PDF《毫米 波10W空间功 率合成放大器研制》

第27卷第 6期2008年

1 2月红外与毫米波学报J.

I n f r a r e d Mi l l i m.Wa v e s Vo

1 .2 7,No .

6 D e c e mb e r ,

2 0

0 8 文章编号 :

1 0

0 1 ―9

0 1

4 (

2 0

0 8 )

0 6―

0 4

3 3―

0 4 毫米 波10W空间功率合成放大器研 制赵晨曦,谢小强, 徐 锐敏 ( 电子科技 大学 电子工程学院 , 四川 成都

6 1

0 0

5 4 ) 摘要 : 提 出了一种结构新颖 的2* 2空间功率合成结构. 该结构在

3 0~

3 6 G H z范围 内,回波损耗 优于 l O d B , 插 入损 耗小于

1 d B . 以此结构为基础 再利用 4块GaAsMMI C单片制作 出了一个新 型 的功 率合成器. 该功 率合成器在

3 1―

3 4 G H z的频率范 围内, 在±0.64dB的增 益波动下能得到大于

1 0 W 的输 出功 率, 并且在

3 1 G H z时具 有最大的饱和输 出功率

1 3 .

8 W, 在带内的平 均合成效率大于

8 O %. 关键词:功率合 成;

毫米波 ;

输 出功率 中图分类号 : T N

7 3 文献标识 码:STUDY oN A

1 0 W MI LLI MET ER W AVE P OW E R AMl l i LI F I E R BAS ED oN S PATI AL COM BI NATI oN S TRUCTURE Z H A O C h e n ― x i , X I E X i a o ― Q i a n g , XU E R u i - Mi n g ( S c h o o l o f E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g ,U n i v e r s i t y o f E l e c t r o n i c S c i e n c e a n d T e e h m o l o g y o f C h i n a , C h e n g d u

6 1

0 0

5 4, C h i n a ) Ab s t r a c t :A 2*2 s p a t i a l c o mb i n a t i o n s t r u c t u r e wa s p r e s e n t e d .T h e me a s u r e d i n s e r t i o n l o s s o f l d B w a s a c h i e v e d w i t h a r e - t u r n l O S S o f

1 0 d B a t

3 1 . 0―

3 4 .

0 G Hz .B y u s i n g

4 G a A s m o n o l i t h i c mi c r o w a v e i n t e g r a t e d c i r c u i t( MMI C ) , a n e w p o w e r c o mb i n i n g w a s ma d e w h i c h c o u l d p r o d u c e u p t o

1 0 W ma x i mu m p o w e r o u t p u t wi t h a g a i n v a r i a t i o n o f±0.

6 4 d B i n t h e b a n d s o f i n t e r e s t (

3 1 . 0―

3 4 .

0 G H z ) .A t

3 1 G H z , t h i s c o mb i n i n g a m p l i f i e r c i r c u i t p r o v i d e s a m a x i m u m o u t p u t p o w e r o f

1 3 .

8 W, a n d t h e a v e r a g e c o mb i n i n g ― e f f i c i e n c y i n t h e b a n d o f i n t e r e s t e x c e e d s

8 0% . Ke y wo r d s :p o w e r ― c o mb i n i n g ;

mi l l i me t e r - w a v e;

o u t p u t p o w e r 引言 毫米波频段是 目前军事 电子技术发展 的主要频 段, 广泛应用于导弹精确制导, 雷达 , 保密通信 , 电子 对抗和测试技术等方面. 对雷达与通信系统而言 , 系 统功率 的提高即意味着具 有更 大的作用半径 , 更强 的抗干扰能力和更好的通信质量等优点. 作 为毫米 波发射系统的关键部件一功率放大器 , 其输出功率 的大小直接决定 了发射机的作用距离 、 抗干扰 能力 及通信质量. 近几十年来 , 随着半导体工艺水平的不断提高 , 采用 G a A s材料的毫米波单片集成 电路 ( MMI C) 被 广泛用于卫星通信 , 相控阵雷达 , 电子对抗和其它要 求小 型化 的机 载应用系统之中. 鉴于大功率的MMI C功率单片较难购买 到, 而 国内由于诸 多因素 目 前在 K a频段还无法提供较 大功率的 M M I C功率 单片, 这在相当程度上影响到我国在此领域的开发. 因此 , 只有以小功率 MMI C单片作为单元 电路 , 运用 功率合成技术来获取毫米 波系统所需 的大功率 电平[. 目前 , 应用最 多的功率合成技术是电路合成和 空间功率合成 _