马会闯， 葛俊祥

(南京信息工程大学电子信息技术与装备研究院， 江苏南京 210044)

0 引言

随着卫星通信、航空航天、雷达等技术的广泛应用，宽带、高功率、高效率固态功率放大器的需求与日俱增。微波单个固态功率器件的输出能力有限，广泛使用功率合成技术将多个微波单片的输出信号通过合成网络矢量叠加，有效提高输出功率[1]。

功率合成网络的性能直接影响放大链路的合成效率和工作带宽，而平面功率合成电路，因具有结构简单，加工容易等被广泛使用。文献[2]通过Rat-race ring耦合器对两只X波段功放芯片进行了合成设计，不过其工作带宽有限。为了拓展功率合成网络的工作带宽，设计常采用多层基板技术，但这会带来电路面积增大、损耗增加等问题。文献[3]采用Lange耦合器实现了两路功率合成，由于是强耦合方式，该耦合器间的线宽和缝隙都非常狭窄，这不仅给印制电路加工带来了困难，而且会增加传输线的损耗。文献[4-6]通过传统的Wilkinson合成器进行功率合成，具有结构简单，双路幅度和相位高度一致性的特点，通过级联多节1/4λ阻抗变换器可以实现频带的展宽。但是，往往也会带来尺寸过大、优化复杂和准确性低等问题。

针对上述问题，文献[7]提出了圆弧形结构的宽带Wilkinson合成器 (依据互易原理，它也可以用于功率分配，故又称功分器)。文献[8]采用遗传算法优化设计多频Wilkinson合成器，仅仅实现了多频点匹配。文献[9]采用粒子群算法设计了宽带Wilkinson合成器。然而粒子群算法易陷入局部最优，导致阻抗不匹配和运算量大等问题。……