K波段功率合成及线性化技术研究

发布时间：2022-07-20 13:19

　　作为现代通信系统中极为重要的核心器件,固态功率放大器的趋势是向着高功率、高频率、高效率发展,其性能优劣往往决定了整个通信系统的性能表现。但是单个器件的输出功率相对有限,为了满足大功率的需求,通常采用功率合成技术解决这一问题。但是随着输入功率的增大,固态功放逐渐进入非线性工作状态。此时功放出现非线性失真现象,严重影响了功放的性能。因此,可以采用线性化技术保证放大器能同时拥有较高的输出功率和较好的线性度。本文首先研究了基于二极管的预失真线性化器。针对固态功放的非线性特性,对并联式肖特基二极管模拟预失真线性化器电路的非线性特性进行了研究。理论分析了线性化器的温度响应并提出了一种温度补偿方法,通过调节二极管的偏置电压使其等效电阻不随温度变化,从而实现线性化器的温度补偿。仿真结果表明,增加了温度补偿电路后幅相曲线随温度变化很小,并同时呈现增益扩张和相位压缩的特性。该预失真线性化器具有结构简单,稳定性好等优点。然后针对K波段功率合成技术进行了研究。分别设计了三种不同类型的无源功率分配合成网络,并确定以探针实现波导到微带的转换,主要内容如下:对传统的波导E-T结进行了改进,在原有结构上增加了过渡波导... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 功率合成技术国内外发展动态
        1.2.1 国外发展动态
        1.2.2 国内发展动态
    1.3 功率放大器线性化技术国内外发展动态
        1.3.1 国外发展动态
        1.3.2 国内发展动态
    1.4 论文的主要内容及章节安排
第二章 功率合成和线性化技术概述
    2.1 功率放大器主要性能指标
        2.1.1 输出功率
        2.1.2 工作频段和带宽
        2.1.3 增益和增益平坦度
        2.1.4 功率效率和功率附加效率
        2.1.5 线性度
    2.2 功率合成技术概述
        2.2.1 芯片功率合成
        2.2.2 电路功率合成
        2.2.3 空间功率合成
        2.2.4 混合功率合成
        2.2.5 其他形式的功率合成
    2.3 功率合成效率分析
        2.3.1 幅度和相位的不平衡对合成效率的影响
        2.3.2 电路损耗对合成效率的影响
    2.4 功率放大器的非线性特性
        2.4.1 功率放大器的振幅失真特性
        2.4.2 功率放大器的相位失真特性
    2.5 线性化技术概述
        2.5.1 功率回退技术
        2.5.2 负反馈技术
        2.5.3 前馈技术
        2.5.4 预失真技术
        2.5.5 各类线性化技术的比较
    2.6 本章小结
第三章 基于二极管的预失真线性化器研究
    3.1 肖特基势垒二极管特性分析
    3.2 并联式肖特基二极管非线性特性分析
    3.3 基于并联二极管的反射式预失真线性化器研究
        3.3.1 器件选型
        3.3.2 电路仿真
    3.4 带有温度补偿特性的预失真线性化器研究
        3.4.1 预失真线性化器的温度特性
        3.4.2 温度补偿原理和电路仿真
    3.5 本章小结
第四章 K波段功率合成技术研究
    4.1 基于波导E-T结的功率分配合成网络的研究
        4.1.1 波导E-T结的设计
        4.1.2 波导-微带探针过渡的设计
        4.1.3 四路功率分配合成网络的设计
    4.2 基于3dB分支波导定向耦合器的功率分配合成网络的研究
        4.2.1 3dB分支波导定向耦合器原理分析
        4.2.2 三路功率分配合成网络的设计
    4.3 基于径向波导的八路功率分配合成网络的研究
        4.3.1 径向波导中的电磁场分析
        4.3.2 八路功率分配合成网络的设计
    4.4 K波段功率合成放大器的设计与测试
        4.4.1 K波段放大器技术指标要求
        4.4.2 K波段放大器方案设计
        4.4.3 K波段放大器高低温测试
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献



本文编号：3664076