微波功率合成研究范文

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《电子科技杂志》2014年第五期

1功率合成计算

1.1T型节正如前文所述，微带T型节，波导T型合成原理上相同，均可视为单路Z0阻抗与双路2Z0阻抗的匹配。此类合成器，由于设计、加工简单易行，因此深受设计人员的喜爱，其结构原理图如图2所示。

1.2混合电桥混合电桥是特殊的定向耦合器，文中以其中一种(直通输出端与耦合输出端之间存在90°相位差)为例，进行了详细说明。其他诸如耦合先耦合器、180°电桥和Lange耦合器等均同理可证。混合电桥的分析通常采用奇—偶模法，通过计算可得到其输出信号与输入信号的S矩阵。

2衰减影响计算

对于微带和波导合成器而言，衰减主要由两部分组成:一是介质损耗;二是导体损耗。对于常用的矩形波导，介质为空气，其介质损耗一般忽略，只需考虑导体损耗，其计算公式。

3系统合成实例计算与对比

以一个设计产品实例进行评估验证，产品如图4所示。产品工作频率在S波段，输出放大器为Macom公司的PH3135－130M功率管，输出功率为130W(以3.3GHz为例)。功率合成器采用Wilkinson合成器，其各端口测试驻波为1.3，相位不平衡度为8°。介质板为Roger6002(0.8mm厚)(εr=2.94)，因此可通过计算首先得到功率透射率和衰减因子实际测试结果为223W，这是由于功放合成输出端又加入了一个环形器和输出SMA接头等，其也有0.5dB的损耗，经计算发现，二者计算结果较为相近。

4结束语

通过对器件端口驻波，幅度、相位不平衡度，传输损耗的考虑，本文给出了一个较为全面和精确的估算公式，并通过实际产品予以验证。根据此公式，设计人员可快速、准确地对未来研制系统的合成效率有一个性能预估，也可用于对已完成系统与目标出现的偏差点做出定位分析，从而提高设计成功率和研制效率。

作者：湛婷王洁张娟单位：西安电子工程研究所生产2室