Ka波段放大器的研制.pdf

1、在毫米波系統(tǒng)中，毫米波放大器有著極其重要的地位和作用，它的性能直接影響著整個(gè)毫米波系統(tǒng)的性能。在充分考慮了毫米波放大器的散熱和裝配工藝后，本文研制了三個(gè)Ka波段毫米波放大器：Ka波段驅(qū)動(dòng)放大器、Ka波段功率放大器和Ka波段功率合成放大器。
　　本文首先采用HMMC-5040芯片研制了一個(gè)Ka波段驅(qū)動(dòng)放大器，測(cè)試結(jié)果表明，驅(qū)動(dòng)放大器在20GHz~37.5GHz的頻段內(nèi)輸入輸出反射系數(shù)良好，增益基本在18dB左右，1dB壓縮點(diǎn)輸出功率

2、在14dBm以上，最大有17.1dBm；但在37.5GHz~40GHz的頻段內(nèi)，驅(qū)動(dòng)放大器的S參數(shù)惡化，1dB壓縮點(diǎn)輸出功率也迅速降低。
　　接著又采用TGA4516芯片研制了一個(gè)Ka波段功率放大器，測(cè)試結(jié)果表明，功率放大器在31GHz~37GHz的頻段內(nèi)輸入輸出反射系數(shù)基本達(dá)到指標(biāo)要求，增益也在14dB~15dB之間，飽和輸出功率都在27dBm以上，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。
　　最后本文采用XL1000芯片研制了一個(gè)Ka波段功

3、率合成放大器。在設(shè)計(jì)之初，本文分析了各個(gè)因素對(duì)合成效率的影響，詳細(xì)討論了各種不同的功率合成方案和電路形式的優(yōu)劣，并依此選擇了一種電路體積小、易于實(shí)現(xiàn)的功率合成方案。
　　接著簡(jiǎn)單介紹了基片集成波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出它的尺寸，仿真了一種基片集成波導(dǎo)與微帶線的過渡結(jié)構(gòu)和兩種直角轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)，然后分別仿真了 T形和Y形以及變形Y形這三種兩路功分器，在對(duì)比了它們的性能后用T形功分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一個(gè)兩路功率分配合成電路，并結(jié)合T形和Y形功分結(jié)構(gòu)設(shè)

4、計(jì)了一個(gè)四路功率分配合成電路。兩路功率分配合成電路的測(cè)試結(jié)果表明，在33GHz~37GHz的頻段內(nèi)電路的輸入輸出反射系數(shù)在-12.5dB以下，插入損耗在1.15dB左右。
　　最后在此兩路功率分配合成電路的基礎(chǔ)上制作了一個(gè) Ka波段功率合成放大器，測(cè)試結(jié)果表明，在33GHz~37GHz的頻段內(nèi)合成放大器的輸入輸出反射系數(shù)較低，增益都在14dB以上，飽和輸出功率也都在11dBm以上，經(jīng)估算，合成效率在77％左右，基本符合設(shè)計(jì)指標(biāo)要求