X波段功率放大器設計

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

關鍵詞：X波段；雷達發射機；放大器

引言：

隨著無線電技術的發展，人類在各行業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點，高頻段的開發因而成為一個研究熱點。功率放大器的性能直接關系到整個系統的性能，因此，X波段功率放大器的研究有著非常重大的意義。

本文，首先介紹設計思想，然后說明如何選用功率管，最后實現設計目標。

1 X波段放大器

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

功率放大器其功率大小、各個性能指標的優劣對雷達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波段放大器的設計影響重大，根據波段查看在X波段下的功率管的工作效率大多數偏小，考慮到每個功率管的安全工作溫度，為了保證工作效果，需要合理的進行選擇。

3 電源、電路設計

X波段寬帶雷達發射機的電壓、電流非常的大[3]，如果對所有功率統一進行調制供電，會存在散熱、干擾、可靠性低等問題。在X波段寬帶雷達系統中，有調制電路和功放電路，為保證調制效果，調制電路應設計在同一塊電路板中。另外，功放電路需要單獨存設計在一塊電路板中。

當雷達探測到目標信號后，信號發送端會發出信號，隨后調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行轉換。

偏置電路直接關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境溫度變化不大的場合，所以，通常使用分壓式穩定工作點偏置電路。

4 小結

本文主要介紹了X波段大功率固態放大器的設計以及實現，在X波段具有較大的低頻增益，因而容易產生低頻自激，產生的調制信號會導致電路無法正常工作，可以結合優化功率器件的工作點或者直流電路去耦解決該問題。為了進一步提高放大器效率可以采用合適的電路結構。

參考文獻：

[1]魏濤. X波段GaN基功率放大器設計[D].電子科技大學，2012.

[2]潘安，成浩，葛俊祥.X波段低噪聲放大器的設計與仿真[J].現代雷達，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計[J].中國科學院研究生院學報，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。