高功率小型化波导E面异频功率合成器的设计

为了满足典型应用场景对高功率异频功率合成器提出的输入输出同向及结构紧凑的需求,提出并设计了一种工作在9.3 GHz和9.7 GHz频率的高功率小型化波导E面异频功率合成器。基于滤波器结构异频功率合成器的原理,通过采用过模矩形波导E面合成的形式,使两个波导滤波器相互平行,两个输入端口相互平齐,以满足特定应用场景的需求。同时,通过减小合成环节的矩形波导尺寸对合成过程中产生的高次模进行抑制,并按照半个波导波长的整数倍减小波导滤波器模片间距,在保证具有高功率容量的前提下缩短了滤波器长度。设计的异频功率合成器整体长度为9.2λ,宽度为1.5λ,高度为2.8λ(λ为9.5 GHz所对应的自由空间波长)。仿真结果表明,该合成器在9.3 GHz和9.7 GHz频率下的回波损耗均大于20 dB,合成效率大于98%,输入端口之间的隔离度大于20 dB,在80 MV/m微波脉冲击穿阈值下,功率容量为310 MW。

一种基于功率合成器和功率分配器的2.45 GHz功率放大器

当前功率放大器在输出效率、输出功率以及线性度等方面不能很好地兼顾,针对这一问题,在三级级联放大方法的基础上,提出了一种基于功率合成器和功率分配器的AB类射频功率放大器。针对线性度和增益的问题,带通匹配和T型网络匹配技术对前置驱动级电路进行了优化设计;利用功率合成技术解决了末级放大器输出功率过大的问题,并且使功率放大器的稳定性和效率得到了保证。为防止功放的温度过高,对功率放大器腔体进行了热特性分析,最高温度为81℃,可以使功放得到良好的降温。在室温测试环境下,当中心频点为2.45 GHz时,射频功率放大器的输出功率为47 dBm,放大增益为42 dB,最大功率附加效率大于45%。测试结果与仿真结果相近,为后续放大器的研究与设计提供了一定的指导。

VHF频段大功率定向功率合成器设计

在100~350 MHz频段的1200 W以上量级的大功率功放模块,需要使用包括四路功率合成器和定向耦合器在内的多个器件。为实现大功率容量、小体积、宽频带和易于模块联调的设计目标,设计了VHF频段大功率定向功率合成器。通过采用反向平衡磁路设计有效降低了磁心损耗,实现了大功率条件下的宽带小体积传输线变压器设计;通过采用带状线结构电路与传输线变压器合成电路一体集成的方式,实现了同时具备四路功率合成和正、反向定向耦合功能的宽带大功率定向功率合成器。功放模块联试显示,在100~350 MHz全频段可实现1200 W长时间稳定工作,占用体积比传统多个组合器件减小了60%以上。

一种大功率八合一合成器的设计

随着民航系统的高速发展,航管雷达的性能也在日益提升,大功率发射机的运用需要高性能的馈线合成。耐功率高、损耗低、驻波好已是雷达合成器的必要性能。采用带状线T型节3 dB等分电路设计的大功率八合一合成器,各分口采用L29型连接器设计,比传统的N型连接器耐功率性更高,单口可承受6 kW射频功率,八合一合成器总口输出可达45 kW。大功率八合一合成器的设计采用ANSYS HFSS微波射频仿真软件进行仿真优化设计,并加工实物测试其S参数,总口电压驻波≤1.2,各端口损耗<0.12 dB,端口相位一致性较好,并在雷达整机联调中性能良好,表现稳定,很好地满足了航管雷达整机需求。

宽带同轴径向合成器的研制

基于同轴传输线的功率合成理论和波导同轴变换,研制了一款6路径向合成器,输入端采用N型连接器,输出端采用双脊波导形式。利用高频电磁场仿真软件CST对模型进行了优化仿真,并对加工完成的径向合成器实物进行了小信号测试和大功率试验。测试结果显示,在4 GHz~8 GHz频带范围内,合成损耗小于0.36 dB,回波损耗小于-10 dB,峰值功率耐受高于5 kW。该径向合成器具有宽带、低插损、幅相一致性高、高功率耐受的特点,在宽带大功率合成领域具有广阔的工程应用价值。

1kW地面数字电视发射机末级高频功率合成器的工作原理和常见故障实例检修维护方法

本文通过对1kW地面数字电视发射机末级功率合成器工作原理和调试方法的分析,阐述了末级高频功率合成器电路检修维护方法,以供发射台技术维护管理人员人员借鉴和参考。

DM-50kW中波发射机功率合成器的原理分析与故障处理

DM-50kW中波发射机运用了数字频率合成(DDS)、数字式循环调制、浮动载波、智能显示屏及控制系统、音频处理器等技术,整机效率高于85%,运行稳定可靠。射频放大板输出的射频信号在功率合成母板上合成后输出,使总功率达到额定输出功率。本文以哈尔滨正泰广播公司生产的DM-50kW中波发射机为例,详细阐述功率合成器的原理分析和故障处理。

VHF波段功率合成器的理论和设计

结合最新雷达研制工作的需要,介绍了VHF波段中集中参数W ilk inson功率合成器的设计理论和方法,并用微波仿真软件对其进行优化。通过制作并测试该功率合成器,验证了该设计方法的可行性。同时给出了实物照片和测试数据。该功率合成器适用于VHF波段的110MHz-140MHz,峰值功率可达到6KW,可作为独立的功率合成器,也可以用作功率合成的基本单元。

一种新型的宽带大功率合成器

本文介绍一种新型的宽带大功率合成器/分配器。在这种功率合成器中用同轴线Balun阻抗变换器和假负载代替传统的W ilk inson功率合成器中隔离电阻;使得其工作带宽是传统的功率合成器的三倍左右。本文回顾了展宽W ilk inson功率合成器工作带宽的方法,然后分析这种新型的的功率合成器的特性,最后给出仿真结果并与传统功率合成器、双节级联功率合成器的仿真结果作比较。

宽带基片集成裂缝波导空间功率合成器

谐振式裂缝波导空间功率合成器,尽管有较高的合成效率,然而其狭窄的工作带宽(3 dB相对带宽不到5%)、繁琐的机械加工工艺和笨重的体积等缺点,极大地限制了它的进一步应用。为了克服以上缺点,采用行波技术和基片集成波导(SIW)技术,研制出了轻便的宽带基片集成裂缝波导空间功率合成器,它的相对工作带宽可达到30%以上,加工工艺为传统的平面工艺,其尺寸、重量和加工成本大幅减小,加工精度和生产效率大幅提高。

一种新型毫米波集成功率合成器的研究

提出了一种结构新颖、利用耿氏管管蕊制作的毫米波Ｅ 面混合集成功率合成器及其设计方法。功率合成器电路由Ｅ 面悬置耦合带线和鳍线构成，输出端口为标准矩形波导。在Ｋａ 频段，双管芯合成源在５５０ ＭＨｚ 的机调带宽内，输出功率大于２００ ｍ Ｗ，最大输出功率为３０５ ｍ Ｗ。

大功率固态功放功率合成器效率研究

对理想两端口功率合成器的合成效率进行了计算推导,分析了合成器损耗、幅度一致性和相位一致性等对合成效率的影响。提出调节功率合成器达到最大合成效率的方法,并在S频段固态高功放功率合成器中进行了验证。

基于薄膜电阻的波导E-T结功率分配/合成器

单个器件输出功率不满足系统要求时,功率合成技术是提高系统输出功率的有效方法.本文详细研究了基于薄膜电阻的波导E-T结功率分配/合成器,最终设计了一种新型的基于薄膜电阻的波导E-T结.该结构具有高隔离度、低插入损耗、小体积、宽频带等优点.通过合理设计薄膜电阻的长宽比,尽量增大薄膜电阻的面积,并且采用高导热的氮化铝陶瓷基板作为微带和薄膜电阻的介质基板,提高了基于薄膜电阻的波导E-T结承受的功率.利用三维电磁场仿真软件HFSS对其进行了建模仿真,加工的实物经过测试在25~34 GHz插入损耗小于0.2 d B,回波损耗优于-15 d B,隔离度优于10 d B.经对比,实测结果与仿真结果吻合,具有较好的工程应用价值.

一种新型波导基C波段空间功率合成器的设计和实现

介绍了一种新型波导基空间功率合成器的结构设计.采用优化的Klopfenstein型鳍状天线阵,制作实现了C波段(3.2～4.9GHz)2×3层空间功率合成器.器件的外部结构尺寸为70.12mm×98.44mm×160mm,内部集成了6只内匹配的砷化镓微波单片功率管.对该器件进行了功率合成特性的测试,实测性能指标为:在4.2GHz,该器件在连续波输入下线性增益为8.5dB,饱和输出功率为42.82dBm(19.1W),功率附加效率为25.3%,功率合成效率达到72.3%.

Ka频段T型波导功率合成器的改进设计

功率合成是获得高功率的一个重要技术途径,可以在单级高功率放大器的基础上将有效功率提高数倍。T型波导功率合成器作为一种空间功率合成器件,非常适合用于毫米波频段。但是怎样建立初始的波导功率合成器模型,如何利用电磁仿真软件进行优化,从而设计出一个具有良好性能的功率合成器,是一个复杂的问题。针对该问题,设计了一个改进型的波导功率合成器,结合电磁理论提出了一种新的优化设计方案,并得到了一种性能优良的波导功率合成器。

径向功率分配/合成器的设计

讨论一种多路径向功率分配／合成器的设计及其阻抗匹配问题，这种功率分配器和合成器合成效率高，是固态功率合成的理想途径。

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。

新型准光学瓦级固态功率合成器

本文介绍一种新型短焦距开放腔固态功率合成器的实验结构和实验结果。由4只标称功率为155mW,160mW,160mW和165mW的Gunn二极管,采用串联型接法进行的合成实验,在X波段获得了开机输出功率大于1W,稳定输出功率为850mW。

一种新颖的毫米波集成功率合成器

本文介绍一种结构新颖的毫米波 E面混合集成功率合成器及其设计方法。功率合成器电路由鳍线和 E面线构成 ,输出端口为标准矩形波导。具有结构紧凑、调试简便的优点。采用两耿氏管 ,在 Ka波段 ,6 30 MHz的机械调谐带宽内连续波输出功率大于 2 0 0 m W,最大输出功率为2 93m W。

六合一功率合成器的设计与实现

为满足雷达对大功率源的要求，我们采用集总参数功率合成法，成功研制出六合一功率合成器。通过微波仿真软件对其进行优化，得到六合一功率合成器元件参数的最佳值。经过测试，该功率合成器在110140MHz波段，峰值功率可达到6kW。实践证明，集总参数功率合成法设计大功率器是可行的。