微波功率合成研究范文

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《電子科技雜志》2014年第五期

1功率合成計算

1.1T型節正如前文所述，微帶T型節，波導T型合成原理上相同，均可視為單路Z0阻抗與雙路2Z0阻抗的匹配。此類合成器，由于設計、加工簡單易行，因此深受設計人員的喜愛，其結構原理圖如圖2所示。

1.2混合電橋混合電橋是特殊的定向耦合器，文中以其中一種(直通輸出端與耦合輸出端之間存在90°相位差)為例，進行了詳細說明。其他諸如耦合先耦合器、180°電橋和Lange耦合器等均同理可證。混合電橋的分析通常采用奇—偶模法，通過計算可得到其輸出信號與輸入信號的S矩陣。

2衰減影響計算

對于微帶和波導合成器而言，衰減主要由兩部分組成:一是介質損耗;二是導體損耗。對于常用的矩形波導，介質為空氣，其介質損耗一般忽略，只需考慮導體損耗，其計算公式。

3系統合成實例計算與對比

以一個設計產品實例進行評估驗證，產品如圖4所示。產品工作頻率在S波段，輸出放大器為Macom公司的PH3135－130M功率管，輸出功率為130W(以3.3GHz為例)。功率合成器采用Wilkinson合成器，其各端口測試駐波為1.3，相位不平衡度為8°。介質板為Roger6002(0.8mm厚)(εr=2.94)，因此可通過計算首先得到功率透射率和衰減因子實際測試結果為223W，這是由于功放合成輸出端又加入了一個環形器和輸出SMA接頭等，其也有0.5dB的損耗，經計算發現，二者計算結果較為相近。

4結束語

通過對器件端口駐波，幅度、相位不平衡度，傳輸損耗的考慮，本文給出了一個較為全面和精確的估算公式，并通過實際產品予以驗證。根據此公式，設計人員可快速、準確地對未來研制系統的合成效率有一個性能預估，也可用于對已完成系統與目標出現的偏差點做出定位分析，從而提高設計成功率和研制效率。

作者：湛婷王潔張娟單位：西安電子工程研究所生產2室