2~18 GHz 300 W GaN固态功率放大器

南京电子器件研究所首次成功研制了2~18 GHz超宽带大功率固态功率放大器(Solid-state power amplifier,SSPA)。该固态功率放大器以本所研制的0.2μm GaN HEMT超宽带功率MMIC为基础,在2~18 GHz频段内单芯片的输出功率≥16 W,通过采用新型全空气超宽带高效合成结构,实现了30路高效功率合成。该合成结构相比现有合成技术,具有合成效率更高、散热布局更好的优点。实现的超宽带固态功率放大器饱和输出功率在2~18 GHz频段内大于300 W。

对极鳍线在空间功率合成器中的应用

介绍了一种新型的宽频带波导-微带渐变对极鳍线转换结构的设计方法及其在扩展同轴空间功率合成器中的应用。该对极鳍线过渡形式采用一次函数、三角函数与指数函数相结合的新型复合函数曲线方程来代替传统的鳍线渐变线函数方程,并利用对极鳍线自身结构的优化调整,就可以对频带内谐振频率产生抑制作用,不需外加任何谐振抑制结构或金属孤岛,减少了设计和制造的复杂性。将其应用于6-18GHz同轴空间功率合成器并经实际测试表明,合成器在全频段内具有较低的插入损耗和回波损耗,从而证明了该设计方法的可行性。

2~18GHz超宽带固态功放合成技术的研究

介绍了一款2~18 GHz超宽带固态功率放大器的研究结果。设计并制作了一款基于空气带状线结构的四路超宽带功率合成器。运用此合成器对四只2~18 GHz GaN功率芯片进行了功率合成,最终实现了一款超宽带固态功率放大器。测试结果表明,该放大器在2~18 GHz的频带内,连续波输出功率达到50 W以上,合成效率大于85%,功率附加效率大于15%。

基于金属销钉封装的Ka波段固态功率放大模块研究

为了抑制一定频带内的平行板和腔体谐振模式,提高功率放大器工作的稳定性。该文提出了一种人工磁导体(AMC)边界作为腔体封装的Ka波段固态功率放大模块。人工磁导体边界通过周期性金属销钉构成的电磁带隙(EBG)抑制结构实现。对Ka波段固态功率模块进行了设计、加工、装配和测试。由仿真和测试得到的S参数数据,详细地评估讨论了该封装的性能。通过对比其他封装结构,功率模块的无源测试结果证明金属销钉封装可以有效抑制腔体谐振,提高功放模块隔离度。功率模块的有源功率测试则表明金属销钉封装不会影响放大器输出功率。

8路宽带扩展同轴功分器

利用同轴传输主模TEM的轴向对称性特点,根据扩展同轴功分器的设计原理,设计并研制了一款8路宽带同轴扩展功分器。利用高频电磁场仿真软件HFSS对电路进行了优化仿真,加工制备了功率合成系统电路实物,并对其进行了测试。仿真结果显示,在6~18 GHz的频带范围内,这种扩展同轴功分器的插入损耗小于0.65 d B,反射损耗小于-9 d B。验证了扩展同轴结构具有极宽的带宽、低差损、输出端口幅相一致性高的特点,在功率合成领域拥有广阔的应用前景。