L波段液冷固态功放组件的设计

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L波段倍频组件的设计

L波段倍频组件的设计林元根;叶波涛【摘要】首先对倍频器作了简单的介绍,然后利用ADS软件对2次倍频器和5次倍频器进行了仿真和优化,接着对谐波产生器实现高次倍频进行了研究,最终完成了L波段倍频组件的研制,在输出频率200 MHz、1 000 MHz、2 000MHz、2 800 MHz时输出功率大于0 dBm,杂散抑制大于70 dBc,谐波抑制大于45 dBc.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2018(041)003【总页数】5页(P116-120)【关键词】偶次倍频;奇次倍频;谐波产生器【作者】林元根;叶波涛【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101;中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101【正文语种】中文【中图分类】TN7710 引言倍频器是使输出信号频率等于输入信号频率整数倍的电子组件[1]。

如果输入频率是f1，则输出频率是f0=nf1，系数n是任何正整数。

它主要是利用器件的非线性效应，去实现输入信号的频率倍增。

倍频器用途广泛，比如在电子对抗中扩展工作频段，在调频设备中增大频率偏移，在发射机中降低电子设备的主振频率。

1 倍频器的原理倍频器一般采用单个或多个非线性器件来实现倍频[2]。

单器件的倍频电路承受功率有限，而且不能抑制不需要的谐波；而多个非线性器件则采用平衡式结构，不但可以抑制不需要的谐波分量，而且还可以提高电路功率容量，取得较大的输出功率。

所以倍频电路设计的时候，一般选择多个非线性器件串联或并联，常见的如偶次倍频和奇次倍频。

1.1 偶次倍频原理偶次倍频器的工作原理如图1所示。

图1 偶次倍频原理图在图1中，2个二极管相对于输出回路是同向串联，相对于输入回路是反向并联。

在反向并联二极管输入端电流是：i=i1+i2=2sinh(aV)(1)将输入信号V=Vscos(ωst)代入式(1)得:i=2issinh(αVscos(ωst))(2)式中：Vs为反向饱和电压；is为反向饱和电流；α跟二极管本身有关。

L波段射频线性功率放大器的研制的开题报告

L波段射频线性功率放大器的研制的开题报告一、课题背景射频线性功率放大器（RFPA）作为无线通信领域中必不可少的核心器件之一，通常用于信号传输、检测以及处理。

由于RFPA的功率放大功能，在电信、无线通信、卫星通信、广播、雷达等领域的应用日益广泛。

RFPA的性能直接决定了通信系统的传输性能，因此对RFPA的研发和优化具有重要意义。

本课题主要研究L波段射频线性功率放大器的研制，满足高速、稳定且可靠的传输要求。

L波段位于1-2GHz频率范围内，广泛应用于工业、医疗、航空航天等领域。

因此，L波段射频线性功率放大器的研制具有广泛的应用前景和重要的研究价值。

二、研究目的本课题旨在研究和开发高性能、低失真、宽带的L波段射频线性功率放大器。

通过对射频线性功率放大器的结构、特性以及工作原理的深入研究，建立L波段射频线性功率放大器的理论模型，并利用仿真软件对其进行优化，进而确定放大器的关键技术指标、性能参数，设计并实现具有较高性能指标的L波段射频线性功率放大器原型。

三、研究内容1. 射频线性功率放大器的基本结构和工作原理研究；2. 建立L波段射频线性功率放大器的数学模型，并进行仿真优化；3. 基于仿真结果，确定放大器的关键技术指标和性能参数；4. 设计并建立L波段射频线性功率放大器原型，并测试其性能指标和性能参数；5. 对原型进行优化改进，提高其性能指标和应用范围。

四、研究意义本课题的研究将对L波段射频线性功率放大器的设计、制造和优化方面进行深入探究，有助于完善该领域的技术体系，提高该领域的技术水平和市场竞争能力。

同时，该研究成果将为无线通信、医疗、工业控制及航空航天等领域的射频系统提供有力的技术支持，促进相关领域的快速发展。

L波段高效率F类功率放大器的研究与设计

１理想Ｆ类放大器原理研究
ｐｉｅｎｎｌｚｓｉｓｅｆｃｅｃ．ＴｈｉｃｉｉｄｓｇｅｎｅｔｄａｈａｄＴｈｘｅｉｎａｌｉｒａｄａａｙｅｔｆｉｉｎｙｆｅｃｒｕｔｓｅｉｎｄａｄｔｓｅｔｔｅＬｂｎ．ｅｅｐｒｍｅｔｌ
射频功率放大器广泛应用于各种无线通信发射设备中，随着现代移动通讯服务的快速增长，对低耗、效、积小的要求也迅速增加。众所周高体
知，Ｆ功放（Ａ）射频传输中功之一。
０引
言
采用开关工作模式，通过降低开关过程中的损耗，效率得到明显的提高，理论效率可以达到１０，０同时Ｆ类放大器还具有结构简单、器件少、元易
于实现等优点，以Ｆ类功率放大器已经成为国所内外关注的热点，具有很好的研究前景并卜。
摘
要：Ｆ类射频功率放大器是一种新型高效率的放大器，理论效率可以达到１０，０在移动通信领域有着广
阔的发展前景。文章介绍了Ｆ类功率放大器的电路结构、工作原理，对效率进行了分析；Ｌ波段对电路并在进行了设计和试验，实测结果和仿真结果基本吻合，验证了研究结果的一致性。
Ｌ波段高效率Ｆ类功率放大器的研究与设计
倪
（．１安徽中移通信技术工程有限公司，安徽合肥
理与电子工程系，徽合肥安２０６）３０１

L波段功分器设计制作

L波段功分器设计制作摘要文章设计了L波段功分器用于“L波段雷达发射机性能参数测试平台”，首先，分析实验平台对功分器的总体需求，然后，利用ADS（Advanced Design System）仿真设计功分器，仿真结果满足总体设计要求的情况下，制作了功分器，并进行了测试，测试结果表明设计制作的功分器满足实验平台的需要。

文中用的设计方法对其他频段，其他用途的一分多路的功分器的设计具有一定参考价值。

关键词功分器；L波段；雷达发射机1 引言为满足探测距离需求，雷达发射机需要发射大功率脉冲信号，在L波段，单路固态放大器难以满足功率需求，因此多采用功率合成技术，将激励信号功分为多路，放大后，再利用功率合成技术进行功率合成。

其中就需要一路分多路功率分配器实现功率分配或合成。

与此相同，课题制作的“L波段雷达发射机性能参数测试平台”也需要一分多路功分器，其功能框图如图1所示。

根据“L波段雷达发射机性能参数测试平台”系统实现方案，采用wilkinson 功率分配器来功分功能[1-2]，如图2所示。

首先将输入信号经过一次1：2等分配分成两路，每路再经过1：2等分分成4路，输入到功率放大电路，四路功率放大电路的输出经过wilkinson合成器合成为1路输出，每一路的功率放大支路都会由平行耦合微带线耦合出一部分作为检测支路信号，而最终合成输出的射频信号经过隔离器输出，送给吸收负载。

根据发射平台的设计参数，可以得到平台对功分耦合电路的指标要求：（1）频率范围为：1060MHz～1140MHz；（2）功分器工作频带内输入端口反射系数小于-25dB；（3）功分器工作频带内输出端口反射系数小于-20dB；（4）功分器工作频带内插入损耗大于-8dB；（5）功分器工作频带内隔离度小于-20dB；2 仿真设计首先在ADS仿真软件中，搭建原理图，在原理图设计窗口中选择微带电路的工具，选择微带线以及控件MSUB 分别放置在绘图区中，选择画线工具将电路连接好，原理图如图3所示：进行微带线参数设置H=0.5mm，，T=0.05，mm如下图4所示，利用ADS 软件的工具tools计算微带线的尺寸，其中特性阻抗为，长度为的功分器分支的尺寸，计算得到功分器的分支微带线的宽度为0.476mm，长度为39.83mm。

功放组件冷板的制造工艺

功放组件冷板的制造工艺江海东，孙艮枝，李元生（中国电子集团公司第38研究所，安徽合肥 230031）摘要：功放组件液冷方式主要通过组件冷板上布置的冷却液通道来实现。

针对某雷达功放组件冷板的结构设计，详细阐述了工艺方案的选择对冷板材料和冷却液通道热加工方法的考虑，制定了冷板的制造工艺。

关键词：功放组件；冷板；冷却液通道；电子束焊；真空钎焊中图分类号：!"72 文献标识码：# 文章编号：1001-3474（2007）02-0112-04Refrigeration Board Manufacturing of Power Amplifier ModuleJIANG Hai -dong ，SUN Gen -zhi ，LI Yuan -sheng （CETC No.38Research Institute ，Hefei 230031，China ）Abstract ：The power ampiifier moduie can reaiize fiuid cooiing through appiying cooiing -channei distributed in the refrigeration board.According to the structure design of the refrigeration board of certain radar ，introduce process pianning in detaii ，inciuding choosing the materiai of refrigeration board and the methods of hot -working for cooiing -channei.Key words ：Power ampiifier moduie ；Refrigeration board ；Cooiing -channei ；Eiectron -beam weid-ing ；Vacuum brazingDocument Code ：# Article ID ：1001-3474（2007）02-0112-04随着雷达技术的不断发展，发射机的固态化使功放组件的功率密度增大，晶体管的散热成了日益突出的矛盾。

一种Ku波段固态功率放大模块的设计

第48卷第1期（总第187期）2019年3月火控雷达技术Fire Control Ｒadar TechnologyVol.48No.1（Series 187）Mar.2019接接接收收发发射射技技术术收稿日期：2018-11-30作者简介：周海进（1981－），男，博士研究生。

研究方向为微波毫米波收发系统技术。

一种Ku 波段固态功率放大模块的设计周海进马云柱张思明王嘉煜（西安电子工程研究所西安710100）摘要：文中介绍了一种Ku 波段固态功率放大模块的研制思路，详细阐述了功率放大链路的组成方案，以及基于波导E 面T 型分支和H 面波导裂缝电桥的混合式4路功分/合成网络的设计方法。

制作了实物样机并进行了相关测试，结果表明模块在Ku 波段14%的相对带宽范围内可实现大于130W 的脉冲输出功率，合成效率大于90．2%，验证了设计方法的正确性和有效性。

关键词：Ku 波段；固态功率放大模块；波导E 面T 型分支；H 面波导裂缝电桥中图分类号：TN95文献标志码：A 文章编号：1008－8652（2019）01－062－04引用格式：周海进，马云柱，张思明，王嘉煜．一种Ku 波段固态功率放大模块的设计［J ］．火控雷达技术，2019，48（1）：62－65．DOI ：10．19472/j．cnki．1008－8652．2019．01．013Design of a Ku-band Solid-state Power Amplifier ModuleZhou Haijin ，Ma Yunzhu ，Zhang Siming ，Wang Jiayu （Xi'an Electronic Engineering Ｒesearch Institute ，Xi'an 710100）Abstract ：In this paper ，design conception of a Ku-band solid-state power amplifier module is introduced．Compo-sition scheme of the power amplifier chain is described in detail．In addition ，design of a four-way hybrid divider /combiner network based on E-T waveguide branch and H-plane waveguide slot bridge is introduced in detail．Aphysical prototype has been fabricated and tested．Test results show that the proposed amplifier module can achieve a pulse output power of over 130W and a synthesis efficiency of over 90．2%within 14%relative bandwidth range of Ku band ，which proves the validity of the design．Keywords ：Ku-band ；solid-state power amplifier module ；E-T waveguide branch ；H-plane waveguide slot bridge0引言固态功率放大模块是雷达、通信及导航系统中的核心部件，其发射功率的大小直接决定了系统的作用距离、抗干扰能力及通信质量。

500W固态功放组件的设计综述

500W固态功放组件的设计综述作者：徐睿彭涛张新发来源：《科学与信息化》2017年第30期摘要文章简要阐述了运用NXP半导体晶体管BLF574设计VHF波段500W功放组件的方法，运用相应的仿真软件来设计功率管的匹配电路，同时简要阐述了同轴阻抗变换线及宽带功放的设计方法；并对其进行热设计及工程实现。

关键词功放组件；同轴变换线；功率管前言随着科学技术的发展，雷达的发展面临着许多的威胁，比如：反辐射导弹、隐身目标、低空/超低空突防等等。

为了应对这些威胁，雷达就必须采用新的技术或新的工作频段。

现代雷达为了反隐身采取了一些有效的措施，包括多/双基地雷达、相控阵雷达、超宽带雷达、激光雷达以及米波雷达等等。

其中米波雷达反隐身运用最为广泛也最为有效。

在米波频段，当隐身目标进入了散射的谐振区时，波长与隐身目标尺寸在同一个数量级上。

由于隐身目标的入射电磁波所激励的爬行波绕射后与反射的电磁波同相叠加，使得目标的RCS值显著增加，从而更容易发现隐身目标。

因此本文介绍了一种VHF波段500W固态功放组件的设计及其工程实现[1]。

1 设计参数要求工作频率：VHF波段工作模式：连续波、脉冲形式工作带宽：75MHz相对带宽：30%输出功率：≥500W杂散：≥55dB脉冲形式下要求：脉冲宽度：150 μs占空比：10%脉冲上升/下降沿：≤2 μs脉冲顶降：≤12%2 固态功放的设计过程2.1 功放组件的设计固态功放组件主要由高增益、500W放大单元及隔离器组成。

功放组件的设计主要是500W放大单元的设计，即功率管的选取及匹配电路的设计，根据任务要求我们选取了NXP公司的LDMOS功率管BLF574，其具体技术参数如下表：由于功放组件输出功率比较大，所以我们采用级联的方式来实现功率放大。

共分为2级放大，前级高增益放大器输入为-3dBm±0.5 dB，输出为 2W±0.5 dB，经过1：2分配器输出后推动末级2只BLF574功率管，放大后再由2：1合成器合成输出功率大于等于500W。

L波段kW级固态功放测试技术

1 •功放系统组成及技术指标
■ 1.1功放系统组成
/■
、
1〜 2 GHz综合控
制单元
V
V
f ------------ S 1〜 2GHz末级
~ ^ 放大器单元1 _____________
/
S
1〜 2GHz末级
放大器单兀
' 〜 2GHz末级 >
r
'N
1〜 2GHz功率
合成单元
器单元和功率合成单元构成，具体组成见图 1 所示。射频输入信号先由综合控制单元放大至功率电平100W ，然后分为
引言
现今随着航天技术的快速发展，大功率卫星有效载荷应用需求曰益增大，对在空间大功率条件下微波部件产生的微放电现象进行研究，寻求避免微放电产生的正确途径，确保卫星有效载荷正常工作有着极其重要的意义 [1]。
2 . 测试原理及测试设备
■ 2.1测试原理
1 ~ 2 GHz末级放大器单元
图 l k W 级功放系统基本组成 L 波段 kW 级功放系统主要由综合控制单元、末级放大
对于微放电效应检测来说，功放系统的输出功率及谐杂波抑制是核心指标，功放输出功率需满足被测件的承载功率要求，为被测件提供大功率连续波及顶底功率可调的脉冲调制信号；谐杂波抑制需确保加载至被测件的大功率信号尽可
四路分别推动四个末级放大器单元，每路末级放大器单元将信号放大到功率电平 5 0 0 W ，再经功率合成器单元进行四路功率合成，最后输出大于1000W 的连续波功率。综合控制单元

浅谈基于E、F、L、V、W等波段的混频器放大器设计汇总

浅谈基于E、F、L、V、W等波段的混频器放大器设计汇总波段通常是由无线电波按一定性质划分成的。

无线电波一般指波长由100，000米到0.75毫米的电磁波。

根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段。

本文基于E波段、F波段、L波段、V波段、W波段等进行混频器放大器等的设计，供大家参考。

E波段和V波段分组微波在微蜂窝接入中的应用室内的微蜂窝接入手段主要将依据网线和光纤。

而室外的微蜂窝接入将取决于移动回传网的传输条件，如果微蜂窝接入点具有移动回传网的光纤接入点，当然最理想。

但在大多数的微蜂窝理想的接入点不具备光纤接入的条件，无线微波的接入将成为户外微蜂窝的主要接入手段。

E波段和F波段波导H面T型缝隙耦合器毫米波段波导尺寸小，对加工精度要求高，耦合器结构不宜过于复杂。

考虑实际加工问题，本文对传统的对称形式的耦合槽结构进行了改进，在H平面波导T型结的基础上，采用非对称方式开槽，设计并制作了E波段18dB 和F波段13dB的耦合器，已成功应用到相应的毫米波系统中。

E波段微波互连测试随着更高传输速率需求的不断加大，E波段微波互连因可实现无线传输技术中最高的数据传输速率，正得到越来越多的关注。

频谱分析仪加外部谐波混频器是进行E波段频谱测量的有效手段，R&S的FSW信号与频谱分析仪具有业内最高的中频频率，提供最宽的无镜像频率范围，低转换损耗的谐波混频器FS-Z90可实现大的动态范围，良好的匹配保证了高的功率测量精度。

W波段八次谐波混频器设计本文介绍了谐波混频器的基本原理，分析八次谐波混频器非线性电路中的闲散频率，据此分别设计了宽带波导-微带鳍线过渡、改进型低损耗带通滤波器，超宽阻带DGS低通滤波器，CMRC慢波结构滤波器，得到一种性能良好的W波段八次谐波混频器。

W波段功率分配器及应用毫米波集成电路技术实现功率合成，基本合成单元是两路电桥合成，关键技术是制作出低损耗3dB合成电桥。

S波段空管雷达2.2kW固态功放组件的设计

Ｓ波段空管雷达２．２ｋＷ固态功放组件的设计
范宁松，夏达，何慧
（南京电子技术研究所，南京２１００３９）
摘要：与传统功放组件的设计不同，空管雷达功放组件具有高功率、智能化的特点。文中以空管雷达功放组件的设计为例，论述了发射链路设计、ＢＩＴＥ功能设计、冷却设计、结构技术、电磁兼容性设计等设计中的关键问题。提供了一些解决方法，并已在空管雷达发射机中使用，具有广阔的工程应用前景。关键词：空管雷达；固态功放组件；数字化检测
第３５卷第６期２０１３年６月
现代雷达
ＭｏｄｅｒｎＲａｄａｒ
Ｖ０１．３５Ｎｏ．６
Ｊｕｎｅ２０１３
・
蝈发技术ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ・
中图分类号：ＴＮ９５９．２
文献标志码：Ａ
文章编号：１００４ — ７８５９（２０１３）０６ — ００６５一ｏ４
功放组件是空管雷达的重要件，从基本可靠性层
２功放组件的设计
２．１发射链路设计
面分析，功放组件失效率占发射机失效率的６７，直接关系到发射机的可靠性。功放组件是发射机设计的
重点，其设计经过了功率管选型、放大器设计、样件设计、小批量调试和百小时考机验证等阶段。

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种微波功率模块：０功率模块与２０功率模８Ｗ９Ｗ块。８Ｗ功率模块Ｆ一个１０放大器降额构成，０｝１５Ｗ
２设计方法
２１技术指标．
工作频率：
工作带宽：
Ｌ波段
２０ＭＨｚ０
重点是减小顶降和频带内功率起伏，保证最佳激
ＹＯＵＪｎｇａｇ，ｉ —ｕｎＹＡ０ＷｕｓｅｇＺＮＧｈ— ｉｎ —ｈｎ，ＨＥＺｉｑａ
（ｓＣｉａＲｓａｃｎｔｕｅＯｌｃｒｎｃＥｇｎｅｉｇＥａｔｈｎｅｅｒｈＩｓｉｔｆＥｅｔｉｎｉｅｒ，Ｈｅｅ２０３Ｃｈｎ）ｔｏｎｆｉ３０１．ｉａ
维普资讯
６２
由金光，武生，姚郑智潜Ｌ波段液冷固态功放组件的设计
电子信息对抗技术・２第２卷２００７年１月第６期１
中图分类号：Ｎ２．３Ｔ７２７Ｔ７２３；Ｎ２．５
励。２０功率模块设计重点为热设计、致性和９Ｗ一
收稿日期：０７— ４— ６修回日期：０７—０２０００；２０５—１５作者简介：由金光（９８一）男，士研究毕业于两安电子科技大学；武生（９８一），级工程师：硕士．１７，硕姚１６男高程．
脉冲宽度：
≥ ２ｋＷ
１０１５ｘｓ
分，围绕末级组件设计的全固态发射机的设计思想也越来越被众多设计师所采纳。在微波功率管向高输出功率发展的进程中，管子的热流密度越来越大，风冷设计的极限状态已经出现。如何解
文献标志码：Ａ
文章编号：Ｎ１—１９（０７００６０Ｃ５６４２０）６— ０２— ４
Ｌ波段液冷固态功放组件的设计
由金光，武生，姚郑智潜
华合３０１
摘要：功放组件是固态雷达发射机的重要组成部分，热设计已成为发射机可靠性水平的重要其
标志之一。本文介绍了一种输出功率在工作频带内达２Ｗ的液冷功放组件，其电讯设计、ｋ对
电磁兼容及热设计都做了详细的阐述。该组件已运用于某型号雷达中。
关键词：固态发射机：功放组件；热设计
ＤｅｉｎｏｎＬ・ｎｑｄＣｏｌｎｏｉｔｔｗｅｏｕｌｓｇｆａｂａｄＬｉｕｉｏｉｇＳｌＳａｅＰｏｒＭｄｅｄ
脉冲顶降：
上升沿：
工作比：工作温度：
≤ ｌＢｄ
≤ １ｘｓＩ
≤ｌ０％
一
４ ℃ ～＋５００
决高热流密度带来的难题，而确保其高可靠地从
＿作，雷达发射机设计人员所面临的一个重要［是课题。合理的电路拓扑结构、平面布局、电磁兼容设计、设计以及加＿工艺的有效性和可靠性等热丁
已成为组件设计的研究重点。
冷却方式：
液冷
２２电讯设计．
电讯设计的目标是达到２１中的技术指标，．节同时要考虑组件内部的电磁兼容设计以及热设计
等，这就需要有一个合理的电路拓扑结构、合理的电路布局和较高的合成效率。为此，组件中采用两
Ｋｅｒｓｓｌ－ｔｔｒｎｍｉｅ；ｐｗｒｍｏｕｅｅｔｄｓｇｙｗｏｄ：ｏｉｓａｅｔａｓｔｒｏｅｄｌ；ｈａｅｉｎｄｔ
１引言
末级组件是固态雷达发射系统的重要组成部
输出峰值功率
ＡｂｔａｔＰｗｒｍｏｕｅｉａｍｐｒａｔｐｒｏｅｓｌｄｓａｅｒｄｒｔａｓｔｒｔｅｔｄｓｎｓｒｃ：ｏｅｄｌｓｎｉｏｔｎａｔｆｔｏｉ — ｔｔａａｒｎｍｉｅ，ｉｈａｅｉｈｔｓｇｈｓｂｃｍｅａｍｐｒｎｉｎｏｅｔａｓｔｅｅｉｂｌｙｎｔｉａｅ，ａｌｕｄｃｏｉｇｐｗｅａｅｏｎｉｏｔｔｇｆｔｒｎｍｉｒｒｌｉｔ．Ｉｈｓｐｐｒｉｉｏｌｏｒａｓｈｔａｉｑｎｍｏｕｅｉｐｅｅｔｄｗｈｃｏｌｅｏ２Ｗｕｐｔｏｒｉｔｏｅａｉｎｂｎｄｌｓｒｓｎｅｉｈｃｕｄｇｔｋｏｔｕｗｅｉｐｒｔａｄ；ａｄｔｅｄｓｇｓｔｐｎｓｏｎｈｅｉｎ
ｓｈａｅｅｏｕｃｓｔｌｃｍｍｕｎｃｔｏｉａｉｎ．ＥＭＣ．ｈａｄｓｉａｉｎｒａｌｘｔａｅｒｉｕａｌ．Ｔｈｗｅｅｔｉｓｐｔｏａｅｌｅｐａｉｔｄｐａｔｃｌｒｙｅｐｏｒ
ｍｏｕｅｈｓｂｅｓｄｉａａｄ１ｄｌａｅｎｕｅｎａｒｄｒｍｏｅ．