Ka頻段固態(tài)脈沖功率放大技術(shù)研究.pdf

1、隨著電磁頻譜資源的不斷開發(fā)利用，毫米波頻段已逐漸成為雷達(dá)、導(dǎo)航、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域重點(diǎn)開發(fā)的頻段。特別在軍事應(yīng)用領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的通信距離、更強(qiáng)的抗干擾性、更好的隱蔽性和更高的穩(wěn)定性，對(duì)毫米波功率放大器提出了許多特殊的要求。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)電真空器件微波毫米波功率放大器的脈沖調(diào)制技術(shù)有比較成熟的研究，但對(duì)基于固態(tài)微波毫米波功率放大器的脈沖調(diào)制技術(shù)的研究仍然比較薄弱。
　　本文首先通過對(duì)脈沖調(diào)制技術(shù)的理論分析，提出了功率場(chǎng)效應(yīng)管的高速驅(qū)動(dòng)

2、方案，并采用高速窗口比較技術(shù)和對(duì)稱雙通道驅(qū)動(dòng)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了大功率的高速脈沖調(diào)制源。樣品經(jīng)測(cè)試，輸出調(diào)制脈沖前后沿小于4.5ns，脈沖寬度150ns~1.6μs連續(xù)可調(diào)，脈沖重復(fù)率500Hz~560kHz連續(xù)可調(diào)；在1.5Ω大功率負(fù)載上得到脈沖峰值電流6.1A。
　　本文通過對(duì)分支波導(dǎo)定向耦合器以及關(guān)鍵部件的原理分析和研究，提出了一種能用于任意路功率合成設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并以該結(jié)構(gòu)實(shí)際制作了三路功率合成網(wǎng)絡(luò)，在設(shè)計(jì)中解決了相位一致性

3、和幅度一致性的難點(diǎn)。樣品經(jīng)測(cè)試，各支路之間的隔離度高達(dá)-18dB，合成網(wǎng)絡(luò)插入損耗優(yōu)于-0.3dB。將該三路合成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于三路合成功率放大器的設(shè)計(jì)，得到平均功率合成效率為84.4％，并具有較好的穩(wěn)定性。
　　最后應(yīng)用本課題設(shè)計(jì)的脈沖源對(duì)固態(tài)毫米波功率放大器進(jìn)行漏極調(diào)制，測(cè)得輸出毫米波脈沖調(diào)制信號(hào)的峰值功率2.7W，包絡(luò)脈沖前后沿優(yōu)于28ns，包絡(luò)頂部降落小于10%，包絡(luò)脈沖寬度和穩(wěn)定度都比較好，滿足實(shí)際的工程需要。
　　考慮