本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用于相控陣天線的微波功率放大器的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,相控陣技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子對(duì)抗、雷達(dá)等領(lǐng)域,其優(yōu)良的性能得到一致的認(rèn)可。功率放大器的技術(shù)指標(biāo)直接影響到整個(gè)相控陣系統(tǒng)的性能,微波功率放大器是相控陣天線射頻通道的核心部件。此外,微波功率放大器也是現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中非常重要的單元,在衛(wèi)星通信、廣播電視、微波遙感等領(lǐng)域扮演著舉足輕重的角色。隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)功率放大器的性能也提出了更高的要求,大功率、高增益、高效率、超帶寬、小體積成為研究熱點(diǎn)。因此,對(duì)微波功率放大器的研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文主要對(duì)功率放大器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款用于X波段相控陣天線的功率放大器。主要指標(biāo)包括:在1dB功率壓縮點(diǎn)處,輸出功率大于30dBm,效率大于20%,以及工作帶寬大于500MHz。放大器的設(shè)計(jì)主要分為理論分析、電路設(shè)計(jì)、仿真和調(diào)試等四部分。具體內(nèi)容包括:方案設(shè)計(jì)、器件選型、板材選擇、匹配電路設(shè)計(jì)、偏置電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、腔體設(shè)計(jì)、原理圖仿真、版圖仿真、腔體諧振頻率仿真、電路調(diào)試和設(shè)計(jì)改進(jìn)等。本課題對(duì)兩種型號(hào)的功率放大器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),通過比較兩種型號(hào)的功率管的測試結(jié)果,最終選取Hittite公司的HMC7357LP5GE功率芯片設(shè)計(jì)了相控陣天線16路射頻通道的功率模塊。測試結(jié)果表明,在1dB功率壓縮點(diǎn)附近,功率放大器的輸出功率30.07dBm,效率25.50%,小信號(hào)增益30.20dB,帶寬0.9GHz。測試結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求,這表明設(shè)計(jì)方案是可行的。
【關(guān)鍵詞】：相控陣天線 X波段 GaAs 功率放大器 匹配電路
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN722.75;TN821.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的組織安排15-17
• 第二章 基本理論17-29
• 2.1 FET的工作原理17-18
• 2.2 史密斯圓圖和散射參數(shù)18-22
• 2.2.1 史密斯圓圖18-19
• 2.2.2 散射參數(shù)19-22
• 2.3 功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)22-27
• 2.3.1 輸出功率22-23
• 2.3.2 增益23
• 2.3.3 增益平坦度23-24
• 2.3.4 輸入輸出VSWR24-25
• 2.3.5 工作頻率和帶寬25
• 2.3.6 效率25-26
• 2.3.7 穩(wěn)定性26-27
• 2.4 放大器的分類27-28
• 2.5 功率放大器的主要設(shè)計(jì)技術(shù)28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 X波段功率放大器的總體設(shè)計(jì)29-37
• 3.1 方案總體設(shè)計(jì)29-34
• 3.1.1 系統(tǒng)總體方案29-31
• 3.1.2 主要研究目標(biāo)31
• 3.1.3 主要設(shè)計(jì)指標(biāo)31-32
• 3.1.4 本文的主要研究內(nèi)容32-33
• 3.1.5 課題實(shí)施安排33-34
• 3.2 器件和板材選擇34-35
• 3.2.1 器件的選擇34
• 3.2.2 板材的選擇34-35
• 3.3 軟件平臺(tái)簡介35-36
• 3.3.1 Advanced Design System36
• 3.3.2 High Frequency Structure Simulator36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 GaAs FET功率放大器設(shè)計(jì)37-55
• 4.1 芯片簡介37-38
• 4.2 基本結(jié)構(gòu)38-39
• 4.3 電路的設(shè)計(jì)39-45
• 4.3.1 共軛匹配技術(shù)39-40
• 4.3.2 匹配電路設(shè)計(jì)40-42
• 4.3.3 偏置電路設(shè)計(jì)42-45
• 4.4 版圖的設(shè)計(jì)45
• 4.5 腔體的設(shè)計(jì)45-46
• 4.6 仿真46-50
• 4.6.1 原理圖仿真46-47
• 4.6.2 版圖仿真47-49
• 4.6.3 腔體仿真49-50
• 4.7 調(diào)試和測試50-53
• 4.7.1 調(diào)試50-51
• 4.7.2 測試與分析51-53
• 4.8 本章小結(jié)53-55
• 第五章 GaAs pHEMT功率放大器設(shè)計(jì)55-65
• 5.1 芯片簡介55-56
• 5.2 基本結(jié)構(gòu)56-57
• 5.3 電路的設(shè)計(jì)57-58
• 5.4 版圖的設(shè)計(jì)與仿真58-60
• 5.5 腔體的設(shè)計(jì)和仿真60-61
• 5.6 測試與分析61-63
• 5.7 本章小結(jié)63-65
• 第六章 相控陣天線16路功率放大器設(shè)計(jì)65-77
• 6.1 兩種功率放大器的比較65-66
• 6.2 基本結(jié)構(gòu)66
• 6.3 版圖和腔體的設(shè)計(jì)66-67
• 6.4 測試與分析67-75
• 6.4.1 初步測試67-71
• 6.4.2 改進(jìn)測試71-75
• 6.5 本章小結(jié)75-77
• 第七章 結(jié)論與展望77-79
• 7.1 總結(jié)77-78
• 7.2 展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 附錄83-93
• 致謝93-95
• 攻讀學(xué)位期間的科研成果95

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本文編號(hào)：288271