Ka频段固态驱动模块关键技术研究

发布时间：2017-10-30 22:13

  本文关键词：Ka频段固态驱动模块关键技术研究

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【摘要】：Ka频段(26.5GHz-40GHz)在电磁波频谱中处于特殊的位置,该频段的电子产品包含雷达、导弹、遥感探测设备和生物医学仪器等涉及到现代世界的方方面面。其中Ka频段的功率模块结合了固态电路噪声系数低、形状体积小、增益高和真空电子器件输出功率大、效率高的优点,在大功率需求的设备中发挥着不可替代的作用。固态驱动模块是其重要的组成部分,一方面提供特定的增益,另一方面对整个频带内增益起到均衡作用。增益均衡器是固态驱动模块中用于解决增益不平坦问题的关键器件。本文在总结了增益均衡器的分类、综合方法和实现形式等基本理论基础上,提出了两个新颖均衡器结构即基于微带缺陷结构马刺线和波导加载超材料吸收体的增益均衡器。利用等效电路分析了马刺线谐振器的原理,在仿真得到其结构参数对陷波单元的影响规律后,将马刺线陷波单元嵌入到传统的均匀阻抗结构中间设计了一款新颖的均衡器。测试结果表明了马刺线均衡器在26.5GHz-40GHz频带范围内端口驻波系数小于2,均衡量大于15dB。同样的简要叙述了基于S参数的传输线方法提取超介质材料本构参数ε、μ过程,指导设计超材料吸收体并利用超材料吸收体吸收能量的特性,首次提出了波导加载超材料的新颖的增益均衡器。在均衡器设计中没有涉及传统的电阻和吸波材料等吸收能量的元件,并首次在波导中加载超材料吸收体,将超材料吸收体应用到微波电路中而不是自由空间,具有重要的意义。最后,成功研制了两款工作在Ka频段的26.5GHz-40GHz和30GHz-40GHz的固态驱动模块,前者增益要求高,采用了三级放大器的芯片,后者输出功率要求高,采用了2W的功率放大器芯片,采用了承受功率大的稳压芯片为其提供直流偏置。最终的测试结果都达到了指标要求。
【关键词】：固态驱动模块 增益均衡器 马刺线 超材料吸收体
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN715
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景与意义9
• 1.2 Ka频段固态驱动模块国内外发展动态9-16
• 1.2.1 国外发展动态10-14
• 1.2.2 国内发展动态14-16
• 1.3 本文的主要工作和内容16-17
• 第二章 固态驱动模块的关键技术—增益均衡器17-25
• 2.1 增益均衡器介绍及分类17-18
• 2.2 增益均衡器的综合方法18-21
• 2.3 陷波单元具体的实现方式21-24
• 2.3.1 微带陷波单元21-23
• 2.3.2 谐振腔陷波单元23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 Ka频段增益均衡器的设计25-42
• 3.1 马刺线及基于马刺线的增益均衡器25-31
• 3.1.1 马刺线的慢波特性25-26
• 3.1.2 马刺线的理论分析26-27
• 3.1.3 基于马刺线的增益均衡器27-31
• 3.2 超材料吸收体及波导加载超材料吸收体的增益均衡器31-41
• 3.2.1 超材料吸收体31-32
• 3.2.2 超材料吸收体的理论分析32-36
• 3.2.3 波导加载超材料吸收体的增益均衡器36-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 Ka频段固态驱动模块的设计42-62
• 4.1 26.5GHz-40GHz固态驱动模块42-53
• 4.1.1 射频电路的设计42-45
• 4.1.2 直流偏置电路的设计45-46
• 4.1.3 腔体的谐振分析46-47
• 4.1.4 26.5GHz-40GHz固态驱动模块的测试47-53
• 4.2 30GHz-40GHz固态驱动模块53-61
• 4.2.1 射频电路的设计54-56
• 4.2.2 直流偏置电路的设计56-57
• 4.2.3 腔体的谐振分析57-58
• 4.2.4 30GHz-40GHz固态驱动模块的测试58-61
• 4.3 本章小结61-62
• 第五章 总结62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 攻读硕士学位期间取得的成果68-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 鲁磊;屈绍波;马华;余斐;夏颂;徐卓;柏鹏;;基于电磁谐振的极化无关透射吸收超材料吸波体[J];物理学报;2013年10期

2 石星;;毫米波雷达的应用和发展[J];电讯技术;2006年01期

3 白惜光;毫米波雷达的应用和发展趋势[J];现代雷达;1997年03期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 陈曦;超材料的电磁特性与应用研究[D];国防科学技术大学;2013年

2 魏启甫;基于LTCC的多层基片集成波导滤波器的研究[D];上海交通大学;2008年

3 张忠传;毫米波宽带相控阵数字单脉冲雷达关键技术研究[D];南京理工大学;2010年

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本文编号：1119539