新型微带Wilkinson功分器驱动的Ku波段1W级功率合成电路研究

本研究论文深入探讨了基于微带Wilkinson功分器的新型功率合成电路的设计与实现。首先，作者提出了一个创新的Wilkinson功分器结构，该功分器在功率分配和隔离性能上有所改进，解决了传统设计中因隔离电阻小导致的耦合问题，提高了电路的带宽特性。这种新型设计的关键在于精确控制传输线间的距离，确保信号传输的高效性和稳定性。 接着，论文将这一功分器与双Schiffman正交移相器相结合，利用毫米波集成电路（MMIC）技术，构建了适用于Ku波段的平衡式功率合成电路。这种集成设计使得功率放大器能够实现高效率的功率合成，如在13~16GHz的频率范围内，该电路能提供大于1瓦的饱和功率，小信号增益超过20分贝，且合成效率达到了80%以上。 通过实际的电路加工与装配，研究人员成功制造出一款1瓦级的Ku波段功率放大器，这在当时的技术水平下是一个重要的突破。论文强调了这种方法对相关技术领域的重要参考价值，尤其是在提高功率半导体器件的输出能力和功率合成技术的发展方面。 在功率合成的历史背景中，研究者提到了早期的芯片级功率合成概念，由Josenhans在1968年提出，随后在不同频段和功率等级上逐步发展。例如，Rucker在70年代末实现了多芯片电路功率合成，并进一步扩展到高频范围。Kohji Matsunaga等人在1999年利用MMIC技术实现了更高频段的功率合成，证明了这种方法的巨大潜力。 本文的工作不仅推动了微波和毫米波功率放大器技术的进步，而且为后续的功率管理，特别是在卫星通信、雷达系统以及无线通信设备中的高性能功率放大器设计提供了新的思路和技术积累。所研发的器件具备一定的应用前景，预示着未来在高功率需求的领域中，集成度更高、效率更高的功率合成技术将会得到更广泛的应用。