毫米波功率合成器技术研究现状
时间:2017-05-12 19:59 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 目前毫米波技术的趋势是向小型化和集成化发展，在卫星通讯、相控阵雷达、电子战和其它机载应用中，元件的尺寸和重量己成为电子系统设计的主要因素。毫米波集成电路可以满足上述要求。毫米波集成电路可分为两大类，混合毫米波集成电路(HMIC)和单片毫米波集成电路(MMIC)。混合技术是把固态器件和无源电路元件外接在一块介质衬底上。无源电路即可用分布元件也可用集总元件，或者两者都用。MMIC是将所有的有源和无源电路元件利用淀积工艺将它们制作在一块半绝缘材料(GaAs)衬底的表面。8506 由于单个固态功率器件的输出能力不高，不论雷达、电子干扰系统还是通信发射机，都经常通过合成技术将多个功率源合成来获得较高的所希望的高功率电平。尤其是在毫米波频段，从单个功率源得到的功率有限时，出于经济、可靠性等方面的考虑，有时宁愿用几个较小的功率源进行合成而不用一个大的功率源。同时，功率合成技术还能在一个或几个源失效的情况下保证系统继续工作而不至于完全失效，只是性能要下降一些，即所谓的故障弱化现象。Ka频段高功率放大器很难从国外买到，最可行的方法只能是通过对MMIC功率芯片进行功率合成来达到最终需要的功率输出电平。高功率放大器的输出功率大，而增益一般却不高，因此对输入功率就有了较高的要求。为了达到末级高功率放大器所需要的驱动功率，射频信号一般情况下需要进行驱动放大。驱动放大主要是给末级功率放大器提供足够的驱动功率，如果驱动放大器的输出功率过高，则还需要加衰减器来对末级的高功率放大器提供必要的保护。总之，输出级功率合成放大器的设计是关键，功率合成网络的设计效果决定着整个系统最终的合成性能，同时，前级功率放大器的选用和设计也需要根据输出级的驱动要求来综合考虑。选择合成单元时，首先考虑放大单元的功率、耐压和使用频率，选用优质的、性价比高的MMIC放大芯片作为放大单元，对功率合成放大器的实现而言也是非常重要的一步。管子的最大额定输出功率应大于要求的输出功率，考虑到管子的容差和长期工作的可靠性，应留有足够的余地，一般情况下后者为前者的70%左右。放大器的工作频率应在管子建议的工作频段以内，同时还应考虑管子的可靠性和参数的一致性等特性。在要求的输出功率比较高时，选择功率放大单元应尽可能选择输出功率能力大一些的器件。 毫米波功率放大器是毫米波通信系统中必不可少的关键部件，一个性能良好的功率放大器是形成高性能毫米波系统的保证。而国内在毫米波大功率放大器芯片的设计及加工技术方面远远落后于国外发达国家，现在国内的毫米波芯片设计还处于起步阶段，没有自身设计大功率芯片的能力。而且国外的一些毫米波大功率模块对我国禁运，因此毫米波大功率模块己经成为了毫米波系统设计的瓶颈。 (责任编辑：qin) |