S频段200 W功率合成放大器设计

解冰一，李春辉

(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)

S频段200 W功率合成放大器设计

解冰一，李春辉

(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)

针对功率放大器调试困难的问题，采用ADS软件设计功率放大器。利用负载牵引方式寻找功率管在工作频段内的最佳匹配点，进行电路匹配设计和优化，实现了功率放大器各项指标要求。最终的实物测试结果与仿真结果基本吻合，验证了仿真的真实性和有效性。采用热管散热技术，将功率管结温控制在155.2 ℃的安全工作温度。为实现大功率输出，采用3 dB电桥功率合成技术，并对2条合成链路进行幅度和相位一致性控制，在所需频段达到200 W以上的功率输出。

ADS仿真；功率合成；负载牵引；电路匹配

0 引言

功率放大器是发射机中的重要部件，在卫星通信、遥控遥测、雷达和电子对抗中应用广泛[1]。近些年，航天测控技术飞速发展，对功率放大器的功率需求越来越高[2]。大功率固态器件相比于传统的电真空器件，具有体积小、可靠性高、工作电压低和寿命长等优点，在百瓦级功放设计中已占据主导地位[3]。使用LDMOS功率管，采用3 dB电桥合成技术设计了一种S频段固态功率放大器，输出功率大于200 W，功率增益大于16.5 dB，效率高于40%。

1 总体设计

本文使用LDMOS功率管，采用3 dB电桥合成技术设计了一种S频段固态功率放大器。

1.1 器件选型设计

目前常用的微波功率半导体器件有GaAs、GaN和LDMOS三种[4]。GaAs功率管具有工作带宽宽、工作频率高和单管输出功率大等优点，但是其工作电压比较高，通常为48 V，对电源部分的设计要求比较高[5]。……