L波段30W脉冲功率放大器设计：方法与性能优化

本篇论文主要探讨了L波段30W脉冲功率放大器的设计，由作者侯地哈在电子科技大学电子工程学院完成。设计的核心目标是构建一个高性能的脉冲功率放大器模块，满足雷达系统中的需求。论文首先介绍了设计背景，强调了脉冲功率放大器在雷达系统中的关键作用。 设计过程分为几个步骤：首先，通过使用厂家提供的非线性模型，通过直流仿真技术精确地确定了放大器的偏置条件，这是为了保证放大器在高功率输出时仍保持良好的线性性能。其次，运用负载牵引技术来确定最佳的输入输出阻抗，这有助于提高系统的效率和稳定性。设计者还特别关注了输入和输出匹配网络的设计，确保信号在放大过程中能有效地传输，减少反射和损耗。 驱动放大级采用FREESCALE公司的LDMOS管MRF281，通过直流扫描仿真技术设置适当的栅极和漏极电压，以实现最佳的性能。前级放大器则采用了两阶WJ公司的AH101放大模块，提供了总计28dB的增益和较高的P1dB值，确保了线性放大能力。 在整体设计上，放大器工作在L波段，中心频率为1MHz，输出功率至少为30W，峰值增益超过45dB。输入功率要求1mW，脉宽为300μs，工作比为10%，输出驻波比控制在1.6以内，这些都是衡量放大器性能的重要指标。在满足这些要求的同时，还考虑了隔离器的使用，以进一步保护系统免受外部干扰。 整个设计过程中，作者采用了谐波平衡法进行仿真优化，确保了功率放大器在所有性能参数上的最佳表现。通过详细的电路设计和仿真分析，这篇论文提供了一个实用且高效的L波段30W脉冲功率放大器的设计方案，对于微波技术尤其是雷达系统应用领域的工程师具有很高的参考价值。