3mm倍频源及功率合成技术的研究

发布时间：2019-11-01 00:51

【摘要】：微波通信不管是在军事还是在民用中都发挥着重要的作用。军事上为军队提供了更保密的通信手段,在民用通信中,移动卫星通信业给人们的生活带来越来越多的便利。微波固态器件可以为微波通信提供传输渠道。想要得到一个通信质量较高的发射信号,就必须要有一个合适的频率源,要想把发射出来的信号传输的更远,功率放大器为此提供了可靠的保证。所以近年来,倍频源以及相应的功率放大器技术的研究越来越成为人们研究的焦点。低功率已经不能再满足人们的需求,于是与之相应的功率合成技术也应运而生。本课题来源于3mm收发组件,本文着重对接收机系统中的两个部分进行研究,一个是倍频源部分,另一个是功率放大器部分。在前半部分中,主要介绍了一些无源器件的原理,并对各个器件进行分析和选择,之后对有源芯片进行选择,采用模块化的设计思路。功率放大器部分介绍了一些功率分配合成器件的原理,并且从加工、装配、功率合成网络的幅度相位一致性进行理论分析,并最终做出选择,选用课题所需的功率器件。由于3mm器件价格昂贵,研究经费有限,本文先在低频段对功率合成技术进行了预研究,完成了一个C波段600W功率合成放大器的研制。最后根据系统指标要求和目前器件的水平,开展3mm四路功率合成放大器的研制,并在四路合成的基础上进一步开展十六路合成器的研制。在本课题中,选用一个Ku波段的DRO频率源,连接一个2×3倍频器,倍频出来到W波段,从而达到所需工作频段。由于电路的损耗必须选取合适的功率放大器,来弥补消耗的功率。这样输出的频率信号稳定性比较高、相噪特性好、噪声系数小。但是目前在此频段内技术还不成熟,国内外对此报道也较少,所以其中的有源器件选用MMIC单片,因为MMIC单片使用更加方便,性能更加稳定,同时可以大大地减少仿真和测试的时间。功率合成技术采用先在低频段试研究,再过渡到高频段。合成方式都采用多级级联,此种方法结构清晰,加工简单。在C波段预研项目中采用微带3dB混合环的形式,而在W波波段采用一种4路新型爪式结构。首选将此爪式结构制作成一个功放单元模块,通过波导内空间功率合成的方法,用4个单元模块同时级联一个4路外功分器达到16路高功率合成,为后续W波段功率合成器的研究提供了很大的帮助。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN73;TN722.75

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本文编号：2553933