微波固態(tài)功率放大器的研制.pdf

1、隨著半導體技術(shù)的快速發(fā)展，固態(tài)器件開始廣泛應用于雷達、通信、遙測、宇航和電子戰(zhàn)等領(lǐng)域。固態(tài)功率放大器與電子管相比，具有可靠性高、長壽命、工作電壓低、故障軟化等優(yōu)點。發(fā)射機是微波毫米波系統(tǒng)必不可少的關(guān)鍵部分，近年來，由于半導體功率器件工藝的進步和成本的降低，微波固態(tài)發(fā)射機越來越多的為各類微波系統(tǒng)所采用。人們常用的放大器有雙極性晶體管(BJT)、砷化鎵場效應晶體管(GaAs MOSFET)、邊緣擴散場效應晶體管(LDMOS FET)等，由于

2、LDMOS FET具有頻帶寬、供電方便、穩(wěn)定可靠等優(yōu)勢，所以被廣泛的應用，本文后面兩級主要就是采用LDMOS FET晶體管。在單個器件輸出功率有限的情況下要提高系統(tǒng)的輸出功率，采用功率合成技術(shù)是一種有效的解決問題的方法。本文針對微波固態(tài)功率放大器的技術(shù)現(xiàn)狀，并結(jié)合應用需要，選取了推挽功率放大器，來研制脈沖輸出功率200W以上的微波固態(tài)功率放大器。
　　 論文首先介紹了微波固態(tài)功率放大器的進展，然后從理論上闡述了微波固態(tài)功率放大器

3、的性能指標和非線性分析方法，接著介紹了常用的功率合成技術(shù)，并著重介紹了推挽功率放大器。接下來，也是本文的重點，在方案的制定和無源電路設計過程中開展了以下的研究分析工作：將系統(tǒng)劃分為微波功率放大器和脈沖調(diào)制器兩大模塊，采用對GaAs FET 功放芯片進行漏極脈沖調(diào)制方式實現(xiàn)良好的脈沖時域參數(shù)指標。功率放大器采用三級放大電路來實現(xiàn)：前級放大器、驅(qū)動級放大器和末級推挽放大器，對單管功率放大器的基本匹配原理、偏置電路的設計、負載牽引技術(shù)等都做了

4、詳細的分析和研究。通過Agilent公司的高級設計系統(tǒng)綜合分析軟件ADS和調(diào)用Freescale的模型庫對功放進行仿真和優(yōu)化。并且，對設計的功率放大器制作了實物，并進行了調(diào)試，以便驗證設計的準確性。最后對該設計電路中的不足失誤進行分析總結(jié)。
　　 本文完成了900MHz的峰值功率大于200W的固態(tài)功率放大器的仿真和制作，測試和仿真結(jié)果表明：在900MHz可獲得的最大脈沖功率大于200W，大信號功率增益大于50dB，脈沖寬度為20