一种优异温度稳定性Ka波段上变频放大模块

研究了Ka波段变频放大电路的设计及其温度补偿技术,分析了上变频放大模块的基本原理,分别对射频增益及检波电压进行了温度补偿,提出了一种优异温度稳定性、高线性度、高增益稳定性的总体设计方案。该变频放大模块由放大电路、温补电路、混频电路、滤波电路及功率放大器等单元电路组成。运用Agilent ADS软件完成了模块的整体电路设计。同时,介绍了一种基于场仿真软件和实测相结合的方法,建立毫米波多芯片组件中互连的键合线模型,将键合线的寄生电感融入了上变频放大模块电路设计中,显著提高键合线互连电路的频率响应。采用多芯片组装工艺制作了高性能的变频放大模块,实现了在Ka波段输出功率＞于30.6 dBm,全温范围功率波动＜0.8 dB,全温检波电压指示波动＜0.2 V,测试结果与仿真结果一致。     

Ku波段固态倍频源

采用晶振－倍频链的方式研制生产了１３ＧＨＺ的微波固态频率源。在－５５￣＋８５℃温度内,输出功率优于２５０ｍＷ相位噪声为－１０２ｄＢ／１ｋ、－１１０ｄＢ。１０ｋ     

用于制造微波多芯片组件的LTCC技术

低温共烧陶瓷(LTCC)是实现微波多芯片组件(MMCM)的一种理想的组装技术,具有高集成密度、多种电路功能和高可靠性等技术优势.介绍了国内外应用于微波组件的LTCC技术发展现状,概述了LTCC的制造工艺流程,分析了其关键工艺难点,对LTCC基板电路的设计进行了详细阐述,并讨论了埋层电阻的设计和微带线和带状线间的垂直微波互联的方式.利用LTCC技术研制的微波多芯片组件,在现代雷达和通讯领域具有广泛的应用前景.     

组件的模态分析和随机振动分析

论述了用ANSYS有限元分析软件对组件进行模态分析和随机振动分析的方法。通过模态分析确定了部件的振动特性即固有频率和振型,它是其他动力分析如频谱分析的起点。通过随机振动分析确定了结构随机振动载荷的结构响应,通过随机振动分析得到结构的3σ定向变形、3σ定向加速度响应、3σ等效应力参数。根据振动响应中的最大应力计算结构的安全裕度,验证其设计能否成功克服共振现象和振动引起的不良效果。通过模态分析和随机振动分析可以优化结构提高可靠性、缩短研制周期。     

UHF大功率收发前端设计

射频收发前端电路是无线收发信机的重要电路之一,它对整个系统的噪声系数,动态范围等关键指标起决定性作用。文中具体分析了射频前端电路在无线通信系统中的重要性、射频收发前端的组成、工作原理、接收和发射部分的设计难点和重点。对关键技术指标进行了优化设计。设计了思维简洁、电路控制速度快的UHF大功率射频收发前端,并对方案进行试验改良。通过实验结果表明,该电路噪声系数达到3.2 dB,接收通道增益达到30 dB。发射通道输出功率≥40 dBm,三阶交调≤-18 dBc,试验结果达到预期目标。最后结合实际测试曲线,对实验结果进行进行了分析,并对现有方案提出了改进。     

微波部件模态分析在结构设计中的应用

用有限元法进行微波部件结构设计可以提高结构的可靠性.对某微波部件的结构进行了固有频率和固有振型模态分析,给出了通过改变结构来改善固有频率的仿真分析.提高微波部件结构固有频率的方法包括选择杨氏模量高、密度小的金属材料、增加部件的安装脚、减小部件盒体的高度和部件的整体结构等措施.微波部件的固有频率应足够高,要高于安装板基频,避免共振,通过分析微波部件的固有振型、改进结构的薄弱部位以提高结构的抗振能力.     

微波功率放大器的热管散热设计

随着微波功率放大器热功耗的增加和小型化,如何改善散热问题变得越来越重要,理想的热设计能够保证放大器长期工作。放大器在真空环境下以热传导和辐射散热为主,嵌入在盒体底部的热管具有很高的热传导率。放大器产生的热量以传导的方式传到盒体和热管,热管迅速把热量传导到散热器上,散热器的翅片通过辐射把热量散发出去。论述了在真空环境下微波功率放大器热管散热的设计方法,用ICEPAK CFD热分析软件进行热仿真。微波放大器通过热真空试验,可以工作正常,实验表明热管散热是真空环境下大功率放大器热设计的有效方法。     

发射组件强迫风冷系统的热设计

论述了发射组件强迫风冷系统的热设计方法,介绍了强迫风冷体积流量的理论估算。用ICEPAK CFD热分析软件进行热仿真,包括建模、加载边界条件、检查结果等。在仿真时根据最高温度、风扇的工作点、出风口和入风口的温度差,对翅片的厚度、齿间距进行优化,模块产生的热量通过流过散热器翅片间的强迫流动的空气散发出去,最终满足发射组件热设计的要求。元器件工作在允许的温度范围内,确保发射模块正常工作。测试数据与仿真数据基本符合表明热仿真的正确性。     

具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振反激式功率变换器

提出了一种具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振(QR)反激式功率变换器,以解决准谐振反激式功率变换器中开关管关断时电压过高的问题。电路以GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件为主开关管和同步整流器开关管,自驱动有源缓冲器由钳位电容和有源开关管组成。该变换器在主开关管关断期间将开关管的电压浪涌钳位为恒定电压,由于有源开关管驱动信号由变压器的次级侧电流控制,因此不需要单独的控制电路。为验证所提出的变换器和控制电路的有效性,搭建了一个60 W的AC-DC功率变换器,测试结果表明,主开关管的最大电压浪涌约为450 V,具有高达91.6%的能量转换效率。     

Ku波段固态倍频源

采用晶振 倍频链的方式研制生产了１３ Ｇ Ｈｚ 的微波固态频率源。在－ ５５～＋ ８５℃温度范围内, 输出功率优于２５０ｍ Ｗ, 相位噪声为－ １０２ｄ Ｂ／１ｋ、－ １１０ｄ Ｂ／１０ｋ。