X波段功率放大器設(shè)計

摘要：近幾年，低頻段的固態(tài)功率放大器應(yīng)用廣泛，X波段由于輸出功率偏低而限制了其應(yīng)用程度，為了提高X段波的應(yīng)用程度及范圍，本文對X波段功率放大器進(jìn)行設(shè)計。

關(guān)鍵詞：X波段；雷達(dá)發(fā)射機(jī)；放大器

引言：

隨著無線電技術(shù)的發(fā)展，人類在各行業(yè)更加深入的使用無線電資源。高頻段具有低頻段難以相比的優(yōu)點(diǎn)，高頻段的開發(fā)因而成為一個研究熱點(diǎn)。功率放大器的性能直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的性能，因此，X波段功率放大器的研究有著非常重大的意義。

本文，首先介紹設(shè)計思想，然后說明如何選用功率管，最后實(shí)現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)。

1 X波段放大器

雷達(dá)根據(jù)物體發(fā)射電磁波的特點(diǎn)來確定目標(biāo)，X波段[1][2]是雷達(dá)的一種工作頻率，為了提高雷達(dá)系統(tǒng)的工作能力，有時候會要求雷達(dá)在幾個頻率上面同時工作，X波段寬的雷達(dá)發(fā)射以及接受的波束反射率強(qiáng)、波長短，常用于軍事領(lǐng)域。根據(jù)現(xiàn)階段的功率器件水平可以發(fā)現(xiàn)，在X波段，單管的最大輸出功率僅僅為25W，因而通常將X波段雷達(dá)用于短距離的火控領(lǐng)域。如果想要達(dá)到指定的輸出功率，需要采用多管合成的方式。

功率放大器其功率大小、各個性能指標(biāo)的優(yōu)劣對雷達(dá)的工作性能起決定性作用。

2 功率器件選擇

功率管的選擇對X波段放大器的設(shè)計影響重大，根據(jù)波段查看在X波段下的功率管的工作效率大多數(shù)偏小，考慮到每個功率管的安全工作溫度，為了保證工作效果，需要合理的進(jìn)行選擇。

3 電源、電路設(shè)計

X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的電壓、電流非常的大[3]，如果對所有功率統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)制供電，會存在散熱、干擾、可靠性低等問題。在X波段寬帶雷達(dá)系統(tǒng)中，有調(diào)制電路和功放電路，為保證調(diào)制效果，調(diào)制電路應(yīng)設(shè)計在同一塊電路板中。另外，功放電路需要單獨(dú)存設(shè)計在一塊電路板中。

當(dāng)雷達(dá)探測到目標(biāo)信號后，信號發(fā)送端會發(fā)出信號，隨后調(diào)制器需要將信號處理成原始信息。這其中需要振動膜對聲電進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

偏置電路直接關(guān)系到功率放大器的工作類型，由于固定偏置電路僅僅能夠適用于環(huán)境溫度變化不大的場合，所以，通常使用分壓式穩(wěn)定工作點(diǎn)偏置電路。

4 小結(jié)

本文主要介紹了X波段大功率固態(tài)放大器的設(shè)計以及實(shí)現(xiàn)，在X波段具有較大的低頻增益，因而容易產(chǎn)生低頻自激，產(chǎn)生的調(diào)制信號會導(dǎo)致電路無法正常工作，可以結(jié)合優(yōu)化功率器件的工作點(diǎn)或者直流電路去耦解決該問題。為了進(jìn)一步提高放大器效率可以采用合適的電路結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏濤. X波段GaN基功率放大器設(shè)計[D].電子科技大學(xué)，2012.

[2]潘安，成浩，葛俊祥.X波段低噪聲放大器的設(shè)計與仿真[J].現(xiàn)代雷達(dá)，2014，36（01）：66-70.

[3]謝濤，周以國，郭俊棟.X波段寬帶低噪聲放大器設(shè)計[J].中國科學(xué)院研究生院學(xué)報，2008（03）：408-412.

作者簡介：

劉明祥（1982.05-），男，江蘇寶科電子有限公司，工程師。