毫米波固態(tài)高功率合成關鍵技術研究.pdf

1、隨著半導體工藝的發(fā)展，單片功率放大器性能在不斷提高。但是在毫米波頻段單個功率放大器芯片的輸出功率仍不能完全滿足系統(tǒng)需要，因此基于固態(tài)放大器的高功率合成技術一直是毫米波領域研究的熱點，同時也是本文研究重點。本文的主要成果有：
　　1設計了兩種新型的寬帶矩形波導到圓波導 TE01模的模式轉換結構：第一種是兼顧marine型與花瓣形的寬帶模式轉換器，這種電路結構帶寬寬，體積小，兼具marine型以及花瓣形模式轉換器的優(yōu)勢。在30-40G

2、Hz的頻帶內，圓波導端口TE01模式的反射系數在-20dB以下，對其他低次模式抑制度大于30dB。第二種是八路花瓣形寬帶模式轉換器，這種電路帶寬寬，體積小且容易加工。在30.5-39.5GHz的頻率范圍內，八路花瓣型模式轉換器圓波導端口TE01模式的回波損耗小于-20dB，對其他低次模式的抑制都在40dB以上。同時，本文分別利用四路花瓣形模式轉換器以及八路花瓣形模式轉換器在Ka頻段制作了基于圓波導TE01模式的15/30路功率合成網絡。

3、
　　2設計了兩種基于扇形波導徑向架構的多路功率合成網絡，分別是基于π/2扇形波導以及基于π/4扇形波導徑向16路功率合成器。這類電路既具有徑向架構功率合成結構緊湊，合成損耗低等優(yōu)勢，同時又能避免傳統(tǒng)圓波導徑向多路合成器分支路端口幅度不一致的問題。電磁仿真結果表明，這兩種結構在32-38GHz內16路分支路端口的幅度不平衡性小于0.2dB。
　　3設計了一種寬帶的基于波導Y分支使用E面有耗平面?zhèn)鬏斁€的兩路功率合成器，平行于E

4、面的有耗傳輸線能解決傳統(tǒng)的波導Y型分支分支路端口間隔離度和分支路端口駐波特性差的問題。同時這種電路結構加工、裝配簡單方便。測試結果表明：在整個Ka頻段，分支路端口的回波損耗低于-12dB，分支路端口間的隔離度大于18dB。
　　4設計了一種基于有耗網絡的圓波導徑向30路功率合成器，該合成器采用多路徑向構架和阻性有耗網絡，實現了低損耗多路功率合成，并解決了傳統(tǒng)圓波導徑向多路功率合成器端口駐波和端口隔離度性能差的問題，可用于滿足毫米波