L波段宽带8路功率合成器设计

L波段功分器设计制作摘要文章设计了L波段功分器用于“L波段雷达发射机性能参数测试平台”，首先，分析实验平台对功分器的总体需求，然后，利用ADS（Advanced Design System）仿真设计功分器，仿真结果满足总体设计要求的情况下，制作了功分器，并进行了测试，测试结果表明设计制作的功分器满足实验平台的需要。

文中用的设计方法对其他频段，其他用途的一分多路的功分器的设计具有一定参考价值。

关键词功分器；L波段；雷达发射机1 引言为满足探测距离需求，雷达发射机需要发射大功率脉冲信号，在L波段，单路固态放大器难以满足功率需求，因此多采用功率合成技术，将激励信号功分为多路，放大后，再利用功率合成技术进行功率合成。

其中就需要一路分多路功率分配器实现功率分配或合成。

与此相同，课题制作的“L波段雷达发射机性能参数测试平台”也需要一分多路功分器，其功能框图如图1所示。

根据“L波段雷达发射机性能参数测试平台”系统实现方案，采用wilkinson 功率分配器来功分功能[1-2]，如图2所示。

首先将输入信号经过一次1：2等分配分成两路，每路再经过1：2等分分成4路，输入到功率放大电路，四路功率放大电路的输出经过wilkinson合成器合成为1路输出，每一路的功率放大支路都会由平行耦合微带线耦合出一部分作为检测支路信号，而最终合成输出的射频信号经过隔离器输出，送给吸收负载。

根据发射平台的设计参数，可以得到平台对功分耦合电路的指标要求：（1）频率范围为：1060MHz～1140MHz；（2）功分器工作频带内输入端口反射系数小于-25dB；（3）功分器工作频带内输出端口反射系数小于-20dB；（4）功分器工作频带内插入损耗大于-8dB；（5）功分器工作频带内隔离度小于-20dB；2 仿真设计首先在ADS仿真软件中，搭建原理图，在原理图设计窗口中选择微带电路的工具，选择微带线以及控件MSUB 分别放置在绘图区中，选择画线工具将电路连接好，原理图如图3所示：进行微带线参数设置H=0.5mm，，T=0.05，mm如下图4所示，利用ADS 软件的工具tools计算微带线的尺寸，其中特性阻抗为，长度为的功分器分支的尺寸，计算得到功分器的分支微带线的宽度为0.476mm，长度为39.83mm。

L频段宽带GaN芯片高功率放大器设计张忍;刘彦北【期刊名称】《电子测量技术》【年(卷),期】2016(0)1【摘要】针对当前无线通信系统中射频功率放大器工作带宽窄、输出功率和附加效率低的缺点,本文基于CREE公司的GaN功率管设计了一款新型的L频段宽带大功率射频功率放大器。

用源牵引和负载牵引技术测得工作频段内最佳输入输出阻抗,再通过集总参数元件与微带线结合的方法设计宽带匹配网络,并对放大器功率、效率以及谐波分量等指标进行测试。

测试数据表明,当放大器工作在L频段300 MHz 带宽内(相对工作带宽为27.7%),输入功率为34dBm的连续波(CW)时,其输出功率可达50.4dBm(108 W),附加效率不低于48%,平坦度为±0.1dB。

因此,本文设计的GaN射频宽带功率放大器具有带宽宽、效率高、功率大的特点,具备应用价值。

【总页数】4页(P5-8)【关键词】射频功率放大器;匹配网络;附加效率;氮化镓(GaN)【作者】张忍;刘彦北【作者单位】天津大学电子信息工程学院【正文语种】中文【中图分类】TN722【相关文献】1.L频段GaN宽带功率放大器设计 [J], 王军峰2.使用SMT封装晶体管的宽带L频段160W GaN功率放大器的设计 [J], J M Greene;R M H Smith;L M Devlin;R Santhakumar;R Martin3.使用SMT封装晶体管的宽带L频段160W GaN功率放大器的设计 [J], J M Greene[1];R M H Smith[1];L M Devlin[1];R Santhakumar[2];R Martin[2]4.L频段GaN宽带功率放大器设计 [J], 王军峰5.基于GaN芯片的宽带固态功率放大器设计 [J], 成海峰;王晔;陶洪琪;徐建华;张斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

L波段宽带8路功率合成器设计【摘要】本文设计了一种L波段宽带8路功率合成器，在传统Wilkinson级联的合成器的基础上，提出一种在第二级和第三级Wilkinson功分器之间加入匹配电路的新型功率合成器，从而工作在宽带系统中。

设计的功率合成器工作频段为1.2-1.4GHz，合成器输出端口S11<-24dB，幅度不一致性ΔA<0.15dB，相位不一致性Δφ<0.5o，插损︱S21︱&lt;9.4dB。

考虑功放的抗失配能力，每个输入端口的电压驻波系数VSWRin<1.2。

【关键词】L波段;功率合成;Wilkinson功分器;匹配电路1.引言在雷达系统应用中，发射系统功率增大意味着具有更远的作用距离。

因此，提高发射系统的输出功率对雷达系统性能的提高至关重要[1]。

随着半导体材料和制造工艺的进步，人们在固态微波器件领域取得了突飞猛进的进展，单个功放器件输出功率逐渐增加，但是单个固态功放输出的功率仍然难以满足系统的需要[3]。

因此采用功率合成技术提高输出功率以满足系统功率需求就成为一种非常有效的解决方法，在目前雷达系统中得到了广泛使用。

在功率合成器设计中，功率合成器插损、通道间相位不一致性、幅度不一致性会影响合成效率。

相对于电桥结构，Wilkinson功分器在幅度一致性，相位一致性的性能上具有明显的优势[4]。

因此在本文中，采用三级Wilkinson并馈结构，设计了一款L波段功率合成器，工作频段 1.2GHz-1.4GHz，输出端口反射系数S11<-24dB，插损︱S21︱&lt;9.4dB，幅度不一致性ΔA<0.15dB，相位不一致性Δφ<0.5o，并且保证每个输入端口的电压驻波系数VSWRin<1.2。

2.原理分析2.1 归一化Wilkinson功分器奇偶模分析[5]对于偶模激励，没有电流流过隔离电阻，因此不产生作用，可认为r/2阻值0Ω接开路。

L波段宽带功率放大器设计与实现中期报告一、课题背景及研究意义：L波段频率范围为1-2 GHz，属于无线通信的重要频段，广泛应用于军事通信、卫星通信、航空通信、移动通信等领域。

在L波段通信系统中，宽带功率放大器是一个非常重要的组成部分，它有着较高的功率输出、较低的失真、高效率和稳定可靠性的要求。

因此，对于L波段宽带功率放大器的设计和实现具有重要意义。

二、研究内容：L 波段宽带功率放大器设计与实现的主要研究内容包括：1、L波段功率放大器的理论基础：包括功率放大器工作原理、功率放大器的输出功率、增益和效率等理论基础知识；2、L 波段宽带功率放大器设计的技术路线：首先确定功率放大器的技术指标和设计需求，然后根据设计要求选择合适的晶体管，进行电路设计和优化，最终完成L 波段宽带功率放大器的设计；3、L 波段宽带功率放大器的实现：采用电路实现硬件设计，并对设计结果进行测试，验证其性能指标和设计要求是否满足。

三、研究进展：1、理论基础：完成对L波段功率放大器的理论基础研究，包括功率放大器工作原理、功率放大器的输出功率、增益和效率等理论知识的了解和掌握。

2、设计方案：根据研究需求和技术指标，确定L波段宽带功率放大器的设计方案。

选择了一款适合L波段的GaN HEMT晶体管，比较了几种不同管型的工作参数和性能指标，并进行了电路设计与仿真，选择了一种具有较高设计效率的电路方案。

3、实现流程：在完成电路设计和仿真后，进入了实现流程。

通过PCB设计软件完成板设计，通过PCB板实现硬件项目，并对其进行了测试。

四、下一步工作：接下来的工作计划如下：1、对实现的硬件进行进一步的测试和验证，确定L波段宽带功率放大器的性能参数是否符合设计要求；2、对L波段宽带功率放大器的设计进行优化，提高其效率和稳定性等方面的性能指标；3、对L波段宽带功率放大器进行进一步的应用研究，进一步探索其在无线通信系统中的应用前景。

L波段频率合成器的设计【摘要】频率合成器是电子系统中非常重要的部件，常常被称作电子系统的心脏，目前正广泛地应用于电子对抗、遥控遥测通信、仪器仪表、雷达、导航以及广播电视等各个领域。

本文利用锁相环技术产生1200 MHz信号源，分析了电路的主要组成单元，对重要的技术和电路单元作了比较详细的说明。

涉及关键器件的选择，搭建外部硬件电路与内部的控制程序等内容。

本文的结尾作了分析总结。

【关键词】PLL；环路滤波器；频率合成器L-band Frequency Synthesizer DesignHU Hong LU Jing（Chengdu College of University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu Sichuan 611731，China）【Abstract】The signal source is very important electronic components in the system，often called the heart of the electronic system in various fields，it is being widely used in electronic warfare，remote communication，instrumentation，radar，navigation and radio and television. The phase-locked loop technology produces a 1200 MHz signal source，the main components of the circuit unit，the important technical and circuit unit are made a more detailed explanation. Involving key device selection，building external hardware circuitry and internal control procedures and so on. In the last analysis summary.【Key words】PLL；Loop filter；The frequency synthesizer0 引言在仪器仪表测量，雷达系统，电子对抗，微波通信，生物医学以及制导等领域中都有广泛的应用。

K频段八路功率合成器设计论文摘要：本文设计的K频段的八路功率合成器具有低插入损耗和幅度相位高度一致等优点，非常适用于高效宽带大功率合成。

虽然本文只给出了K频段、的成功设计实例，该功率合成器不仅在微波毫米波大功率合成系统中具有广泛的应用前景，而且在其他相关领域也有一定的应用价值。

K频段是目前电子技术发展的主要频段之一，广泛应用于雷达、卫星通信、电子对抗和测试技术等方面。

在电子对抗系统中，功率放大器的输出功率是电子对抗系统干扰距离的直接决定因素之一。

同时为了满足现代电子对抗系统对干扰效果的要求，功率放大器的输出功率要求越大越好。

但目前商业的毫米波频段固态MMIC放大器的输出功率较小，一般只有几瓦。

为了获得更大的输出功率，工程上需采用功率合成[1，2]技术，将多个有源放大器并联合成输出。

在功率合成过程中，合成方式是决定大功率输出效率、合成复杂度等指标的重要因素。

因此，合成器设计成为实现大功率发射机的重点内容。

因此近年来，国内外多个科研院所对基于波导结构的功率合成器进行了相应的研究，参考文献[1]、[2]、[3]分别对Ka频段波导合路器进行了相应的研究设计。

本文针对某功率合成器高效合成的设计要求，在综合考虑合成效率和结构小型化的基础上，采用二进制功率合成方式，设计了K波段八路功率合成器，具有合成效率较高、尺寸紧凑等优点。

2 方案选择基于波导结构的合成器主要有两种类型，一种是自带隔离端口的四端口波导3dB电桥，一种是无耗三端口的波导合路器。

目前国内外采用的波导3dB电桥多是自带隔离端口的四端口的波导合路器，因为自带隔离端口用于功率合成时，由于支路之间良好的隔离度，用于功率合成可以避免复杂的调试，但是四端口的波导电桥在使用的时候也有以下缺点：①四端口的波导3dB电桥一般需要外接波导负载或是填充一定的吸波材料，并保证波导负载良好散热，从而增加功率放大器的成本和体积，而且波导负载的散热能力直接决定波导电桥的功率容量；②隔离端口的存在往往会破坏功率合成器结构的对称性，造成功率合成端口出现一定的幅度差和相位差；③隔离端口的存在会给电路布局和机械加工带来相当大的困难，特别时波导魔T，匹配件的加工和调试工作量很大；④四端口波导电桥的使用带宽较窄，一般只有10%。