寬帶波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、當(dāng)前,以通信系統(tǒng)與雷達(dá)系統(tǒng)為代表的現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,寬帶波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)是其中必不可少的核心組成單元,在構(gòu)建天線陣列饋電網(wǎng)絡(luò),多通道收發(fā)組件等系統(tǒng)時(shí)均扮演著舉足輕重的作用,尤其在固態(tài)功率放大器應(yīng)用中,功率分配合成網(wǎng)絡(luò)的工作帶寬、插入損耗、輸出端口間幅度和相位的一致性以及隔離度等特性是實(shí)現(xiàn)固態(tài)高功率分配合成組件的關(guān)鍵所在,同時(shí)也是衡量一個(gè)功率分配合成網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)劣的指標(biāo)所在。
　　本文首先分析了實(shí)際工程應(yīng)用中經(jīng)典的組成波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)的基本單元

2、,并在此基礎(chǔ)上提出了一種新穎的寬帶五端口波導(dǎo)功率分配合成結(jié)構(gòu)。該功率分配合成結(jié)構(gòu)具有工作帶寬寬,輸出端口間的幅相一致性和隔離度高以及加工裝配簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。基于該創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的寬帶波導(dǎo)功率分配合成網(wǎng)絡(luò)很好的解決了網(wǎng)絡(luò)輸出端口間相位和幅度一致性以及高隔離度的技術(shù)難題。針對(duì)本論文提出的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)以及對(duì)寬帶波導(dǎo)功率分配合成網(wǎng)絡(luò)的研究,本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　第一,研究了國(guó)內(nèi)外寬帶波導(dǎo)功率分配合成網(wǎng)絡(luò)器件的研究現(xiàn)狀及研究進(jìn)展,詳細(xì)分析了

3、實(shí)際工程中常用于設(shè)計(jì)功率分配網(wǎng)絡(luò)的四端口器件網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣特性。并針對(duì)基于波導(dǎo)窄邊裂縫耦合的四端口Riblet耦合器和六端口波導(dǎo)耦合器進(jìn)行了基本的理論分析。進(jìn)而在此基礎(chǔ)上,提出了一種結(jié)構(gòu)新穎的五端口波導(dǎo)功率分配合成結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行了基本的原理分析。
　　第二,基于前文的理論研究方法,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款窄帶(12.2％)一分二的波導(dǎo)功率分配合成單元,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明,在31GHz-35GHz的工作帶寬內(nèi),該結(jié)構(gòu)的插入損耗小于0.2dB,輸入端

4、口反射系數(shù)優(yōu)于20dB,輸出端口間的幅度和相位不平衡度優(yōu)于±0.1dB和±0.7°,隔離度優(yōu)于17dB。并根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)窄帶單元進(jìn)行了改進(jìn),研制了一款工作在Ka波段寬帶(21.2％)一分二功率分配合成單元。
　　第三,在前文研制的一分二波導(dǎo)功率分配合成單元的研究基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款2n型一分八寬帶波導(dǎo)功率分配合成網(wǎng)絡(luò),實(shí)測(cè)結(jié)果表明,在21％的相對(duì)帶寬內(nèi),該波導(dǎo)功率分配合成網(wǎng)絡(luò)的插損小于0.35dB,輸入輸出端口的反射系數(shù)優(yōu)于15