一种新型毫米波8路功分器/合成器的设计

设计了一种Q波段8路功分器/合成器。利用波导功分器及微带功分器混合设计,提出了波导-微带4路功分器与3 dB Wilkinson电桥一体化设计思想,设计出一种较高隔离度,结构紧凑的新型8路功率分配器/合成器。通过高频电磁仿真软件(HFSS)仿真设计,在42 GHz~47 GHz频带范围内,8路分配器输出端口反射损耗优于-19 dB;8路输出端口的幅度不平衡度小于0.25 dB,相位不平衡度小于0.5o,插损小于0.25 dB;4个输出口之间的隔离度大于9 dB,是一种较为理想的8路功率分配器/合成器,在实际小体积高合成效率要求的固态功率合成领域,以及具有小体积的多路信道实现中,具有较高的应用价值。     

一种新型的毫米波功率合成电路

针对毫米波功率合成技术研究,吸取传统W ilk inson电桥的优点,提出了一种新型低损耗毫米波微带集成3dB电桥,其成本低、加工制作容易、在32GHz~37GHz,插损为0.2dB;以此3dB电桥为基础的Ka频段功率合成网络,在频率33~35GHz,合成效率达75%.     

159W X波段固态空间功率合成放大器

 根据径向波导的主模特性,提出了一种基于径向波导的空间功率合成系统和它的简化模型.利用HFSS(High Frequency Structure Simulator)软件,开发出了16路宽带空间功率合成电路和159W X波段放大器模块.结果发现,无源合成网络在整个X波段合成效率都优于88%,放大器模块在其工作频率内(11.9GHz~12.3GHz),合成效率优于83%.     

V频段宽带高效率功率合成放大器设计

介绍了一种基于混合波导魔T的V频段宽带高效率功率合成放大器。采用混合波导魔T结构和超宽带扇形开路薄膜电阻,设计了一款覆盖整个V频段的新型小型化高隔离二路功分器,实测在50~75 GHz频率范围内,平均电路损耗0.2 dB,输入回波小于-20 dB,隔离和输出回波小于-14 dB。基于该电路结构,采用V频段宽带GaN功放芯片,研制了一种3.5 W功率模块,以该功率模块为基本单元,并采用16路高效率功率分配/合成网络,研制出一款V频段宽带高效率功率合成放大器。实测在50～75 GHz的V频段全频段范围内,连续波饱和输出功率大于47 dBm,小信号增益大于46 dB,合成效率全频带内大于82%,在全频段实现了高效率合成和大功率输出。该电路结构紧凑,工作频带宽,合成效率高且便于散热,具有很好的工程应用价值。     

适用于MMIC的功率合成器设计

设计了一种适用于对MMIC功率放大器进行合成的新型功率合成器。采用多端口网络理论对功率合成结构进行分析, 结合MMIC功放单片的工作特点总结出该功率合成器最重要的设计指标, 设计出工作在5GHz~6GHz的16路辐射线型功率合成器。通过测试发现该功率合成器的驻波〈1.5dB, 各端口幅度不平衡度〈±0.4dB, 相位不平衡度〈±2°, 并具有较好的隔离度, 整个功率合成器的直径小于56mm, 非常适合用于C波段大功率的合成。最终采用该功率合成器在5GHz~6GHz的工作频率内成功获得160W的合成功率。     

宽带毫米波功率模块驱动技术

设计了一个毫米波频段的宽带功率均衡器与固态功率驱动模块。通过对用于驱动模块的功率均衡器进行改进,提出了一种新型的微带阶梯阻抗谐振线的功率均衡器结构,这种结构频带宽,驻波好,结构紧凑。为了验证其性能,加工实物并进行测试,测试结果表明,均衡器在32 GHz~40 GHz宽带频段,其最小插入损耗小于3.3 dB,回波损耗优于13 dB,均衡量9 dB。固态功率驱动模块采用2级放大器,且均衡器后置,布局合理。测试结果表明,在32 GHz~40 GHz,功率均衡精确度优于2 dB,输出功率更为准确,实现了固态驱动模块的小型化设计。     

Ka波段100W固态功率合成器

随着科技发展,对大功率的需求越来越高,但是单个固态功率放大器输出功率有限,功率合成技术应运而生。文章介绍了一种利用波导实现Ka波段芯片级功率合成的方法。首先介绍了两路波导功率合成器的模型,分析了影响功率合成效率的因素,推导出合成效率最大化的条件。然后借助HFSS软件进行仿真优化,依托精密机加工技术制作出来的波导功率合成器可以在4GHz带宽内VSWR<1.5,LOSS<0.5dB。合成的基本单元3W模块由两个1.8W的MMIC通过Lange桥合成,在装入壳体合成之前单独调试,确保功率相等,相位一致。最后采用该合路器在35GHz~35.4GHz的工作频率内成功获得100W的合成功率,合成效率达85%以上,测试数据和模拟数据基本吻合。     

Ka波段16W脉冲功率放大器的研制

Ka波段毫米波功率放大器的输出功率往往受限于功率合成部分的损耗,其合成器多路之间的隔离度、多级放大模块的级间匹配好坏及整体散热性能是影响整个功放可靠性的重要因素.针对上述毫米波固态功放的特点,提出了一种新颖的高效高可靠性的Ka波段宽带功率合成结构,采用低损耗的多支节波导作为功率分配/合成单元,结合以双探针波导-微带转换结构,实现了高效率的8路功率合成,各路之间隔离度大于25 dB,保证了功率合成器的高可靠性.以此为基础成功研制出一个脉冲式Ka波段固态功率放大器模块,该模块在33～37 GHz频段内,最高输出功率大于16 W,小信号增益大于55 dB,功率合成效率达到87%.     

W波段20W固态合成功放的研究

根据毫米波固态功放的设计要求,设计了一种工作在W波段的八路波导E面T型合成器,附带有两路功分器、阶梯式弯波导和三路分支电桥等多种结构。设计结果表明,在93 GHz～96 GHz,端口处回波损耗均小于-23 dB,频带内信号插损小于0.18 dB,幅度不平衡度小于0.25 dB,相位差(180±0.74)°。基于背靠背模型进行了实物测试,八路合成网络损耗小于1.2 dB,合成效率达到85%。与传统功率合成器相比,八路功率合成网络的合成效率得到显著提升,被应用到固态功放上后,93 GHz～96 GHz频带内,测得饱和输出功率20 W～24 W,线性增益大于48 dB。     

毫米波固态功率放大器的高效合成器

介绍了毫米波固态功率放大器的应用与发展现状,提出了一种新颖高效的2×2鳍线叠层式毫米波宽带功率合成结构,利用三维电磁场软件HFSS建模仿真,在32～36 GHz带内回波损耗小于-20 dB,插入损耗小于0.1 dB,与实测结果符合较好,据此研制出10 W功率模块。并设计了低损耗八合一空间波导合成器,实测带内回波损耗小于-20 dB,插入损耗小于0.25 dB,最终研制出在32～36 GHz内输出功率大于70 W的饱和脉冲固态功率放大器,合成效率为87%以上,合成效率较高。     

一个0.14 THz同轴波导五路径向功率合成器

基于同轴波导径向合成器提出了一款可用于太赫兹频段的任意路数功率合成器。该功率合成器采用二阶阶梯变换结构,实现电场方向从同轴轴向到径向的扩散传播,并通过径向外围均匀分布的Y型功分结构实现任意路数功分。以D波段五路功率合成器为例,采用背靠背测试,在130 GHz到150 GHz频带内,背靠背插入损耗优于2 dB,带内回波损耗优于15 dB。由于是背靠背测试,因此该功率合成器单边损耗约为0.72 dB,折合合成效率为84.7%。     

200W平衡式脉冲功率放大器的设计与实现

给出了一种用于发射机末级的大功率脉冲功率放大器的设计方案和测试结果.电路设计采用三级级联、平衡式电路结构以及集总元件和微带线混合匹配网络.在2.3 GHz-2.4 GHz频段,带内增益为47±1.5 dB、脉冲输出功率200 W、回波损耗大于15 dB.测试结果满足给定指标的要求,证明了设计方案的可行性.     

V-band high-efficiency broadband power combiner and power-combining module using double antipodal finline transitions

A V-band high-efficiency power-combining module was developed using double antipodal finline structures. The combiner performs the dual functionality of power combining and mode transition from microstrip to waveguide. The measurement of the back-to-back connected combiner demonstrated an insertion loss of 1.2 dB and return loss better than 15 dB around 60 GHz with a 3 dB bandwidth of 18 GHz. The power-combining module incorporating two MMIC power amplifiers demonstrated a combining efficiency higher than 80%.     

A circuit, waveguide, and spatial power combiner formillimeter-wave amplification

A new concept for a millimeter-wave amplifier that uses circuit, waveguide, and spatial power combining is demonstrated. The passive array has a free-space-to-microstrip insertion loss below -1.5 dB from 30 to 44 GHz. Small-signal measurements of the active array reveal an average gain of 5 dB from 41 to 46 GHz and a maximum gain of 6.4 dB at 45.6 GHz. Large-signal measurements reveal a linear power gain of 2 dB and an output power of 23.7 dBm at the 1-dB compression point at 44 GHz     

面向5G的MEMS跷跷板结构功率传感器

为了解决5G功率传感器灵敏度不高的问题,创新性地提出一种可面向5G应用的MEMS跷跷板结构功率传感器。S参数测试结果表明,在1 GHz-10 GHz的频段内传感器的回波损耗小于-12.5 dB,插入损耗小于1.5 dB。功率响应测试表明,内部电容的灵敏度接近69.2aF/mW@1GHz、71.5aF/mW@5GHz和66.3aF/mW@10GHz,外部电容的灵敏度约为35.2aF/mW@1GHz、33.0aF/mW@5GHz和27.6aF/mW@10GHz,表明该跷跷板结构设计提高了传感器的灵敏度。