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由于其頻帶寬、結構緊湊等優(yōu)點在實際工程中得到了廣泛的應用。本文結合國內(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行研究與設計。首先,通過對電磁帶隙結構的研究與分析,采用波導傳輸法和色散分析法對Ka頻段電磁帶隙結構進行分析與設計,仿真結果顯示這種電磁帶隙結構的頻帶范圍為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)絡的分析,提出一種基于E面Y分支波導的功率分配合成網(wǎng)絡,實物加工測試結果顯示在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的行波式功率分配合成網(wǎng)絡,耦合單元采用脊探針結構實現(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。實物加工測試結果顯示這種結構在整個Ka頻段內(nèi),回波損耗低于-15dB,背靠背結構插入損耗≤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)絡進行設計,并裝配構成完整的功率合成放大器,實際測試結果顯示本文設計的功率合成放大器最大輸出功率≥1.5W,本文設計的功率合成放大器具有廣泛的工程應用前景。
【學位單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN722
【部分圖文】：

構且沒有引入介質(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〗年陳會林采用波導環(huán)形橋功分器設計了一種如圖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分支波導的１分４路功率合成分配器??２０１２年謝小強等人提出了一種如圖１．３所示的Ｋａ波段的Ｅ面Ｈ分支耦合器結構的??功率分配合成網(wǎng)絡，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，??采用Ｅ面對陣雙探針結構為設計思路，實測功率合成效率可以達到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構設計了一種如圖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分支波導的１分４路功率合成分配器??２０１２年謝小強等人提出了一種如圖１．３所示的Ｋａ波段的Ｅ面Ｈ分支耦合器結構的??功率分配合成網(wǎng)絡，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，??采用Ｅ面對陣雙探針結構為設計思路，實測功率合成效率可以達到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構設計了一種如圖１．５所示的Ｋａ頻段６０Ｗ??空間功率合成放大器
【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 李德建;陳佳民;劉培;;毫米波在通信領域的應用與產(chǎn)業(yè)化[J];信息技術與標準化;2013年03期

2 宋立娜;李曉;葉榮欽;;一種V波段近距探測毫米波功率放大器設計[J];電子科技;2011年07期

3 趙正平;;固態(tài)微波器件與電路的新進展[J];中國電子科學研究院學報;2007年04期

相關博士學位論文 前3條

1 張效瑋;毫米波GaN基HEMT器件研究[D];河北工業(yè)大學;2014年

2 陳小強;復雜結構脊波導傳輸特性的有限元分析[D];蘭州交通大學;2010年

3 謝小強;固態(tài)毫米波波導空間功率合成技術研究[D];電子科技大學;2009年

相關碩士學位論文 前8條

1 賈兵;微波功率分配—合成電路設計[D];南京航空航天大學;2013年

2 周磊;V和W波段功率合成技術研究[D];電子科技大學;2012年

3 龔志;基于波導的毫米波空間功率合成放大器研究[D];華南理工大學;2011年

4 陳會林;8mm波導空間固態(tài)高功率合成技術研究[D];電子科技大學;2011年

5 劉曉;毫米波空間功率合成技術研究[D];電子科技大學;2009年

6 崔白彬;Ka波段固態(tài)功率合成放大器的研制[D];電子科技大學;2008年

7 林野;Ka頻段固態(tài)功率合成技術研究[D];電子科技大學;2007年

8 申明磊;V波段毫米波功率放大器的研究[D];南京理工大學;2004年

本文編號：2845628