C波段E面扇形波导等功率合成器的设计北大核心CSCD

设计了一种16路等功率分配功率合成器。该功率合成器采用径向功率合成的方式,基于E面扇形波导原理进行设计。最终设计的功率合成器总体尺寸为480.1 mm×457.7 mm×60.3 mm。仿真和测试结果显示,该功率合成器工作频段为5.2~5.9 GHz,各路带内插入损耗≤0.5 dB,相位平衡度≤3°。该合成器在空气击穿阈值的条件下,可以承受最大输入峰值功率8000 W,满足大功率合成需要,可用于C波段固态发射机的相关应用中。     

毫米波高密度脉冲功率合成放大器设计

提出一种新颖的多层结构功率合成方法,具有密度高、插入损耗小的优点。相比传统双面合成方案,该技术在同样体积内理论上可将合成路数扩展1倍,实现输出功率增长3 dB,因而非常适合应用在对功放体积、重量有严格限制的平台中。通过对该高密度功率合成电路进行理论分析与仿真优化,在8 mm波段设计了一个具有4层电路形式的2×4路功率合成放大器。无源实测结果显示,30~37 GHz频率范围内的合成效率高于91%。放大器采用8只典型输出功率16 W的GaN MMIC单片合成,按35μs脉宽、10%占空比条件进行有源测试,在34~36 GHz频率范围内得到了最小123 W的功率输出,功率增益大于14.9 dB,功率附加效率高于21.7%。     

一种7GHz～20GHz宽带频率综合器的设计

文章介绍了一种PLL频率合成技术获得的7GHz～20GHz的宽频带、小步进、小体积、低杂散、低相噪的频率综合器的实现方法.该方法采用Hititte公司生产的宽带VCO HMC587LC4B和鉴相器HMC702LP6C,运用锁相倍频模式,在55mm×70mm×16mm的体积内实现了7GHz～20GHz的频率输出,并且达到...     

一种高线性宽带功率合成的射频功率放大器

针对5G通信微基站,提出一种基于GaAs异质结双极晶体管（HBT）工艺,芯片面积为1.3 mm×1.4 mm的高线性宽带宽的射频功率放大器。该放大器采用了异相功率合成方式和J类输出匹配的方法,在两路功率放大器的输入输出端引入了90°相移以及J类模式确定最佳负载阻抗,以此实现高线性宽带宽的特性。在5 V电源和2.85 V偏置电压下,室温条件下测试结果表明,该功率放大器在2～3 GHz频带内,小信号增益为36±0.5 dB。然而在2.4～2.8 GHz频带内,该功率合成结构的功率放大器拥有饱和输出功率大于36 dBm,功率附加效率大于38%。在5G-NR,带宽100 MHz和4G-LTE、带宽20 MHz的调制信号下,在2.4～2.8 GHz工作频带测试,放大器的输出功率为22 dBm,邻近信道功率比（ACPR）约为-43 dBc。     

一种采用国产行波管的Ka波段小型化发射机

介绍了一种采用国产毫米波行波管的小型化Ka波段发射机,带宽2 GHz,峰值功率大于1.4 kW,体积为482.6 mm×221.5 mm×490 mm.给出了系统的功能框图,并对高压电源、脉冲调制器、高压绝缘和热设计予以详细介绍,最后给出了该发射机的热测结果和实物照片.     

Ka频段波导内空间功率合成功率放大器设计

针对毫米波固态功率放大器中涉及的功率合成技术,提出了一种波导内H面3路功分器以及2×2鳍线叠层式空间功率分配/合成器的实现方法,基于这2种结构设计了一种12路波导内空间功率合成功率放大器,具有体积小、插损低和输入输出驻波好的优点。该放大器对12片4.5 W的功放芯片进行功率合成,在33.5~35.5 GHz频段内输出功率大于45 W,功率合成效率大于79.6%。     

W波段三路合成GaN功率放大器MMIC

基于GaNHEMT工艺,研制了一款W波段功率放大器MMIC.利用Lange耦合器将3个饱和输出功率大于1 W的单元电路进行三路片上功率合成来实现该功率放大器MMIC.该芯片的制作采用了 0.1 μm T型栅GaN HEMT技术,衬底为50 μm厚的SiC.芯片为三级级联拓扑结构,采用高低阻抗传输线、介质电容等进行匹配和偏置电路设计,实现低损耗输出,芯片尺寸为3.37 mm×3.53 mm×0.05 mm.测试结果表明,在漏源工作电压15 V、88～92 GHz频率范围内,该MMIC的线性增益大于15 dB,饱和输出功率大于3W.该MMIC具有功率大、输入输出回波损耗小及应用范围广的优势.     

毫米波10W空间功率合成放大器研制

提出了一种结构新颖的2×2空间功率合成结构.该结构在30~36GHz范围内,回波损耗优于10dB,插入损耗小于1dB.以此结构为基础再利用4块GaAs MMIC单片制作出了一个新型的功率合成器.该功率合成器在31~34GHz的频率范围内,在±0.64dB的增益波动下能得到大于10W的输出功率,并且在31GHz时具有最大的饱和输出功率13.8W,在带内的平均合成效率大于80%.     

S波段小型化高增益集成功放设计

介绍了一种S波段小型化集成功放模块的设计方法。该模块采用GaAs和硅功率芯片,通过内匹配混合集成电路技术,将两级芯片集成到金属密封管壳中。实测结果表明,在脉宽200μs,占空比10%的测试条件下,3.1～3.4GHz全带内功率放大器输出功率能达到60W,36V电源效率大于35%,模块尺寸仅为26.5mm×15.0mm×5.0mm。     

基于GaAs IPD的X波段200W GaN宽带功率放大器

基于GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)研制了一款X波段宽带内匹配大功率放大器。输入匹配电路采用高集成的GaAs集成无源元件(IPD)技术，在有限空间内实现宽带匹配。输出匹配电路采用L-C-L匹配网络及三节阻抗变换线，实现四胞匹配合成。该放大器封装在采用铜-钼铜-铜热沉的金属陶瓷管壳内，尺寸仅为24 mm×17.4 mm×5 mm。测试结果显示，在36 V漏极电压下，8.5～10.5 GHz频带内饱和输出功率大于200 W,功率附加效率≥38%,功率增益平坦度小于0.8 dB。该功率放大器具有广阔的工程应用前景。     

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%.     

A Novel Four-Way Ka-Band Spatial Power Combiner Based on HMSIW

In this letter, a simple low-loss planar spatial power-combining architecture based on half model substrate integrated waveguide (HMSIW) is proposed and studied. The power-combining structure is realized by transition between a HMSIW and parallel multiport planar microstrip lines. The power combiner is simulated and measured at 34.5–36.5 GHz. Measured results show a good agreement with simulation and a combining efficiency of 82% is achieved at 35 GHz.      

Ku频段80W连续波空间功率合成放大器设计

提出一种基于WR-140波导功分/合成器与波导-微带双探针过渡相结合的高效空间功率合成方案,并采用GaAsMMIC为推动放大级,MFET为末级功率放大器的两级放大结构,在15.7～16.2GHz频率范围内合成了饱和最大44W连续波功率。接着,采用一种具有渐变匹配结构的宽带波导功分/合成器将两个上述功放模块合成,在15.7～16.2GHz频率范围内实现了饱和最大82W连续波功率输出,合成效率最高达85%,附加效率高于14.5%,在Ku频段实现了高效合成与大功率连续波输出。     

一种Ka波段宽带功率合成放大器的设计

随着电子对抗等宽带微波系统的日益发展,毫米波宽带功率放大器需求也越加强烈。近年来随着空间功率合成技术研究的深入开展,基于波导内的空间合成技术在合成效率、相对带宽和实用化方面均展现了良好的特性,受到了广泛的关注。介绍了一种新颖的小型化空间功率合成器,基于波导内空间合成技术,采用非均匀对极鳍线的等分过渡方式,对BJ320波导进行分层结构设计并实现了一种Ka全频段功率放大器,在32 mm×30 mm×24 mm总体积内实现了4路合成,显示出了良好的工作性能。     

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%.     

毫米波10W连续波空间功率合成放大器设计

介绍了一种基于BJ-320波导3dB定向耦合器、波导功分/合成器和波导-微带探针过渡相结合的8路高效、结构紧凑的波导内空间功率合成方案。此方案的结构具有容差大、容易加工和散热等优点,并且创新使用高隔离度的波导电桥实现两个4路合成器的连接,提高合成通道间的隔离度,减小合成链路间耦合干扰。推动功放和末级功放采用相同的GaAs MMIC功放芯片,在33～36GHz频率范围内实现饱和最小12W连续波功率输出,合成效率高于75%,附加效率高于11.9%,在毫米波频段实现了高效功率合成和大功率输出。     

Design of Low-Profile Millimeter-Wave Substrate Integrated Waveguide Power Divider/Combiner

A low-profile millimeter-wave substrate integrated waveguide (SIW) power divider/combiner is presented in this paper. The simplified model of this compact SIW power dividing/combining structure has been developed. Analysis based on equivalent circuits gives the design formula for perfect power dividing/combining. In order to verify the validity of the design method, a four-way SIW power divider/combiner circuit operating at Ka band is designed, fabricated and measured. Good agreement between simulated and measured results is found for the proposed passive power divider/combiner. Experiments on the four-way passive divider/combiner back-to-back design demonstrate a minimum overall insertion loss of 1.5 dB at 31.1 GHz, corresponding to a power-combining efficiency of 84%. The measured 10-dB return loss bandwidth is demonstrated to be 2.2 GHz, and its 0.5-dB bandwidth was 2 GHz.     

A High-Power $Ka$-Band (31–36 GHz) Solid-State Amplifier Based on Low-Loss Corporate Waveguide Combining

A method of using low-loss waveguide septum combiners is developed into a high-power $Ka$-band (31–36 GHz) amplifier producing $>$50 W at 33 GHz ($Ka$-band) using 32 low-power ($≪$2 W) solid-state amplifier modules. By using low-loss waveguide combining and a packaged monolithic microwave integrated circuit with a low-loss microstrip-to-waveguide launcher, the output loss is minimized, allowing for the overall power-combining efficiency to remain high, $>$80% (average insertion loss of combiner $≪$ 0.7 dB and average insertion loss of launcher $≪$0.3 dB) over 31–36 GHz. In the past, lower power-combining efficiencies have limited the number of modules that can be combined at $Ka$ -band, and hence, have limited the power output. The approach demonstrated in this paper, with high power-combining efficiency, allows a very large number (32) of solid-state amplifier modules to be combined to produce high powers. Greater than 50 W was demonstrated with low power modules, but even higher powers $>$120 W are possible. The current approach is based on corporate combining, using low-loss waveguide septum combiners that provide isolation, maintaining the true graceful degradation of a modular solid-state amplifier system.      

Narrowband amplifier with excellent power combining efficiency

Based on a coaxial waveguide power-dividing/combining circuit, a four-device solid-state power amplifier with excellent power combining efficiency is presented. The fabricated power amplifier combining four monolithic microwave integrated circuit power amplifiers shows a 13-16.65 dB small-signal gain over a wide bandwidth of 7-13.5 GHz. The measured maximum output power at 1 dB compression is 25.4 dBm at 11 GHz, with a power-combining efficiency of 91%.