一種V波段近距探測毫米波功率放大器設(shè)計(jì)

1．3．3 V波段3 dB波導(dǎo)分支電橋
兩級以上的功率合成需要建立在波導(dǎo)電橋基礎(chǔ)上，電橋的低損耗、寬頻帶以及良好的端口駐波和支路隔離是穩(wěn)定可靠的功率合成技術(shù)前提。由于本項(xiàng)目要求的相對帶寬較窄，采用3個(gè)分支節(jié)就能達(dá)到指標(biāo)要求。結(jié)構(gòu)中，考慮到電橋加工可實(shí)現(xiàn)性，電橋波導(dǎo)截面尺寸適當(dāng)增加，同時(shí)將波導(dǎo)分支節(jié)的耦合孔長度減小，寬度增加，使得所有加工尺寸>1 mm，減小機(jī)械加工難度，提高相應(yīng)誤差容量，降低加工成本。這種結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，降低了合成網(wǎng)絡(luò)中分支電橋與波導(dǎo)-微帶三端口網(wǎng)絡(luò)的連接不連續(xù)性大小。
圖4為3 dB波導(dǎo)分支電橋模型及電磁場分析結(jié)果。電磁場分析結(jié)果表明：該電橋在頻率55～60 GHz范圍內(nèi)幅度不平衡度0．5 dB，兩輸出端口隔離度>15 dB，回波損耗-16 dB；整個(gè)頻帶內(nèi)，兩輸出口相差為恒定的90°。

圖5為以上兩種電橋級聯(lián)實(shí)現(xiàn)的毫米波波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的微帶集成兩級四路功率合成／分配網(wǎng)絡(luò)，該結(jié)構(gòu)采用一個(gè)分支波導(dǎo)作為輸入，利用這個(gè)分支波導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)功率的第一級二等分，然后在分支波導(dǎo)的兩邊關(guān)于中心對稱的位置上各開兩個(gè)槽，利用微帶探針將能量耦合出來。輸入能量的4等分即可實(shí)現(xiàn)，分配網(wǎng)絡(luò)同時(shí)可作為合成網(wǎng)絡(luò)使用。電磁場仿真結(jié)果表明：在要求的頻帶范圍內(nèi)，四路輸出端口不平衡度0．5 dB，輸入端口回波損耗-15 dB；整個(gè)頻帶內(nèi)，2與3端口(或4與5端口)具有理想的同相位特性，2與4或5(或3與4或5)兩輸出口相差為恒定的90°。