｉｌｄｏｍａｉｎ．Ｔｈｅａｒｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅｓｏｌｉｄ—ｓｔａｔｅｓｙｓｔｅｍＢｕｔｔｈｅｌｉｍｉｔｅｄｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒｏｆａ——————————————————————————————————————------

5、------------------------------------------------------------------------------------------ｇｒｅａｔｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒ．ｓｉｎｇｌｅｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅｐｏｗｅｒｄｅｖｉｃｅｉｓｔｈｅｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｏｆｂｅｃｏｎｑｕｅｒｅｄｂｙｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅｓｙｓｔｅｍｓ，ｗｈｉｃｈｃａｌｌａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄ：ｔｈｅｐｏｗｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，８ｍｍｗａｖｅｂａｎｄｐｏｗｅｒｃｏｍｂ

6、ｉｎａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｄｅｅｐｌｙ．Ｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｗｏｒｋｉｎｃｌｕｄｅｓ：（１）Ｔｈｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅｐｏｗｅｒ－ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｉｎａｎａｌｙｚｅｄｄｅｔａｉｌ．ＷｅｕｓｅｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｗａｖｅｇｕｉｄｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｃｏｕｐｌｅｒａｎｄｄｏｕｂｌｅａｐｒｏｂｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｎＥｐｌａｎｅａｓｌｏｗｌｏｓｓｐｏｗｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ／ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｉｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｉｌｌｉｍｅ

7、ｔｅｒ－ｗａｖｅｐｏｗｅｒ－ｃｏｍｂｉｎｉｎｇａｍｐｌｉｆｉｅｒ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｉｓ——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇ３