【摘 要】
：
随着大功率射频微波器件的不断推广与发展,传统的小信号S参数线性理论已经不能满足以微波功率放大器为主的大功率有源器件非线性行为的表征与分析,因此器件非线性行为表征技术就变得尤为重要,而此时Cardiff模型也就应运而生.本文首先详细给出了Cardiff模型的完整建立与理论推导过程;然后对以HP AT41411为核心射频功率放大器进行了实际测量,并根据实测结果建立Cardiff行为模型;最后将行为模型
【机 构】
：
哈尔滨工业大学电子与信息工程学院,哈尔滨150001
论文部分内容阅读
随着大功率射频微波器件的不断推广与发展,传统的小信号S参数线性理论已经不能满足以微波功率放大器为主的大功率有源器件非线性行为的表征与分析,因此器件非线性行为表征技术就变得尤为重要,而此时Cardiff模型也就应运而生.本文首先详细给出了Cardiff模型的完整建立与理论推导过程;然后对以HP AT41411为核心射频功率放大器进行了实际测量,并根据实测结果建立Cardiff行为模型;最后将行为模型仿真得到的结果与实际测量结果作对比,对比结果显示两者吻合较好,这也就验证了Cardiff模型的正确性及有效性.
其他文献
回旋行波管微波反射会对工作稳定性有较大的影响.通过优化传输结构可以减小反射信号、稳定工作状态.本文主要使用MAGIC软件模拟介质加载回旋行波管互作用结构,并且通过对模拟结果对比,分析了传输结构不匹配造成的功率反射对回旋行波管工作不稳定性影响的机理.该结论对介质加载回旋行波管的高频结构设计具有很强的指导意义.
本文设计了一种微带形式的3mm波段的2倍频器,采用了直流馈电与变容二极管单管的组合结构,在保证了最大输出功率的同时,使得倍频器的谐波抑制度达到较好的指标.该电路使用MA46H146变容二极管用导电胶粘在介电常数为2.2,厚度为0.127mm的RT/Duriod5880基片上.仿真结果显示:输入端频率50-54GHz、功率为12dBm,在输出端频率100-108GHz范围内,最大输出功率为4dbm.
在回旋管中,模式竞争是急需解决的问题.本文从模式耦合理论出发系统地研究了回旋管中过渡渐变复合腔的高频场结构,并考虑了TM型寄生模式的影响.通过对耦合系数分析,优化得到了一种新型渐变段的谐振腔.通过与传统的线性渐变段谐振腔相比,该种类型的谐振腔有更强的模式抑制能力,并且能够输出场幅值更高的行波.
本文设计了一个104GHz高效率平衡式二倍频器.文章首先建立了二极管的等效电路模型,确定了二倍频器的电路拓扑结构,然后通过谐波平衡仿真确定其最佳输入、输出阻抗,采用HFSS仿真输入、输出过渡及匹配电路,最后使用ADS总体仿真二倍频的性能.仿真结果表明:该二倍频器具有良好的性能,最大倍频效率为26％,3dB带宽为5.5％.
本文从模式耦合理论出发,分析了回旋管中过渡渐变复合腔的高频场结构,设计了一种高频结构模型,并在采用TE61-TE62模式对工作的情况下对设计的高频结构模型进行了数值计算.数值模拟结果表明:本文所设计的高频结构在渐变角为40°时可以得到较好的冷腔模拟结果,此时谐振频率为35GHz,Q值为1319.
本文针对毫米波功率放大器线性化进行了研究，提出了一种采用了模拟预失真技术的方案。该线性化器由共面波导结构与肖特基二极管组成,以产生预失真信号.通过改变线性化器中两个二极管之间的共面波导的特性阻抗和电长度,以及二极管的偏置电压,可以调节预失真特性曲线.根据软件仿真结果显示,在30GHz时其增益可扩张5dB左右,同时相位扩张33°.该线性化器可用于补偿行波管功率放大器的非线性失真.该线性化器性能良好,
本文设计了一款W频段低噪声放大器(LNA),采用WIN PP10-100.1μm栅长GaAs/InGaAs/AlGaAs pHEMT工艺.该LNA采用了4级放大电路结构,其中前两级采用的器件栅宽为4×25μm,后两级采用的器件栅宽为2×50μm,电路原理图和版图联合仿真结果表明该LNA在92-96GHz频带内,输入和输出回波损耗均大于10dB,噪声系数小于3.1dB,增益大于17dB,带内增益平坦
宽禁带半导体材料GaN以其高击穿电场强度、高热导率等优点成为高频大功率器件的研究热点.采用微带线和并联电容匹配电路方式设计制作了一款工作在1～1.15GHz的GaN HEMT高效率功率放大器.测试实验结果表明,在1～1.15GHz范围内,输出功率大于44dBm,功率附加效率(PAE)大于50％,增益大于12dB,最大输出功率大于47.8dBm,最大功率附加效率达到77.8％.
本文采用WIN的0.15μm GaAs PHEMT工艺设计了一款工作于14～14.5GHz的五位单片数字衰减器,采用了简易T型以及T型两种衰减结构,同时串联两个PHEMT用以增强关态时的隔离度.仿真显示插入损耗小于2.8dB,全态衰减附加相移小于±2.5°,实现了较低的附加相移,输入端口回波损耗优于15dB,输出端口回波损耗优于17dB,衰减精度小于±0.3dB.
本文设计了一单片低噪声放大器.该低噪声放大器使用0.15μm GaAs pHEMT工艺,采用两级级联共源拓扑结构.用ADS软件进行设计、仿真和优化,仿真结果表明在12.25GHz-12.75GHz工作频带范围内,增益大于22dB,噪声系数小于1dB,输入输出端口回波损耗优于16dB.