發(fā)布時間：2021-03-26 05:18

　　功率合成是開發(fā)毫米波高頻段應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù),不論是在傳統(tǒng)軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域,還是在飛速發(fā)展的高速寬帶無線通信和高分辨率成像等新興領(lǐng)域都有著極其重要的應(yīng)用價值。徑向線功率合成的組合效率具有不隨合成端口的增加而明顯下降的特性,在毫米波高頻段備受關(guān)注。然而目前國內(nèi)外徑向功率合成方法均在沿用微波頻段的研究思路,使用空間對稱模并且工作模式極少,在更高頻段還存在結(jié)構(gòu)實現(xiàn)難、干擾模抑制度差和合成效率低等問題,頻率越高這些問題越明顯。針對上述關(guān)鍵問題,本課題提出了徑向時間對稱性原理,可以解決傳統(tǒng)徑向功率合成只能采用個別空間對稱模的現(xiàn)狀。本文的主要工作如下:首先提出了徑向網(wǎng)絡(luò)電壓矢量轉(zhuǎn)移矩陣分析方法,可用于精確分析模式激勵條件、干擾模的類型及抑制度等。然后開展了具有頻帶寬、損耗低、功率容量高、模式純度高和結(jié)構(gòu)實現(xiàn)性強等特性的新型模式轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究。在毫米波頻段,驗證了上述理論、方法與技術(shù)的可行性。根據(jù)徑向時間對稱性原理,研究新型平衡式模式轉(zhuǎn)換器的拓撲結(jié)構(gòu),實現(xiàn)標準矩形波導(dǎo)TE₁₀模到圓極化TE₁₁模的高效率和高純度轉(zhuǎn)換。設(shè)計并研制了一款新型平衡式模式轉(zhuǎn)換器,第一... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

二進制樹型合成網(wǎng)絡(luò)2000D.L.IngramGaAsHEMT

第一章緒論3圖1-28路微波功率源的魔T結(jié)構(gòu)圖和合成器實物[6]在2008年，LarryW.Epp，DanielJ.Hoppe等學(xué)者利用低損耗電阻性薄膜片，研究了一款Ka波段（31-36GHz）固態(tài)高功率放大器[7]（如圖1-3）。該功放利用了一個非常經(jīng)典的二進制功率合成網(wǎng)絡(luò)，合成了32個低功率（2W）固態(tài)功放模塊。該合成網(wǎng)絡(luò)使用的是經(jīng)典的E面功分器，為了提高功分端口的隔離度，在功分器中加入了帶隔離的電阻膜片，增強了抗負載牽引的能力。通過使用低損耗的波導(dǎo)合成器，可以將輸出損耗降至最低，從而使整體功率合成效率保持在較高的80％以上，并且該固態(tài)放大器在33GHz時輸出功率大于50W，更高甚至能達到120W以上。圖1-332路二進制功率合成網(wǎng)絡(luò)[7]在2016年，YageLi,YonghongZhang,GuideZhu,ZhenSunandYongFan等人通過研究經(jīng)典的波導(dǎo)魔T結(jié)構(gòu)，設(shè)計出了一款新型W波段E面折疊魔T的小型化功率分配器[8]（如圖1-4）。在該結(jié)構(gòu)中，為了獲得優(yōu)異的回波和插損性能，使用了階梯式正三棱柱和階梯式阻抗變換結(jié)構(gòu)。另外，通過使用短平面也可以改善E面折疊式魔T功率分配器的性能。測試結(jié)果表明：在92-100GHz頻段內(nèi)，該功分器的插入損耗在0.6dB以下；回波損耗優(yōu)于15dB；E端口和H端口的平均隔離度

第一章緒論3圖1-28路微波功率源的魔T結(jié)構(gòu)圖和合成器實物[6]在2008年，LarryW.Epp，DanielJ.Hoppe等學(xué)者利用低損耗電阻性薄膜片，研究了一款Ka波段（31-36GHz）固態(tài)高功率放大器[7]（如圖1-3）。該功放利用了一個非常經(jīng)典的二進制功率合成網(wǎng)絡(luò)，合成了32個低功率（2W）固態(tài)功放模塊。該合成網(wǎng)絡(luò)使用的是經(jīng)典的E面功分器，為了提高功分端口的隔離度，在功分器中加入了帶隔離的電阻膜片，增強了抗負載牽引的能力。通過使用低損耗的波導(dǎo)合成器，可以將輸出損耗降至最低，從而使整體功率合成效率保持在較高的80％以上，并且該固態(tài)放大器在33GHz時輸出功率大于50W，更高甚至能達到120W以上。圖1-332路二進制功率合成網(wǎng)絡(luò)[7]在2016年，YageLi,YonghongZhang,GuideZhu,ZhenSunandYongFan等人通過研究經(jīng)典的波導(dǎo)魔T結(jié)構(gòu)，設(shè)計出了一款新型W波段E面折疊魔T的小型化功率分配器[8]（如圖1-4）。在該結(jié)構(gòu)中，為了獲得優(yōu)異的回波和插損性能，使用了階梯式正三棱柱和階梯式阻抗變換結(jié)構(gòu)。另外，通過使用短平面也可以改善E面折疊式魔T功率分配器的性能。測試結(jié)果表明：在92-100GHz頻段內(nèi)，該功分器的插入損耗在0.6dB以下；回波損耗優(yōu)于15dB；E端口和H端口的平均隔離度

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Q波段固態(tài)功率放大器12W模塊的設(shè)計[J]. 蔡德龍,劉成安,蔡鐘斌,呂濤.  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2016(08)
[2]毫米波300W固態(tài)功率合成放大器的設(shè)計[J]. 王斌,王義.  無線電工程. 2013(04)
[3]上海65m射電望遠鏡Ka波段極化器設(shè)計[J]. 王錦清,仲偉業(yè).  中國科學(xué)院上海天文臺年刊. 2009(00)
[4]一種新型的毫米波功率合成電路[J]. 謝小強,林為干,徐銳敏.  紅外與毫米波學(xué)報. 2006(01)
[5]Ku頻段固態(tài)功率合成器設(shè)計[J]. 鄧力.  電訊技術(shù). 2006(01)
[6]8mm、1W固態(tài)功率放大器[J]. 王江,何慶國.  固體電子學(xué)研究與進展. 2003(03)

博士論文
[1]固態(tài)毫米波波導(dǎo)空間功率合成技術(shù)研究[D]. 謝小強.電子科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]W波段新型徑向功率合成技術(shù)研究[D]. 何望棟.電子科技大學(xué) 2018
[2]Ka波段波導(dǎo)內(nèi)空間功率合成技術(shù)研究[D]. 周義.電子科技大學(xué) 2005
[3]Ka頻段功率合成放大技術(shù)研究[D]. 王芳.電子科技大學(xué) 2005
[4]8mm放大技術(shù)及功率合成[D]. 黃振海.電子科技大學(xué) 2003
[5]8mm功率合成電路的研究[D]. 謝小強.電子科技大學(xué) 2003



本文編號：3101023