S频段200 W功率合成放大器设计

针对功率放大器调试困难的问题,采用ADS软件设计功率放大器。利用负载牵引方式寻找功率管在工作频段内的最佳匹配点,进行电路匹配设计和优化,实现了功率放大器各项指标要求。最终的实物测试结果与仿真结果基本吻合,验证了仿真的真实性和有效性。采用热管散热技术,将功率管结温控制在155.2℃的安全工作温度。为实现大功率输出,采用3 d B电桥功率合成技术,并对2条合成链路进行幅度和相位一致性控制,在所需频段达到200 W以上的功率输出。     

VHF频段宽带功放设计

针对VHF频段70³00 MHz,20 W宽带功率放大器的工程设计与实现方案进行了介绍。对各级功率放大器的增益进行了合理分配,对各级功率放大器的外围匹配电路进行了详细设计。以阻抗变换器结构和并联负反馈宽带匹配结构及功率回退法等方法为基础,优化设计,合理布局,最终使所设计的功率放大器达到了预期的指标要求。对功率放大器进行了认真的调试和详细的测试,结果表明,各项指标满足要求。     

基于小信号S参数的功率放大器设计

文章利用小信号S参数和静态电流-电压曲线对功率放大器进行设计,首先把功率管的小信号S参数制成S2P文件,然后将其导入ADS软件中,在ADS中搭建功率管的输入输出端口匹配电路,按照最大增益目标对整个电路进行优化,最后完成电路的设计。     

一种L波段宽带功率放大器的设计

利用反馈法实现了L波段宽带功率放大器末级功率管的宽带化设计,采用小信号S参数法和负载牵引法分别对前级和末级功率管进行了匹配电路设计。通过ADS软件对整个功放电路进行了模拟和仿真并最终完成了L波段宽带功率放大器设计。实测结果表明,该功放的峰值发射功率大于50 W,占空比可达20%,相对带宽约为25%,满足系统指标要求。     

VHF频段小型化千瓦级GaN功率放大器

为了满足VHF频段对高功率放大器小型化的需求，设计并制备了一款基于0.5μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的VHF频段小型化千瓦级功率放大器。通过采用多节微带电容网络和高介电常数的印制电路板(PCB)实现了末级功率放大器匹配电路的小型化；以高通滤波器作为级间匹配电路，在减小电路尺寸的同时，提高了链路增益；采用混合集成工艺，实现了电源调制器、前级驱动功率放大器和末级功率放大器等各单元的小型化高密度集成。测试结果表明，在0.24～0.30 GHz频带内，该功率放大器的工作电压为50 V,工作脉宽为100μs,在占空比10%、输入功率10 dBm的工作条件下，带内输出功率大于1 000 W,功率附加效率约为60%～69%,功率增益大于50 dB,功放体积为46 mm×30 mm×6 mm。     

S波段超宽带固态功率放大器的研制

本文结合一款新研制的S波段超宽带固态功率放大器,介绍了超宽带固态功率放大器的设计理论和方法,根据砷化镓场效应晶体管的小信号S参数和I-V曲线,用微波仿真软件对功率管的输入、输出阻抗匹配电路及其偏置电路进行优化仿真设计.通过制作并测试此放大器,验证了该设计方法的可行性.最后,给出了测试数据,它在2GHz～4GHz的频带范围内,输入功率为40mW时,输出功率大于20W,带内功率起伏小于1.5dB.     

C波段GaN HEMT内匹配功率放大器

基于通信对功率放大器的宽带和高效率的需求,给出了一款C波段GaN HEMT内匹配功率放大器的设计过程。该器件由2个3 mm栅宽的GaN功率管芯和制作在Al_2O_3陶瓷基片上的输入输出匹配电路组成。通过调节键合丝和电容,实现了功率放大器在4.4~5.0 GHz,5.2~5.9 GHz和6.0~6.6 GHz三个典型工程应用频段的设计,功放在这3个典型工程应用频段内输出功率均大于43 d Bm(20 W),附加效率大于60%,功率增益大于10 d B,充分显示了GaN功率器件宽带、高效率的工作性能。     

L频段GaN宽带功率放大器设计

针对宽带功放率放大器的设计难点,提出了一种负载牵引技术与Smith圆图匹配工具相结合,谐波平衡仿真与Momentum版图仿真相结合的方法,设计了一款应用于L频段的宽带功率放大器,该功率放大器采用Ga N HEMT设计制作。经测试,功率放大器在L频段内输出功率大于150W,功率增益大于10d B,效率大于50%。     

一款小型化S频段高谐波抑制功率放大器的设计

为了确保卫星系统电磁兼容性满足要求,设计了一款应用于卫星测控通信系统的小型化S频段高谐波抑制功率放大器。通过在功放输出端设置谐波抑制网络改善了电路的谐波抑制性能。采用集总与分布参数元件相结合匹配形式,实现了电路的小型化设计。电路尺寸38.5 mm×28.2 mm。通过对功放腔体结构进行细化建模仿真,确保了功放电路的稳定性。实测结果表明,当工作频率为2.52 GHz时,功放1 dB压缩点大于31 dBm,谐波抑制度大于61 dBc,功率附加效率高于35%,1 dB带宽大于320 MHz。与国内外同类产品相比,该功放在谐波抑制性能等方面具有明显优势。     

L频段电流型D类功率放大器设计与实现

电流型D类功率放大器与传统电压型D类功率放大器相比,能够消除由非线性寄生电容所带来的功率损耗,因而取得更高的效率和适用于更高的频率段。在L频段实验仿真设计电流型D类放大器的电路并对其电路进行性能分析,最后实现了在1GHz频率点电流型D类功放电路,采用LDMOS场效应管,实际合成输出功率为8.3W,功率增益为14.2dB,漏极效率可达64.8%。     

Ka频段分谐波混频技术的研究

介绍Ka频段分谐波混频技术,详细描述基于反向并联二极管对式的混频电路,从理论上进行阐述,并应用到Ka频段发射机的变频单元。该变频单元采用二次谐波混频技术,将S频段上变频至Ka频段,本振频率降低了一半;同时完成分谐波混频芯片匹配电路的设计和测试。     

L频段150W固态连续波放大器设计

介绍了一种L波段150 W固态连续波功放的设计与实现。由于使用频带没有经济型的大功率功率管,设计过程中采用临近频带的大功率LDMOS功率管,采用动态阻抗匹配和ADS仿真相结合的方法进行跨频带匹配。采用微带巴伦进行分/合路,提高了模块的偶次谐波抑制,同时提高了模块的一致性。设计过程中采取了一系列的控制措施,提高模块的幅度相位一致性指标。制作调试了960~1 215 MHz频段150 W放大器,测试结果表明使用该方法设计放大器满足要求。     

基于F类和逆F类的双模式双频带功率放大器

应用氮化镓高电子迁移率晶体管设计并实现了一种基于F类和逆F类工作模式的双频段功率放大器。首先,分别讨论了F类和逆F类工作模式在理想晶体管和实际晶体管中的差异,结合动态负载线和电压电流波形,对实际晶体管功率和效率下降的原因作了深入分析。在此基础上,提出一种在双频段分别实现F类和逆F类工作模式的输出匹配电路。基于该匹配电路,仿真设计了一款双模式、双频带功率放大器,并进行了实物加工和性能测试。实测结果表明,在L和S频段200 MHz带宽范围内,功放输出功率分别大于41.3 dBm和41.2 dBm,漏极效率分别高于72%和69%,其峰值功率和效率在L频段为41.7 dBm和75.5%,在S频段为41.3 dBm和69.5%。实测和仿真结果吻合度高,证明了提出的设计方法的正确性和有效性。     

基于GaN HEMT的S波段大功率内匹配功放管设计

采用GaN HEMT功率芯片研制了一款应用在S波段的宽频段、大功率、高效率的功率放大器。通过load-pull技术牵引得出GaN管芯在此频段的输入阻抗和输出阻抗。在设计过程中,采用多节阻抗匹配变换器实现了宽带的功率分配和合成。此款内匹配功率管最终实现了如下性能指标:工作脉宽100μs,在400 MHz的工作带宽下脉冲输出功率大于800 W,漏极效率大于60%。     

L波段大功率小型化固态功放设计与实现

提高雷达发射机的输出功率和功率密度是增大雷达功率孔径积的有效途径。文中通过LDMOS、Si双极型功率管以及CaAs单片集成电路等固态微波半导体功率器件的混合集成,研制出具有大功率、小型化特点的固态功率放大器,为输出功率和功率密度的提高提供了一种有效的方法。对LDMOS功率管电路优化仿真设计进行了详细论述,为实现小型化,提出了微带线分布参数与集中参数元件相结合的匹配电路方式。     

L频段1500W固态连续波功放的设计与实现

介绍了一种L波段1 500 W固态连续波功放的设计与实现。采用动态阻抗匹配和ADS大信号模型仿真相结合的方法,对LDMOS功率管进行阻抗匹配,采用微带巴伦进行分合路,设计了L波段150 W模块;采用径向线合路的方式设计了大功率四合路器,实现了L波段低损耗的大功率合成,并使用HFSS仿真软件进行仿真优化;采用ICEPAK软件设计了高效散热器,并对机箱内模块的布局进行优化仿真;采用全面的控制保护电路,提高功率放大器的可靠性。     

星载固态功率放大器：迈向极高频

聚焦于星载固态功率放大器的高频化,文章设计并实现了Q频段20W、V频段10W以及W频段2W的固态功率放大器。基于氮化镓功率单片技术,提升了单元的功率和效率;基于魔T和径向线的高效率、低插损多路功率合成技术,实现了整机高功率输出;铜金刚石和热管的应用和工艺攻关,克服了多热源、高热流的工程瓶颈。Q频段和W频段固放首次在轨应用,以及V频段固放在地面发射机中的应用。考虑到严苛的空间考核条件以及器件为满足在轨长寿命的降额要求,产品均性能优良稳定。文中的Q频段和W频段固放是我国首次开发并在轨搭载验证的星载连续波固态功率放大器,为我国后续极高频段高通量卫星的载荷实现提供了有力技术支撑。     

一种改进的高功率GaN 放大电路设计方法

传统的功率放大器设计,大都将功率管设计在绝对稳定的状态,再进行匹配电路的设计,这样可以避免振荡的发生,但是同时也会减小放大器的增益,降低1dB压缩点的输出功率。本文提出了一种改进的放大电路设计方法,提出在潜在振荡条件下详细分析振荡区域,准确设计匹配电路,使匹配阻抗避开振荡区域,从而在保证放大器稳定工作的同时,能够提高增益和输出功率。这种方法首次应用于GaN HEMT功率放大器的设计,并且取得了很好的效果。     

一种GaAs HBT微波功率放大器的设计

介绍了C波段宽带固态功率放大器的设计方法和实际测试结果。该放大器用于某雷达发射组件推动级,采用GaAs HBT器件,宽带匹配电路、直流偏置、负反馈设计。根据负载牵引分析,运用微波仿真软件对功率管的输入、输出阻抗匹配电路及其偏置电路进行优化仿真设计,增加电源控制电路保证可靠性,研制出了符合整机指标要求的放大器。     

W频段机场异物探测雷达收发前端

主要介绍了一种用于机场异物探测雷达的W频段调频连续波（FMCW）收发前端的研究工作。基于波导T形接头的等效计算公式,对W频段波导合成电路进行了集中参数的电路建模,通过优化设计波导合成电路的参数,提高了波导合成电路的容差特性,解决了W频段波导功率合成电路加工精度要求高的问题,实现了W频段4路功率合成;采用低损耗的石英基材设计开发了微带薄膜滤波器技术,实现了W频段FMCW雷达接收前端的一体化集成设计;通过对低噪声放大器芯片键和金丝的匹配设计,实现了W频段收发前端的低噪声接收。最终实现的W频段FMCW收发前端的发射功率优于360 mW,接收机噪声系数优于5 dB。研制的收发前端为W频段FMCW雷达提供了一种有效的射频前端的解决方案。