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C波段微波功率放大器的设计和实现

作　者: 李云娜
导　师: 郝跃
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: C波段大功率直流偏置威尔金森功分器
分类号: TN722.75
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着当代无线技术的迅猛发展,无线技术已经深入生活和工作的每个角落。微波功率放大器作为无线通信系统中的关键组成部分,其性能的好坏将影响整个通信系统的性能。微波功率放大器在雷达和电子对抗中的应用越来越广泛,但是在国内微波功率放大器放的设计研究还处于起步阶段。本文重点研究c波段微波功率放大器。对微波放大器的关键技术进行了讨论分析,如匹配技术,功率合成技术,直流偏置技术。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 HEMT的c波段三级微波功率放大器,包括使用ADS完成Wilkinson功分器/合成器和偏置电路设计,使用Autocad软件完成模具的设计,并将设计结果付诸实践。论文从三方面对放大器的设计进行讨论:首先介绍了设计放大器需要的各领域的基础理论,然后讨论了本项目适合的设计方法,最后展示了放大器的实现过程。基于功率要求设计出了合适的电路结构,选择适当元器件搭建电路,并采两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。设计的三级GaAs微波功率放大器在5.5～6GHz频率范围内输出功率达到46dBm,增益达到38dB。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 微波功率放大器研究的目的及意义  7-8
  1.2 微波功率放大器的研究动态  8-9
  1.3 本课题来源和研究意义  9
  1.4 本课题主要工作和内容安排  9-11
第二章微波功率放大器的基础理论  11-22
  2.1 二端口网络S 参数  11-12
  2.2 性能参数指标  12-14
  2.3 功率放大器的分类及特点  14-16
  2.4 阻抗匹配网络设计  16-20
    2.4.1 输入输出匹配电路  17-18
    2.4.2 级间匹配电路  18
    2.4.3 完全共轭匹配  18-19
    2.4.4 匹配网络实现  19-20
  2.5 微波功率放大器的设计要点  20-22
第三章微波功率放大器的设计  22-34
  3.1 微波功率放大器的电路结构  22-26
    3.1.1 元器件的选择  22-23
    3.1.2 有耗匹配放大器  23
    3.1.3 平衡式放大器  23-24
    3.1.4 负反馈式放大器  24-25
    3.1.5 有源匹配式放大器  25-26
    3.1.6 单级和多级结构  26
  3.2 功率合成技术简述  26-29
    3.2.1 芯片级合成  27
    3.2.2 电路合成  27-29
    3.2.3 空间合成和准光合成  29
    3.2.4 混合合成/多级合成  29
    3.2.5 其他合成方式  29
  3.3 微带线的设计  29-31
  3.4 直流偏置电路  31-32
  3.5 腔体设计  32-34
第四章 GaAs 微波功率放大器的设计和实现  34-48
  4.1 微波功率放大器的指标要求和设计方案  34-37
    4.1.1 设计指标  34
    4.1.2 电路构成和主要器件  34-37
  4.2 Wilkinson 功分/合成器设计  37-42
  4.3 直流偏置电路设计  42-46
  4.4 功率放大器的测试  46-48
第五章总结  48-50
致谢  50-52
参考文献  52-55

C波段微波功率放大器的设计和实现

内容摘要

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