w波段功率合成技术研究

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1、分类号密级注1UDC（题名和副题名）（作者姓名）指导教师（姓名、职称、单位名称）申请学位级别学科专业提交论文日期2016.04论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期20166答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonW-BandPowerCombiningTechnologyAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyAuth

2、or:LinxingMaSupervisor:Prof.XiaohongTangSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要W波段通信雷达常常需要瓦级的输出功率，而W波段的功放单片往往只有毫瓦级别，因此需要通过功率合成技术来实现更高功率要求。然而由于W波段信号在传输的过程中存在较高的损耗，且更短的波长对电路加工的尺寸提出了更为苛刻的要求，用于低频频率下的功率合成结构往往受到诸多限制。本文采用损耗较低的波导进行W波段功率合成的研究，在满足电路性能的同时力求网络结构简单以满足加工要求，主要内容概括如下：1、研究了W波段波导到微带之间的

3、过渡理论，并分别验证了微带探针和鳍线过渡在W波段功率合成中运用的可行性。在传统的波导-双微带探针结构的基础上研制了基于TE20场模式下的双微带探针结构，解决了传统的双微带探针之间隔离度只有-6dB的问题。2、研制了1800波导混合电桥和鳍线过渡结构相结合的背靠背网络，测试结果表明在85~98GHz频率范围内整个无源网络的插入损耗为2.5dB0.5dB。3、研制了新的TE10-TE20模式转换结构，并结合TE20场模式下的双微带探针结构进行了功率分配/合成网络的设计。4、研究并设计了W波段平面魔T结构，测试结果表明该结构在85~105GHz频率范围内的传输系数为3.

4、4dB。并结合单微带探针结构进行了功率分配/合成网络的设计和验证，测试结果表明该无源网络的插入损耗约2.7dB。5、对W波段放大单片进行了功率测试。在比较了几种功率分配/合成网络的基础上选择了平面魔T与E面微带探针相结合的合成结构，并对其实现了2路功率合成。最终的测试结果表明：在75~100GHz频率范围内，合成放大器的饱和输出功率大于10dBm，合成效率高于80%。关键词：W波段，功率合成，模式转换，过渡结构，合成效率IABSTRACTABSTRACTW-bandcommunicationradarsoftenrequireoutputpowerreachingw

5、attlevel,however,theavailableoutputpowerprovidingfrommonolithicpoweramplifiersofW-bandisonlymilliwatt-level.Astheresult,thepowercombiningtechnologymustbeemployedtoachievehigherpower.Nevertheless,thelossofsignalatW-bandisinevitableandhigh,moreover,theshorterwavelengthurgesharshersizeofc

6、ircuitprocessing.Thestructureofpowercombining,usingatlowerfrequencies,usuallydonotworkwellatW-bandduetothelimitofsize.Inthisthesis,thewaveguidestructurewithlowerinsertionlossisusedintheresearchofpowercombineratw-bandandtheconcisecombiningnetworkisemployedtomeettheprocessingrequirements

7、.Thecontentisasfollow:1.Thetransitionmethodbetweenw-bandwaveguideandmicrostripisstudied,andthefeasibilityofthestructurethatthemicrostripprobeandthefinlinetransitioninw-bandpowercombiningtechnologyisverified.ThedoublemicrostripprobestructurebasedonTE20modeisdevelopedonthebasisoftradit