一种新型Ka频段功率合成器的设计

功率合成是获得大功率输出的一项重要技术。当单个器件输出功率受限时,要提高系统的输出功率,功率合成技术是一种有效解决此问题的方法。创新地提出了一种新型的3dB功率合成结构。这种新型结构避免了现有功率合成网络的许多缺点,既保持了较好的3dB功率分配又提高了两输出支路的隔离度。用这样的结构来研制功率放大器可以大大地提高其工作的稳定性和可靠性,能够对昂贵、脆弱的功率MMIC起到保护作用。     

Ka频段T型波导功率合成器的改进设计

功率合成是获得高功率的一个重要技术途径,可以在单级高功率放大器的基础上将有效功率提高数倍。T型波导功率合成器作为一种空间功率合成器件,非常适合用于毫米波频段。但是怎样建立初始的波导功率合成器模型,如何利用电磁仿真软件进行优化,从而设计出一个具有良好性能的功率合成器,是一个复杂的问题。针对该问题,设计了一个改进型的波导功率合成器,结合电磁理论提出了一种新的优化设计方案,并得到了一种性能优良的波导功率合成器。     

一种波导功率合成器的设计

介绍了一种波导功率合成器的设计方法,采用了合理的结构和工艺,使之具有隔离度高、驻波系数低、功率容量大的特点,对该型功率合成器进行了仿真和计算。结果验证了其实用性。     

一种新型Ka频段六路功率分配/合成网络

指出了二进制(2n)功率合成方式的不足,介绍了波导—微带探针过渡和3 dB分支波导定向耦合器的原理。提出了改进型分支波导三路功率分配器,该结构具有损耗低、驻波好、幅度相位一致性好和端口隔离度高等优点。针对现有合成方式的不足,提出了一种新型基于波导的Ka频段六路功率分配/合成网络,该结构由改进型分支波导三路功率分配器、3 dB分支波导定向耦合器和E面波导—微带探针过渡组成。     

一种新型Ka波段八路功率分配/合成网络的设计

本文提出了一种新型的Ka波段波导功率分配/合成网络,该功分合成器采用一个两路ET和两个四路H-T、E-T相结合的新型四路功分器来实现八路功率分配或者功率合成。由于该结构的对称性使得功率分配后各个支路具有良好的幅相一致性,有利于实现较高的合成效率。另外,此网络形式结构紧凑、插损小,使得其在毫米波发射机中具有良好的应用前景。     

毫米波300W固态功率合成放大器的设计

基于单片微波集成功率放大器(Monolithic Microwave Integrated Circuits,MMIC PA)的毫米波波导空间功率合成技术是固态毫米波高功率电子领域的热门研究方向。多合成支路情况,保持较高的合成效率和较宽的工作带宽是实现固态毫米波宽带高功率合成的关键技术难题。为提高功率合成效率,研制了石英基板微带探针与波导之间的过渡结构。结合波导T型分支、波导分支线、波导H面缝隙耦合和波导一分四型的4种波导功率分配/合成器,通过精确的电磁仿真研制了64路功率合成放大器。     

宽带基片集成裂缝波导空间功率合成器

谐振式裂缝波导空间功率合成器,尽管有较高的合成效率,然而其狭窄的工作带宽(3 dB相对带宽不到5%)、繁琐的机械加工工艺和笨重的体积等缺点,极大地限制了它的进一步应用。为了克服以上缺点,采用行波技术和基片集成波导(SIW)技术,研制出了轻便的宽带基片集成裂缝波导空间功率合成器,它的相对工作带宽可达到30%以上,加工工艺为传统的平面工艺,其尺寸、重量和加工成本大幅减小,加工精度和生产效率大幅提高。     

基于裂缝电桥Ka波段功率分配/合成网络

介绍了一种Ka波段的四路功率分配/合成网络。该网络采用H面波导裂缝电桥结构,只需要一个耦合单元,结构简单、易于加工。这种合成网络将使用在基于MMIC单片TGA1141的四路功率合成器中,预计在2 GHz带宽内合成输出功率可以达到连续波5 W以上。通过三维电磁仿真软件Ansoft Hfss对该网络进行了设计和优化。仿真结果表明,该网络在33-37 GHz的频段内,插入损耗小于0.3 dB,回波损耗大于20 dB。     

一种新颖的脊波导功分器

针对通常波导传输的功率分配器中T形接头体积大的不足,基于脊波导和阶梯阻抗变换对导波系统中电磁波传播性能的影响,提出了一种新颖的脊波导H面T形分支结构,利用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果显示该结构在全X波段内匹配。以此结构为基础,设计加工一个一分六的脊波导功分器,得到较好的实测结果。实际内部尺寸比普通波导功分器减小46%,回波损耗小于20 dB,单路信号波动在±0.35 dB内。这种脊波导H面T形分支结构简单,适合于实际的工程应用。     

紧凑型毫米波功率合成/ 分配器研究*

介绍了两种在传统波导魔T上改进的具有共面臂的波导魔T功率合成/分配器和一种采用电阻膜片 提高端口匹配隔离度的基于模式转换器的径向功率合成/ 分配器,并给出了这些功率合成/ 分配器的特性仿真和测 试结果。这些功率合成/ 分配器均适用于毫米波频段,具有高隔离度、小型化、易加工等特点。     

基于径向波导合成技术的W波段功率放大器设计

基于径向波导合成技术,设计了一款W波段功率放大器。功放采用4路氮化镓单片微波集成电路(MMIC)单片合成设计,在90 GHz处输出功率为3.7 W,合成效率为94.3%,具有较好的工程应用价值。     

Ka波段三路波导功分器/合路器

文章设计了一种可以使用在固态合成发射机上的三路等分功率波导功分器/合路器。在波导分支定向耦合器的基础上,增加一路副线波导,构成了一个一路输入、一路直通、两路耦合、两路隔离的六端口网络;采用增加波导长度的方式解决了实际应用中的相位补偿问题。另外在功分器的三路输出端增加了微带部分以提高功分器的可调试性。实际测量数据基本符合仿真结果:在1GHz带宽内,功分器的一路插损小于6dB,输入驻波小于1.6;合路器的一路插损小于4.9dB,输出驻波小于1.3。其性能满足使用要求。文章最后对该类型的波导功分器/合路器的设计提出若干改进方案。     

High-performance filtering power divider based on air-filled substrate integrated waveguide technology

A filtering power divider based on air-filled substrate-integrated waveguide (AFSIW) technology is proposed in this study. The AFSIW structure is used in the proposed filtering power divider for substantially reducing the transmission losses. This structure occupies a large area because of the use of air as a dielectric instead of typical dielectric materials. A filtering power divider provides power division and frequency selectivity simultaneously in a single device. The proposed filtering power divider comprises three AFSIW cavities. The filtering function is achieved using symmetrical inductive posts. The input and output ports of the proposed circuit are realized by directly connecting coaxial lines to the AFSIW cavities. This transition from the coaxial line to the AFSIW cavity eliminates the additional transitions, such as AFSIW-SIW and SIW-conductor-backed coplanar waveguide, applied in existing AFSIW circuits. The proposed power divider with a second-order bandpass filtering response is fabricated and measured at 5.5 GHz. The measurement results show that this circuit has a minimum insertion loss of 1 dB, 3-dB fractional bandwidth of 11.2%, and return loss exceeding 11 dB.     

Design of a 16 way radial microwave power divider/combiner with rectangular waveguide output and coaxial inputs

In this paper, design of a radial power combiner at microwave frequencies has been presented. This structure combines 16 coaxial inputs together and creates one rectangular waveguide output of type WR-187. Although complexity of the proposed combiner compared to combiners with coaxial output has increased, its return loss and VSWR have been improved. In order to achieve a good matching in its high frequency response, a fast tune technique has been applied to design procedure. In its design, a rectangular waveguide has been used together with its radial structure but symmetry among its ports and its phase and amplitude deviations have remained at standard values. Also, in its design, in order to avoid corona breakdown strength of electric field has been controlled and reduced.