W频段固态气密功率放大器设计

针对3 mm频段功率合成的需要,基于波导气密结构设计了一种8合1放大器,实现了W波段瓦级的功率输出。利用硅基芯片实现了模块的气密,创新地解决了W频段波导的气密需求。本合路结构基于波导合路原理,并对内部结构进行了电磁分析。而后使用高频仿真软件进行了建模、仿真,对比分析仿真结果与实物测试结果,表明该W频段基于波导气密结构的功率合成放大器的指标可满足设计要求。     

1.9GHz基站前端射频LNA仿真与实现研究

以E-pHEMT管实现基站接收机前端平衡结构低噪声放大器穴LNA雪,并以3dB混合耦合器实现功率分配与合路。首先以设计规范和FET管的要求来取得适当的偏置及匹配电路,对管脚源端的电感值进行优化,得出方案设计原理图。然后对原理电路加以线性及非线性仿真分析,模拟出电路的运行结果。最后得出PCB板的实际测量结果:在电路的工作频率1.92GHz～1.98GHz频段设计的模拟结果与电路的实际测量值十分吻合,其线性度十分良好。     

K波段线性功率合成放大器的设计与研究

毫米波放大器的设计已经越来越倾向于以具有体积小、重量轻、直流功耗低等优点的固态器件通过功率合成技术来实现。在成熟的波导T型合成结构基础上加以改进,实现了该放大器的合成效率高、尺寸小、易于散热、易于模块化等优点,再配合新研制出的一种具有幅度／相位特性补偿的预失真结构加以辅助,最终达到了在K波段高线性的功率输出。     

X频段八波束接收组件的设计与实现

针对X频段多波束有源相控阵系统的高集成、小型化、多波束等需求,设计了一款高集成、小型化的瓦片式八波束接收组件,该组件基于多层印制板技术,纵向实现了众多有源器件以及八套波束合路网络高密度布局,实现了组件的高集成化;针对组件的八波束合成需求,基于Wilkinson功分器的形式设计了一款小型化的高效合路网络,在7.5-9 GHz范围内,其插入损耗小于13 dB,端口间隔离度小于-20 dB,输出驻波比小于1.2,通道间幅相一致性良好;为降低组件内部信号的传输损耗,对组件内部的垂直互联结构进行了建模分析,得到不同结构参数对其传输性能的影响,通过优化结构参数的方法实现信号的低损耗传输。在此基础上对组件进行了加工实现,经测试,在7.5-9 GHz范围内,组件输出通道增益大于18 dB,输出驻波比小于1.5,通道间相位一致性小于±5°,尺寸仅有80 mm × 80 mm × 7.66 mm。     

开槽波导功率合成技术分析

在毫米波频段实现基于固态微波器件的高功率放大器,功率合成是一项不可或缺的技术。介绍了一种基于开槽波导耦合微带1分8的功率分配合成网络。这种结构的主要优点是具有较好的集成度,较高的功率合成效率,还可以为功率单片微波集成电路（MMIC）提供效率比较高的散热。通过软件仿真分析,该结构具有较好的功率分配能力和隔离度。     

一种改进型毫米波开槽波导空间功率分配合成网络

研究了一种改进型毫米波开槽波导空间功率分配合成网络。该功率分配/合成结构具有合成效率高且合成效率基本不受合成路数的限制、尺寸小、设计过程灵活和容易散热等特点。在详细阐述了其原理及设计过程的基础上,设计了一个中心频率为38GHz的Ka频段末端的功率合成器。仿真结果显示此种结构回波损耗小于-12dB的带宽达2.3GHz,相对中心频率带宽约为6%,且插入损耗小于0.3dB,可见具有极低的插入损耗和较低的回波损耗,从而验证了此种结构的可行性。     

L波段微波功率合成技术研究

无人机机载功率放大器的性能一直是限制无人机技术发展的主要因素,为此提出了将功率合成技术应用于无人机数据系统的方法解决上述问题。利用微带线技术结合系统性的电路调试方法,辅以Advanced Design System仿真软件优化设计,同时采用实频技术法进行宽带功放设计,成功研制了频段在1.3 GHz~1.7 GHz的功率放大器,单路功率放大器采用级联的技术输出功率为8 W,两路合成后,实测总输出功率为15.67 W,合成效率达97%,性能稳定,达到实用水平。     

平衡功率放大器的设计与实现

设计了一个工作频段为902MHz～928MHz、输出功率为32dBm、应用于读卡器系统的末级功率放大器。为了在工作频段内实现平坦的功率增益并获得良好的输入、输出驻波比,本功率放大器采用平衡放大技术设计。仿真优化和实际测试表明,在整个工作频段内放大器的增益平坦度小于±0.5dB,输入、输出驻波比小于1.5,完全满足设计指标要求。     

S+X双频旋转关节设计与仿真

为解决S+X双频合建大型测控天线S、X不能同时发射上行功率的技术难题，对天馈线系统主要组成部件包括：天线反射面、S/X双频馈源、S/X双频段旋转关节等进行了分析，并针对结构实现与电气设计上的技术难点，给出了解决方案：电气设计上采用TM01模式作为X频段圆波导主要传输模式，采用TEM模式作为S频段同轴波导传输模式；在结构上使用两通路同轴嵌套的形式,完成了双频关节设计；通过电气性能仿真，得到了满意的结果,据此完成了双频旋转关节方案设计。通过计算、仿真与优化,结果表明所设计双频关节的电气性能均优于指标要求。采用该方案设计的某S+X双频合建大型测控天线实际使用表明：S、X能同时发射上行功率，同时构成天地测控回路。     

一款功率调节射频放大器设计

本论文设计一款具有功率自动调节功能的射频放大器,可用于UHF频段的接收设备中。该放大器可根据输出的射频功率自动调节反馈,以实现固定范围内的功率输出,是一款低功耗、低成本且抗干扰能力强的高效放大器。     

S频段500 W高稳相固态功放设计

介绍了一种S频段500 W高稳相固态功放的工程实现。根据实际工程需求,采用4片功率芯片进行大功率合成,在2 025 MHz～2 120 MHz频率范围内实现输出功率大于600 W的固态功率放大器。采用了低附加相移电路设计、微波板材模块化设计、功率回退等措施,实现了在0℃～30℃的环境温度条件下,输出功率在1 W～500 W功率范围内,功放输出端相位变化小于11.5°,满足了厘米级扩频测控系统对S频段固态功放的工程技术要求。     

V频段波导-微带的对脊鳍线过渡仿真设计

利用纯电磁场仿真软件CST仿真分析了V频段对脊鳍线微带波导过渡结构和性能,得出了可供工程应用参考的设计曲线,并根据曲线设计了波导-微带过渡,对仿真过程进行了优化.仿真结果表明,在V频段内单个过渡插入损耗和背靠背过渡插入损耗均小于0.3 dB.这种紧凑的过渡模型不仅结构简单、尺寸短小,而且可以在宽频带范围内实现较低的插入...     

基于2ω0锁定放大结构的硅波导导纳检测电路

采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种硅波导导纳检测电路,通过检测光子器件硅波导导纳变化,实现光功率监测。检测电路采用基于目标信号二次谐波(2ω_0)频率的锁定放大结构。目标信号由开关式相敏检测器和跨阻放大器进行频率合成与放大,在2ω_0频率处由二阶OTA-C带通滤波提取,最后硅波导导纳的改变量由提取的电压信号变化量表示。目标信号在2ω_0频率处被提取可以减小1/f噪声对其干扰,从而提高硅波导导纳的分辨率。仿真结果表明,在80 MHz工作带宽内测得导纳分辨率为0.8 pS。     

一种新的ISM频段低噪声放大器设计方法

为解决ISM频段低噪声放大器降低失配与减小噪声之间的矛盾,提出了一种改善放大器性能的设计方法。分析了单项参数的变化规律,提出了提高综合性能的方法,给出了放大器封装模型的电路结构。对射频放大器SP模型和封装模型进行仿真。仿真结果表明,输入和输出匹配网络对放大器的性能有影响,所提出的设计方法能有效分配性能指标,为改善ISM频段低噪声放大器的性能提出了一种新的途径。     

X波段GaN基微波功率放大器的设计

给出了一种X波段GaN基功率放大器的设计方法。研究了相关的偏置电路、匹配网络以及稳定性网络,实现了6个GaNHEMT器件的功率合成。该方法在偏置VGS=-3.2V,VDS=6V,IDS=200mA,频率为8GHz时,可以仿真得到的放大器增益为20.380dB,饱和输出功率可以达到35.268dBm(约为3.36W)。     

基于ADS线性射频放大器设计与仿真

为了加速射频放大器的设计及产品化过程,用EDA工具软件对放大器先进行仿真是一种有效的方法.提出了一种利用ADS软件对LNA和小信号功率放大器进行设计的方法,并通过实例对1.5GHz频段射频放大器的稳定性、S 参数、功率增益、输入输出匹配等进行了仿真,给出了仿真结果和最终的设计电路.仿真结果表明,放大器匹配电路设计完全满足性能指标要求.这种方法对放大器的设计有着重要的实用价值,可以进行快速的阻抗匹配和优化,从而加速放大器的设计进程.     

光伏组件最大功率点快速识别方法

光伏组件最大功率发电是实现碳达峰和碳中和的关键技术之一,为了快速识别光伏组件最大功率点,提出了一种基于Lambert W函数的光伏最大功率点识别方法.通过对检测系统的分析,构建了实现光伏最大功率点检测结构;基于Boost变换器转换特性建立了光伏全阶段检测模型,给出了实现光伏组件全范围检测的工作条件;利用Lambert W函数推导出光伏最大功率点解析模型.实验表明,该方法可以快速识别光伏组件最大功率点,与NRM算法相比输出最大功率点功率提高了1.5％.     

一种新型的渐变脊径向波导空间功率合成器设计

给出了一种新型的波导渐变脊的设计方法及其在波导空间功率合成器中的应用,该设计方法采用新型复合函数渐变曲线代替了传统的单一指数函数或三角函数渐变曲线,通过优化渐变脊的结构可以达到对频带内引起的谐振进行抑制的目的,并能降低功率合成器中的通路损耗;将该新型波导渐变脊结构用于30~40GHz的波导空间功率合成器,经测试得到,由渐变脊组成的合成器部分在整个频段内插入损耗不足0.8dB,整个无源合成器结构的输入端口驻波小于1.35,满足了合成器的使用要求。     

基于FPGA+DDS的信号源设计与实现

采用DDS+FPGA+DAC数字信号激励器硬件电路和数字波形合成软件算法设计实现了宽带信号源所需要的各类信号,覆盖30 MHz～1 GHz频段,功率达到20 W.在完成了具体的设计和实验后实现了样机的制作,通过现场测试验证了其完全满足应用需求.     

采用新型电流舵结构的增益可调UWBLNA

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一款工作在3 GHz⁵ GHz频段的增益可调超宽带低噪声放大器(LNA)。LNA输入级采用局部反馈的共栅结构,实现了超宽带输入匹配和良好的噪声性能;放大电路级采用提出的新型电流舵结构,实现了放大器增益连续可调;输出级采用源极跟随器,获得了良好的输出匹配。利用ADS2009进行仿真验证,结果表明,在3 GHz5 GHz频段的增益可调超宽带低噪声放大器(LNA)。LNA输入级采用局部反馈的共栅结构,实现了超宽带输入匹配和良好的噪声性能;放大电路级采用提出的新型电流舵结构,实现了放大器增益连续可调;输出级采用源极跟随器,获得了良好的输出匹配。利用ADS2009进行仿真验证,结果表明,在3 GHz⁵ GHz工作频段内,LNA获得了25 dB的增益可调范围,最高增益达到24 dB,输入端口反射系数小于-11 dB,输出端口反射系数小于-14 dB,最小噪声系数为2.3 dB,三阶交调点(IIP3)为4 dBm,在1.2 V电压下,电路功耗仅为8.8 mW。