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本文涉及的X频段连续波固态功率放大器是卫星地面站的重要组成部分，其功能是将X频段微波信号放大到指定的输出电平，主要用于与卫星联接的上行链路。为了满足航天测控技术的实际需求，X频段固态发射机的输出功率必须要很高，考虑电缆损耗、合路损耗以及一定的冗余度，运用多个功率放大模块进行合成。每个功率放大模块输出上百瓦，需要功率放大器作为推动级。本论文对20W推动级功率放大器进行研究并设计制作出产品。X频段20W功率放大器用于通信，对功放的线性要求较高，因此采用A类功放设计以保证线性度的要求。为满足高增益要求，功放采用三级放大，前两级主要做增益放大，末级做功率放大。为简化设计，功率放大管选用内匹配的微波功率砷化镓场效应管。功率放大器需具备过压保护、过流保护、温度保护、过输入保护等功能，这些通过设计功率放大器的控制电路以实现。根据客户指标及外形要求，选择某型号的砷化镓场效应管，设计指定大小的腔体。运用ADS仿真设计微波电路，CST仿真设计三维腔体结构，AutoCAD设计制作腔体，Protel绘制制作微波电路及控制电路。完成了功率放大器腔体及PCB的设计、加工图纸的绘制和产品的调试及测量。最终设计制作出X频段20W功率放大器工作频率范围为7130~7245MHz，1dB压缩点≥20W（43dBm），1dB压缩点的功率增益≥47dB，带内增益波动≤1dB，增益平滑度≤±0.2dB/10MHz。线性度方面，三阶互调(输入两个间隔5MHz信号，P1dB回退7dB时)≤-30dBc，二次谐波≤-45dBc。功率放大器P1dB输出时效率大于17%。本文首先介绍功率放大器的应用与发展，然后深入分析功率放大器的设计理论，接着详细阐述了X频段功率设计制作过程，最后给出产品实物图与实测数据结果并对整个功率放大器设计制作做出总结。