近來(lái),基于MMIC功率放大器的毫米波波導(dǎo)空間功率合成技術(shù)是固態(tài)毫米波領(lǐng)域的熱門。在此類研究中,在多支路條件下保持高的合成效率和較寬的工作帶寬是實(shí)現(xiàn)毫米波寬帶功率合成的重點(diǎn),也是本文的主要研究?jī)?nèi)容。本文基于三種功率合成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了K~Ka波段的超寬帶徑向功率合成器件。本論文詳細(xì)分析了毫米波頻段常用的功率分配網(wǎng)絡(luò);對(duì)采用的幾種結(jié)構(gòu)形式:同軸波導(dǎo)-徑向波導(dǎo)過(guò)渡結(jié)構(gòu)、脊波導(dǎo)-微帶探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)、脊波導(dǎo)階梯過(guò)渡結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì),加工實(shí)物和測(cè)試。主要工作如下:1、基于同軸波導(dǎo)傳輸理論與徑向波導(dǎo)傳輸理論,設(shè)計(jì)了同軸波導(dǎo)-徑向波導(dǎo)混合過(guò)渡結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)對(duì)稱性好,受加工裝配等因素影響小,體積適中。仿真結(jié)果顯示:在18~40GHz范圍,同軸端口插入損耗在頻帶內(nèi)均小于15dB,各徑向端口插入損耗均小于0.3dB,徑向端口頻帶內(nèi)VSWR均小于1.25;2、基于E面波導(dǎo)-微帶探針理論,設(shè)計(jì)加工并測(cè)試了K~Ka頻段波導(dǎo)雙探針結(jié)構(gòu),適用于K~Ka頻段超寬帶應(yīng)用。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示:在18-40GHz范圍,兩端口的回波損耗小于-10dB,插入損耗小于2dB,扣除線損則該過(guò)渡的插入損耗僅為1.5dB;3、基于切比雪夫阻抗變換器理論,研制了脊波導(dǎo)階梯過(guò)渡結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與同軸波導(dǎo)-徑向波導(dǎo)的混合結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果顯示:在18~40GHz范圍,同軸端口回波損耗在頻帶內(nèi)均小于16dB,該混合過(guò)渡結(jié)構(gòu)插入損耗小于0.2dB;以該結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),改進(jìn)設(shè)計(jì)了多重圓盤匹配過(guò)渡結(jié)構(gòu),使得同軸端口回波損耗在頻帶內(nèi)均小于19dB,該改進(jìn)后混合過(guò)渡結(jié)構(gòu)插入損耗小于0.1dB;4、結(jié)合上述所有結(jié)構(gòu)研制、加工以及測(cè)試了同軸波導(dǎo)-徑向波導(dǎo)-脊波導(dǎo)-微帶探針結(jié)構(gòu)的24路功率合成器背靠背結(jié)構(gòu)。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示:在24~40GHz范圍內(nèi),該結(jié)構(gòu)中同軸波導(dǎo)回波損耗均小于10dB,背靠背結(jié)構(gòu)單端插入損耗在頻帶內(nèi)小于1.25dB,計(jì)算得出背靠背結(jié)構(gòu)單端的合成效率約為75%。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN73

【引證文獻(xiàn)】

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1 楊迎;微波固態(tài)寬帶功率合成關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2377855