毫米波300 W固态功率合成放大器的设计

王 斌，王 义

(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频段卫星通信的发展趋势就是终端设备的小型化，因此设备中的功率放大器一般采用固态器件，当前商用器件的最大输出功率为7 W，为实现更高功率输出采用功率合成技术已成为一种必然选择。该技术可通过组合若干个相干工作单元来获取更大的输出功率，实现途径主要有芯片功率合成、电路功率合成和空间功率合成。

在毫米波频段，功率器件的自身功耗较大，所以功率合成就带来了一个散热问题。为了适合现有功率单片的应用，由波导功率分配/合成器实现的波导内空间功率合成使功率单片不必局限于波导空间内，功率单片可通过与波导连接的微带线接地基板散热。波导内空间功率合成技术在封闭空间内对各个辐射的电磁能量进行合成，其特点是能量泄露小、抗干扰能力强、散热比较方便、并且能够容易地应用于毫米波功率放大器的研制中，所以这种空间功率合成技术正被广泛地研究和应用。

1 波导—微带过渡

波导的传输损耗较低，微带线方便模块小型化设计，所以毫米波系统中为了兼顾两者的优点多用到波导－微带过渡［1］。这些过渡结构一般具有传输损耗小、回波损耗高并且有足够的频带宽度;易于加工、便于工程实现、装备容易且一致性好等特点。

微带探针型转换结构是从同轴探针发展而来，通过一段耦合微带探针把波导中的电场耦合到微带中，然后用一段高感抗线抵消其电容效应实现探针与微带线阻抗匹配。……