X波段功率放大器设计

摘要：近几年，低频段的固态功率放大器应用广泛，X波段由于输出功率偏低而限制了其应用程度，为了提高X段波的应用程度及范围，本文对X波段功率放大器进行设计。

关键词：X波段；雷达发射机；放大器

引言：

随着无线电技术的发展，人类在各行业更加深入的使用无线电资源。高频段具有低频段难以相比的优点，高频段的开发因而成为一个研究热点。功率放大器的性能直接关系到整个系统的性能，因此，X波段功率放大器的研究有着非常重大的意义。

本文，首先介绍设计思想，然后说明如何选用功率管，最后实现设计目标。

1 X波段放大器

雷达根据物体发射电磁波的特点来确定目标，X波段[1][2]是雷达的一种工作频率，为了提高雷达系统的工作能力，有时候会要求雷达在几个频率上面同时工作，X波段宽的雷达发射以及接受的波束反射率强、波长短，常用于军事领域。根据现阶段的功率器件水平可以发现，在X波段，单管的最大输出功率仅仅为25W，因而通常将X波段雷达用于短距离的火控领域。如果想要达到指定的输出功率，需要采用多管合成的方式。

功率放大器其功率大小、各個性能指标的优劣对雷达的工作性能起决定性作用。

2 功率器件选择

功率管的选择对X波段放大器的设计影响重大，根据波段查看在X波段下的功率管的工作效率大多数偏小，考虑到每个功率管的安全工作温度，为了保证工作效果，需要合理的进行选择。

3 电源、电路设计

X波段宽带雷达发射机的电压、电流非常的大[3]，如果对所有功率统一进行调制供电，会存在散热、干扰、可靠性低等问题。在X波段宽带雷达系统中，有调制电路和功放电路，为保证调制效果，调制电路应设计在同一块电路板中。另外，功放电路需要单独存设计在一块电路板中。

当雷达探测到目标信号后，信号发送端会发出信号，随后调制器需要将信号处理成原始信息。这其中需要振动膜对声电进行转换。

偏置电路直接关系到功率放大器的工作类型，由于固定偏置电路仅仅能够适用于环境温度变化不大的场合，所以，通常使用分压式稳定工作点偏置电路。

4 小结

本文主要介绍了X波段大功率固态放大器的设计以及实现，在X波段具有较大的低频增益，因而容易产生低频自激，产生的调制信号会导致电路无法正常工作，可以结合优化功率器件的工作点或者直流电路去耦解决该问题。为了进一步提高放大器效率可以采用合适的电路结构。

参考文献：

[1]魏涛. X波段GaN基功率放大器设计[D].电子科技大学，2012.

[2]潘安，成浩，葛俊祥.X波段低噪声放大器的设计与仿真[J].现代雷达，2014，36（01）：66-70.

[3]谢涛，周以国，郭俊栋.X波段宽带低噪声放大器设计[J].中国科学院研究生院学报，2008（03）：408-412.

作者简介：

刘明祥（1982.05-），男，江苏宝科电子有限公司，工程师。