功率合成放大器是微波毫米波通信系統(tǒng)的重要組成部分,而行波式功率合成放大技術(shù)由于其頻帶寬、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點在實際工程中得到了廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,對可以實現(xiàn)高性能、寬頻帶的Ka波段行波式功率合成放大器進(jìn)行研究與設(shè)計。首先,通過對電磁帶隙結(jié)構(gòu)的研究與分析,采用波導(dǎo)傳輸法和色散分析法對Ka頻段電磁帶隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與設(shè)計,仿真結(jié)果顯示這種電磁帶隙結(jié)構(gòu)的頻帶范圍為21-58GHz,可以覆蓋整個Ka頻段。其次,基于對微帶探針行波式功率分配合成網(wǎng)絡(luò)的分析,提出一種基于E面Y分支波導(dǎo)的功率分配合成網(wǎng)絡(luò),實物加工測試結(jié)果顯示在26.5-37.5GHz頻帶內(nèi),回波損耗低于-14dB,插入損耗小于2.5dB。再次,提出一種基于脊間隙波導(dǎo)的行波式功率分配合成網(wǎng)絡(luò),耦合單元采用脊探針結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了一體化加工,解決了微帶探針耦合單元插入損耗大且對裝配精度要求高的缺點。實物加工測試結(jié)果顯示這種結(jié)構(gòu)在整個Ka頻段內(nèi),回波損耗低于-15dB,背靠背結(jié)構(gòu)插入損耗≤1.2dB,合成效率≥85%,具有良好的寬帶特性。最后,對Ka頻段功率合成放大器的有源網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計,并裝配構(gòu)成完整的功率合成放大器,實際測試結(jié)果顯示本文設(shè)計的功率合成放大器最大輸出功率≥1.5W,本文設(shè)計的功率合成放大器具有廣泛的工程應(yīng)用前景。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN722
【部分圖文】：

構(gòu)且沒有引入介質(zhì)損耗，因此可實現(xiàn)更高效率的功率合成。??１．１．１國內(nèi)研宄現(xiàn)狀??２０１〗年陳會林采用波導(dǎo)環(huán)形橋功分器設(shè)計了一種如圖１．１所示的４路功率合成放大??器，在３１－３７ＧＨｚ頻帶內(nèi)可以實現(xiàn)７６％以上的功率合成效率［｜９１。??ＩＨＨ??圖１．１?Ｋａ波段環(huán)形橋４路功率合成放大??１??

１緒論??碩士專業(yè)學(xué)位論文??２０１２年吳永倫等人提出了一種如圖１．２所示的基于Ｅ面Ｙ分支波導(dǎo)的１分４路功??率合成分配器，采用階梯阻抗匹配實現(xiàn)良好的過渡，通過在主傳輸波導(dǎo)腔Ｈ面中間及同??端輸出端口插入阻性膜片，可以實現(xiàn)輸出端較好的隔離效果，端口隔離度低于－１２ｄＢ，?－??］５ｄＢ?帶寬為?２９ＧＨｚ￣３７ＧＨｚ【２０］。??．??圖１．２基于Ｙ分支波導(dǎo)的１分４路功率合成分配器??２０１２年謝小強(qiáng)等人提出了一種如圖１．３所示的Ｋａ波段的Ｅ面Ｈ分支耦合器結(jié)構(gòu)的??功率分配合成網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)頻帶內(nèi)較小的插入損耗和良好的回波損耗［２１］。??？?１?鑣?春?？?？?？?？??參?＇‘暴?參?？??＾ｓｆｓ－ｒ：■?．？??＊?？參?＿７參參？??＊?？？猶?《?？?＊?＊?＊?＼ｍｓ＾??圖１．３?Ｋａ波段的Ｅ面Ｈ分支耦合器??２０１４年Ｙｉｎ．Ｋ等人設(shè)計了一種如圖１．４所示的Ｋａ頻段１分４路功率分配合成網(wǎng)絡(luò)，??采用Ｅ面對陣雙探針結(jié)構(gòu)為設(shè)計思路，實測功率合成效率可以達(dá)到７２？８２％［２２］。??，曝??＿＾?罐ｆ?！?’?！?５０；，?ｍｊｃｆｏｓｉｒ＾ｐ?ｌｉｎｅ??？?＿?＇一??圖１．４?１分４路功率合成放大器??２０１６年方建洪等人采用石英晶體探針結(jié)構(gòu)設(shè)計了一種如圖１．５所示的Ｋａ頻段６０Ｗ??空間功率合成放大器

１緒論??碩士專業(yè)學(xué)位論文??２０１２年吳永倫等人提出了一種如圖１．２所示的基于Ｅ面Ｙ分支波導(dǎo)的１分４路功??率合成分配器，采用階梯阻抗匹配實現(xiàn)良好的過渡，通過在主傳輸波導(dǎo)腔Ｈ面中間及同??端輸出端口插入阻性膜片，可以實現(xiàn)輸出端較好的隔離效果，端口隔離度低于－１２ｄＢ，?－??］５ｄＢ?帶寬為?２９ＧＨｚ￣３７ＧＨｚ【２０］。??．??圖１．２基于Ｙ分支波導(dǎo)的１分４路功率合成分配器??２０１２年謝小強(qiáng)等人提出了一種如圖１．３所示的Ｋａ波段的Ｅ面Ｈ分支耦合器結(jié)構(gòu)的??功率分配合成網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)頻帶內(nèi)較小的插入損耗和良好的回波損耗［２１］。??？?１?鑣?春?？?？?？?？??參?＇‘暴?參?？??＾ｓｆｓ－ｒ：■?．？??＊?？參?＿７參參？??＊?？？猶?《?？?＊?＊?＊?＼ｍｓ＾??圖１．３?Ｋａ波段的Ｅ面Ｈ分支耦合器??２０１４年Ｙｉｎ．Ｋ等人設(shè)計了一種如圖１．４所示的Ｋａ頻段１分４路功率分配合成網(wǎng)絡(luò)，??采用Ｅ面對陣雙探針結(jié)構(gòu)為設(shè)計思路，實測功率合成效率可以達(dá)到７２？８２％［２２］。??，曝??＿＾?罐ｆ?！?’?！?５０；，?ｍｊｃｆｏｓｉｒ＾ｐ?ｌｉｎｅ??？?＿?＇一??圖１．４?１分４路功率合成放大器??２０１６年方建洪等人采用石英晶體探針結(jié)構(gòu)設(shè)計了一種如圖１．５所示的Ｋａ頻段６０Ｗ??空間功率合成放大器
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2845628