X波段多普勒雷达功率放大及空间功率合成技术研究

发布时间：2019-07-21 07:18

【摘要】：近年来,随着电子技术的不断进步,特别是多普勒雷达电子系统的快速发展,对于大功率、高效率、宽频带固态功率放大器的需求不断增加。目前,由于单个固态器件的输出功率有限,很难满足X波段多普勒雷达发射机的需求。根据微波功率放大器的原理,采用先进的微波CAD仿真技术对电路进行了仿真和优化,设计了功放放大电路、功放控制电路、功放偏置与监测保护电路等,最终设计实现了X波段八通道宽带功率放大器。为提高功放的输出功率,根据空间功率合成技术的原理,研究了影响功率合成效率的主要因素,分析了提高合成效率的有效方法,并使用高精度多通道相位补偿技术保证了多路信号的相位保持一致,最终通过基于天线阵列的空间功率合成方法实现了多通道信号功率在自由空间中的功率合成。测试结果表明,本文所设计的X波段八通道宽带功率放大器以及基于天线阵列的空间功率合成方法,具有很好的应用前景,完全可以满足X波段多普勒雷达发射机的工作要求,也适用于其他大功率应用。
【图文】：

3.3 微波功率放大器电路结构补偿微波功率晶体管的增益随频率下降，使增益平坦，拓展放率放大器设计中所面临的主要问题。为了解决这 问题，通常的方法。电路匹配方法按照电路结构的差异，可分为多种不同如下：）单端式结构式结构具有功率增益高、电路工作稳定的优点，但工作带宽通内，主要应用在射频带宽小于 个倍频程的前端放大设计中；结构比较简单，所需晶体管的数量少，电路尺寸较小，对制造适用于小批量生产。单端式放大器的匹配电路又包括有损匹配。，有损匹配电路，是通过对高增益的低频端增加阻性损耗的办法匹配电路可有效地加宽频带，而且电路简单、应用方便，但因较大，因此常会导致链路的噪声系数变大，所以 般应用于后[34]。

图 3.8 平衡式结构负反馈式结构馈式结构是在电路设计时，，将晶体管的输出信号以耦合的方式通过与输入信号的反向叠加，以此达到利用反馈信号来抵消部。采用负反馈式电路结构的放大器，稳定性好、工作频带宽，驻波好，但反馈网络带来的损耗是很难避免的，会造成噪声系低，因此 般应用在噪声要求不高的低频段宽带放大电路设计
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN722.75;TN958

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本文编号：2517009