S波段微波固态功率放大器设计实例

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S 波段微波固态功率放大器设计
刘洪利
电子科技大学电子工程学院，成都(610054) E-mail：feelen@163.com 摘 要： 采用 GaAs 功率晶体管设计出了 S 波段 400MHz 带宽的固态功率放大器。该功率 放大器采用三级放大电路，1dB 压缩点功率典型值大于 7.5W，实现了饱和输出功率典型值 大于 9W，增益大于 40dB，增益平坦度小于 ± 0.7dB，输入、输出驻波比小于 1.5:1。 关键词：固态功率放大器;S 波段;GaAs 功率晶体管 中图分类号：TN722.5

1. 引 言
微波功率放大器是现代无线通信、卫星收发设备、雷达、遥测遥感、电子对抗等电子 系统中必不可少的重要部件。微波固态功率放大器具有体积小、工作电压低、稳定性高、良 好的可重复性等优点在许多领域备受青睐。本文报道了应用于遥测遥控系统中的 S 波段 400MHz 带宽固态功率放大器。 该功率放大器饱和输出功率典型值大于 9W， 增益大于 40dB， 增益波动小于 ± 0.7dB，在工作温度范围内( 40o C ~ 60o C )增益稳定度小于 ± 0.85dB，输入、 输出驻波小于 1.5:1。

2. 工作原理
图 1 所示为该功率放大器的原理框图，放大器主要由前级放大器、驱动放大级、功率放

图 1 功率放大器设计框图

大级组成。其中前级的主要功能是在工作温度范围内提供增益温度补偿，抑制带外杂波，确 保整个功率放大器在工作温度范围内的增益稳定度；为减小功放的体积，驱动级采用增益 30dB 的内匹配功率放大模块；功率放大级采用部分匹配的 GaAs 功率晶体管。

3. 功率放大器设计
3.1 前级放大器设计
微波晶体管的增益随工作温度的升高而降低，该功率放大器要求在 40o C ~ 60o C 的工作 温度范围内增益稳