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Ka波段毫米波放大器：Ka波段驅(qū)動放大器、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Ka波段驅(qū)動放大器，測試結果表明，驅(qū)動放大器在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)動放大器的S參數(shù)惡化，1dB壓縮點輸出功率也迅速降低。
　　接著又采用TGA4516芯片研制了一個Ka波段功率放大器，測試結果表明，功率放大器在31GHz~37GHz的頻段內(nèi)輸入輸出反射系數(shù)基本達到指標要求，增益也在14dB~15dB之間，飽和輸出功率都在27dBm以上，達到設計指標的要求。
　　最后本文采用XL1000芯片研制了一個Ka波段功

3、率合成放大器。在設計之初，本文分析了各個因素對合成效率的影響，詳細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、易于實現(xiàn)的功率合成方案。
　　接著簡單介紹了基片集成波導的結構和特點，設計出它的尺寸，仿真了一種基片集成波導與微帶線的過渡結構和兩種直角轉彎結構，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，在對比了它們的性能后用T形功分結構設計了一個兩路功率分配合成電路，并結合T形和Y形功分結構設

4、計了一個四路功率分配合成電路。兩路功率分配合成電路的測試結果表明，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上制作了一個 Ka波段功率合成放大器，測試結果表明，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，基本符合設計指標要求