毫米波固态功率合成技术研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位

2、论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要随着卫星通信，电子战系统和相控阵雷达的迅猛发展，对毫米波系统的输出功率要求越来越高，大的输出功率意味着更远的通信距离和更强的抗干扰能力。由于单个固态器件的输出功率总是有一定限制，这就需要采用功率合成技术。本文深入研究了波导T型结、3dB分支波导耦合器、波导魔T等功率分配器，并运用电磁场仿真软件CST和HFSS进行了建模和优化仿真，分析了各种功率分配器

3、的优缺点，综合利用波导E-T结功分器低插损和分支波导定向耦合器高隔离度的特性设计八路功率分配/合成网络。并根据本项目需要分析并优化仿真了波导—微带—探针过渡、波导—对极鳍线—微带过渡。此外，还讨论了影响功率合成放大器合成效率的主要因素。在上述工作的基础上设计了两级驱动放大模块和功率合成放大模块，每级放大器都单独制作完成，在驱动级放大器中加入了衰减芯片用于自动增益控制和步进调节，在系统的输入输出端都加入了检波器用于监测输入输出信号功率。并在八路功率分配/合成网络的基础上利用TGA-4505大功率MMIC芯片制作了八路功率合成放大

4、器，将每个功率芯片单独做在一个腔体里面形成一个功放模块，各个模块之间相互独立存在。最后创造性的设计了功率分配/合成网络拓扑结构，将驱动级放大模块，输入输出检波电路都放置在同一个腔体上，具有结构新颖、维护方便、可靠性高、容易扩展的特点。最后使用由某单位提供的单片机控制电路，实现了负压保护、自动增益控制、步进控制等功能，经过测试在整个工作频段内合成功率大于43.4dBm，最大合成效率达90%，具有极佳的散热性能和良好的工程应用价值。关键词：毫米波，固态功率合成放大器，分支波导耦合器，功率分配/合成I万方数据ABSTRACTABST

5、RACTWiththerapiddevelopmentofthesatellitecommunications,electronicwarfaresystemsandphasedarrayradar,largeroutputpowerofmillimeter-wavesystemhavebecomingdemandedincreasingly.Largeoutputpowermeansmorecommunicationdistanceandgreateranti-interferencecapability.Sincetheo

6、utputpowerofasinglesolid-statedeviceislimited,thepowersynthesistechnologyisdemanded.Thispaperstudiesin-depthpowersplittersforexamplewaveguideE-Tjunction,branch-waveguidecoupler,Magic-Twaveguideetc,andcarriesoutmodelingandoptimizesemployingelectromagneticsimulationso

7、ftwareCSTandHFSS,analyzestheadvantagesanddisadvantagesofvariouspowersplitters.Wehavedesignedeight-waypowerdivider/combinernetworkcomprehensiveutilizationofbothlowinsertionlossofE-Twaveguidejunctionandhighisolationofthebranchwaveguidedirectionalcoupler.Accordingtothe

8、requirementsoftheengineerdesignweanalysisandsimulatemicrostrip-to-waveguideprobetransition,waveguide-to-microstripantipodalfinlinetransiti