杨志国,刘立浩

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)

0 引言

Ka频段固态功率放大器是卫星地球站发射系统中的一个关键设备,其作用是将上变频器输出的Ka频段已调制信号放大到合适的功率,通过天线发射给卫星。Ka频段的单个功放芯片提供的功率有限,要研制大功率固态功放必须采用功率合成技术。目前,功率分配/合成网络多采用二进制(2n)功率合成方式。而在实际工程应用中,多级二进制功率合成方式存在不足,表现为类似下面的情况:四路放大器合成功率略显不足,无法保证功放在全温范围内(尤其是高温环境中)输出功率满足要求;八路放大器合成功率余量较大,但芯片数量的翻倍导致耗电功率过高、整机体积增大和成本过高。鉴于以上问题,迫切需要研制非二进制功率分配/合成器,以实现功放芯片数量的合理选择。

Rebollar等学者提出分支波导三路功率分配器[1],对输入功率实现了三路等分,但该三路功分器不具有相位一致性。基于上述研究成果,研制了具有良好相位一致性的改进型分支波导三路功率分配器,并对六路功率分配/合成网络进行了深入研究。

1 部件原理分析

1.1 波导—微带探针过渡[2,3]

波导—微带探针过渡是目前应用最为广泛的波导—微带过渡形式,相比其他过渡方式,它具有明显的优点:插入损耗低、回波损耗小、可覆盖较宽频带、结构紧凑和加工方便。

波导—微带探针过渡存在2种形式:①微带平面的法向方向与波导内电磁波传播的方向一致;②微带平面的法向方向与波导内电磁波传播的方向垂直。……