功率放大器的热设计研究

功率放大器作为发射通道分系统的核心部件,对其性能指标、可靠性提出了较高要求。针对电子设备的高性能、高可靠性要求,文章主要研究了固态脉冲功率放大器的热设计。以Ku波段功率放大器为例,介绍Ku波段功率放大器的热设计方法和流程,采用有限元软件ANSYS建立其三维热模型,对模型在空气自然对流情况下的温度分布状况进行了模拟和分析,模拟结果与实测值基本吻合,验证了模型的有效性。研究结果为功率放大器的热设计提供了重要的理论依据。     

基于三维集成技术的X波段下变频模块电路的研制

为满足新一代模块组件的小型化、低成本、高性能、快速构建的需求，基于三维集成技术研制出一款X波段下变频模块的系统级封装模块。本设计采用三维垂直互联技术和板级堆叠(POP)技术，实现8～12 GHz信号的两次下变频功能。模块内部集成放大器、滤波器、开关和数控衰减器等，通过电磁及热力学联合仿真确保了模块具备良好的电气性能和散热性能。测试结果表明，该模块接收增益大于55 dB，噪声系数小于6 dB，杂散抑制大于60 dBc，并可工作于+85°C的环境温度之中。     

Ku波段上变频组件的设计

介绍了Ku波段上变频组件的设计与制作,整个组件由低相噪振荡器、滤波器、功分器、功率放大器、PIN开关、上变频器等部分组成。文章分别对一些主要部件进行了简要的理论分析,并给出微波电路的结构形式,最后给出样品的测试结果。     

基于PSO算法和IE3D仿真软件的滤波器设计

滤波器在射频、微波电路中发挥重要作用。不断出现的无线通讯系统应用对滤波器提出了前所未有的挑战:更高的性能指标、更小的尺寸质量、更低的成本已成为新型滤波器必须满足的基本要求。援引了一个Ka波段Hairpin耦合结构的双通带滤波器原型,每一个耦合支的长度大约为两个通带中心频率对应的四分之一波长。然后基于PSO算法和IE3D仿真软件对滤波器进行优化,优化的最终结构体积很小,其大小仅为5.5mm×2.7mm,但两个通带的插入损耗仅相差0.5dB;另一方面,两个带内的S11都下降到了-28dB左右,最终生成了微带滤波器的版图。     

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。     

基于分频器的开关滤波器组件的设计

选频网络广泛用于通信领域,开关滤波器是选频网络中的关键部件。主要介绍了利用单刀多掷开关、分频器和带通滤波器将一个宽带信号根据频率控制码分成多路输出,各路的信号频段均不相同,并通过补偿技术保障各路信号的输出平坦度。组件的测试结果:杂散抑制大于60dBc;输出信号平坦度常温下小于1.5dB,全温小于3dB;开关时间小于100ns;输入输出驻波小于1.5。     

Ku波段收发组件研制

介绍了Ku波段收发组件的设计与制作,整个组件由低相噪振荡器、滤波器、功分器、发射开关、发射推动级、功率放大器、低噪声放大器、接收开关、混频器和中频放大器等部分组成。文章分别对一些主要部件进行了简要的理论分析,并给出微波电路的结构形式,最后给出样品的测试结果。     

C波段锁相变频器模块

设计了一种采用锁相环技术的C波段变频器模块,其原理是输入的信号与压控振荡器(VCO)信号相混频,产生两个信号频率差的信号,这个信号与差频信号IF进行鉴频鉴相,产生的误差信号经环路滤波送入压控振荡器(VCO)的调谐端完成锁相,这时压控振荡器输出的信号就是需要的信号。采用这种技术,模块输出的有用信号与输入信号泄漏到输出端口的功率比在83dB以上,可以达到较好的效果,同时可有效避免使用体积较大的腔体带通滤波器。