超宽带功分器设计：挑战与创新——应用于相控阵雷达接收机

本篇硕士学位论文由研究生雷文平于2015年12月在杭州电子科技大学完成，专业为集成电路工程，指导教师为邝小飞副教授。论文的主题聚焦在2GHz至18GHz超宽带功分器的研究与设计，这个课题源于一个超宽带接收机系统的模块设计需求，特别是针对射频系统中至关重要的功率分配器部分。 在国际背景下，上世纪70年代起，微波功率分配器开始广泛应用于微波技术中，早期主要采用Wilkinson结构，且多为窄带应用。随着技术进步，功分器的带宽逐渐扩大，从几GHz发展到十几GHz甚至几十GHz，应用领域也从军事扩展到民用通信。国际知名品牌如NADAR、Merrimac等主导着市场，他们的产品包括了多种结构形式，如微带线、带状线、同轴和波导等，覆盖了从窄带到宽带、单路到多路的各种需求。 然而，国内在功分器技术方面相对较少，特别是在空间合成高功率微波方面，虽然有文献探讨了馈源输出喇叭阵列合成性能提升和高功率合成关键技术。国内产品的应用主要集中在军用和民用微波设备上，随着大数据时代的到来，宽带化微波无源器件设计变得尤为重要，通过巴伦、RRC、多级Wilkinson功分器和小型化级联宽带结构等方式拓宽频谱，但这也带来了尺寸增大的挑战。 论文创新点在于针对2GHz至18GHz的超宽带范围，研究了一种适用于相控阵雷达接收机的高性能、低成本和超带宽一分四路等功率分配器设计。设计目标不仅满足工程的实际应用需求，还体现了对新一代功分器发展趋势的响应，即追求更高的带宽和更优的性能。论文不仅涉及理论分析，还可能包含了实验验证和仿真结果，以确保设计的有效性和实用性。 在整个研究过程中，雷文平不仅要解决如何扩大带宽、提高端口间隔离度的问题，还要考虑功分器的散热、损耗控制以及与微波电路的集成兼容性等因素，这些都是设计过程中的关键难点。通过解决这些技术难题，论文有望推动超宽带功分器技术的发展，为未来的微波通信系统提供更为高效、灵活的解决方案。