Ka頻段3W功放的設計與實現

摘 要：本文介紹了一種Ka頻段3W功放的研制仿真過程及工程實現。首先，介紹了波導微帶轉換與微帶功分/合路技術，其次，對探針型波導與微帶轉換及混合環功分/合路進行了設計仿真，最后，采用混合環功分/合路器級聯HMC906功放芯片，通過探針轉換形式實現3W功放的設計，其增益達到17.8dB，各項測試指標均滿足指標需求。

關鍵詞：Ka頻段；HMC906；功放芯片；微帶功分

中圖分類號：TN722.75 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）11-0036-04

Design and Implementation of Ka-band 3W Amplifier

CHEN Xiaozhong，ZHOU Dayu，WANG Pengbo

（Guangzhou Haige Communications Group Incorporated Company，Guangzhou 510663，China）

Abstract：This paper introduces the simulation process and engineering realization of a Ka band 3W power amplifier. Firstly，Waveguide-microstrip conversion and microstrip power splitting/combining technology are introduced. Secondly，the probe-type Waveguide-microstrip conversion and hybrid-loop power splitting/combining technology are designed and simulated. Finally，the hybrid-loop power divider/combiner cascaded HMC906 power amplifier chip is used to realize the design of 3W power amplifier by means of probe conversion. The gain reaches 17.8dB. All test indexes meet the needs of indicators.

Keywords：Ka-band；HMC906；power amplifier chip；microstrip power divider

0 引 言

隨著我國衛星通信技術的不斷發展，寬帶大數據需求越來越迫切，Ka/Ku頻段帶寬、頻譜資源豐富，有著低頻段沒有的天然優勢，在二代星及派生衛星通信系統上得到廣泛的運用[1]。Ka頻段功放廣泛應用于Ka頻段發信機的末端，它將輸入信號進行功率的放大，然后進行發射。功放的性能直接影響發射輸出功率的大小，其優良的性能指標是衛星通信鏈路的重要保障。同時Ka頻段3W功放可以作為單個功放單元，利用功率合成技術獲得更大的功率，為后續大功率發信機做技術儲備。

1 主要技術指標

Ka頻段3W功放模塊的主要性能指標需求如表1所示。

表1 Ka頻段3W功放性能指標

2 功放設計方案

Ka頻段3W功放主要包括三個部分，即功放單元、功分/合路、波導微帶轉換。其中，功放單元包括功放芯片電路實現功率的放大[2]；功分/合路包括不同形式的微帶功分/合路器實現功率的分配與組合；波導微帶轉換器實現波導端口和外部SMA接頭的電氣連接。

目前Ka頻段的功放芯片（裸片）中GaAs工藝更成熟、可靠性更高、市場應用較廣泛。……