砷化镓宽带微波功率放大器研究

作     者：姜雨男 

作者单位：西安电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李德昌;郝跃

授予年度：2008年

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：宽带功率放大器 平衡放大器 匹配网络 功率合成 S参数 

摘      要：随着当代无线技术的发展,微波功率放大器已经成为无线通信系统的关键组成部分,其性能的好坏将影响整个通信系统的性能。宽带微波功率放大器在雷达和电子对抗中的应用越来越广泛,而在国内宽带功放的设计还处于起步阶段。 本文重点研究X波段宽带微波功率放大器。对宽带微波功率放大器的关键技术如宽带匹配技术,功率合成技术进行了讨论分析。采用理论分析与微波电路仿真软件相结合的方法,设计出一款基于GaAs MESFET的X波段两级宽带微波功率放大器,包括宽带Lange耦合器设计,Wilkinson功分合成器设计,驱动级的设计和放大级的设计。 论文从理论方面对放大器的设计进行讨论,尤其对宽带匹配网络进行了较深入的理论分析,并采用实频技术方法和负载线仿真的方法设计了输入输出匹配电路,用四路功率合成来提高放大器的输出功率。采用先进的微波电路设计软件ADS对电路进行了优化和仿真,得到了大量的实验数据。设计的两级GaAs宽带微波功率放大器在8～12GHz频率范围内输出功率大于36dBm,增益大于15dB,带内波动小于2dB,驻波比小于2。在功率放大器线性化方面,广泛讨论了微波功放的几种线性化技术和非线性理论分析基础,为下一步对功率放大器进一步研究奠定了理论基础。