设计开发
K频段八路功率合成器设计
田兵
(中国电子科技集团公司电子第五十四研究所河北石家庄050081)
摘要：功率放大器是电子对抗系统的关键部件之一，宽带低损耗的波导合成器是实现大功率含成放大器的关键。根据设计目标，分析比较了带隔离端口的功率合成器和无耗功率合成器提出了八路功率合成器的设计方案，用高频结构仿具缺件(CST)对该功率合成器进行了建模和设计仿真，并给出了工作频率范围在17GHz~24GHz的设计实例.并对测试指标和伤真曲战遗行了对比分析。结果表明设计的K频段八路功率合成器具有良好的工程实用价值，
关键调：毫术波魔T合成器波导
中图分类号：TN622
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2014)01-0136-02
Abstract:Power amplifier is one of the key roles of the electric fight system. Low loss waveguide power combiner is the key of the broadhand high power amplifier. Two kindk of waveguide combiner are analyzed and compared .A design plan of eightway power combiner is proposed based on the design
goal. The structure is modeled and simulated by the electronicmagnetic simulation software. The poy ~24.2 GHz .Measured results agree well with simulation results. They have potential engineering values.
Key Words: Kband; ET, power combiner; waveguide
K频段是目前电子技术发展的主要频段之一，广泛应用于雷达、卫星通信、电子对抗和测试技术等方面。在电子对抗系统中，功率放大器的输出功率是电子对抗系统于扰距离的直接决定因素之。同时为了满足现代电子对抗系统对干扰效果的要求，功率放大器的输出功率要求越大越好。但目前商业的毫米波频段固态MMIC 放大器的输出功率较小，一般只有几瓦。为了获得更大的输出功率，工程上需采用功率合成1.2技术，将多个有源放大器并联合成输出。在功率合成过程中，合成方式是决定大功率输出效率，合成复杂度等指标的重要因素。因此，合成器设计成为实现大功率发射机的重点内客。
因此近年来，国内外多个科研院所对基于波导结构的功率合成器进行了相应的研究.参考文献[1][2][31分别对Ka频段波导合路器进行了相应的研究设计，
本文针对某功率合成器高效合成的设计要求，在综合考患合成
图1八路波导合成器背靠背连接的实物照片
ans
图2八路波导合成器合路端口反射的仿真曲线
implemented of frequency range 17.2
效率和结构小型化的基础上，采用二进制功率合成方式，设计了K
波段八路功率合成器，具有合成效率较高、尺寸紧等优点。 1设计目标
根据某项目要求，设计一种K频段大功率八路合成器，指标如下
频率范围：17.2GHz~24.2GHz；合成路数：八路；
输人输出接口：BJ220标准波导接口；两路输人支路幅度平衡度<0.6dB，
两路输人支路相位平衡度<10"；插人损耗： 2方案选择
基于波导结构的合成器主要有两种类型，一种是自带隔离端口的四端口波导3dB电桥，一种是无耗三端口的波导合路器，
目前国内外采用的波导3dB电桥多是自带隔离端口的四端口的波导合路器，因为自带隔离蒲口用于功率合成时，由于支路之间良好的隔离度，用于功率合成可以避免复杂的调试，但是四端口的波导电桥在使用的时候也有以下缺点：①四端口的波导3dB电桥般需要外接波导负载或是填充一定的吸波材料，并保证波导负载良好散热，从而增加功率放大器的成本和体积，而且波导负载的散热能力直接决定波导电桥的功率容量；②隔离端口的存在往往会破坏功率合成器结构的对称性，造成功率合成端口出现一定的幅度差和相位差，3隔离端口的存在会给电路布局和机概加工带来相当大的
图3八路波导合成器背靠背连接的实物照片
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作者简介：田兵，男，(1981一)，中国电子科技集团公司第五十四研究所工程师。主要研究方向：微波毫米波电路系统