Amplificador de alta potencia de banda ancha utilizando la técnica de combinación de energía espacia

Amplificador de alta potencia de banda ancha utilizando la técnica de combinación de energía espacial
Resumen: alta potencia, amplio ancho de banda, alta linealidad y bajo nivel de ruido se encuentran entre las características más importantes en el diseño del amplificador. La técnica de combinación de energía espacial de banda ancha aborda todas estas cuestiones mediante la combinación de lapotencia de salida de una gran cantidad de amplificadores de circuito integrado microondas monolítico (MMIC) en un entorno de banda ancha coaxial de guía de onda, manteniendo una buena linealidad y mejorar el ruido de fase de los amplificadores MMIC. Una guía de onda coaxial fue utilizado como el anfitrión de los circuitos combinados para ancho de banda más amplio y mejor uniformidad distribuyendoigualmente la potencia de entrada a cada elemento. Se investiga un nuevo combinador coaxial compacto con un tamaño mucho más pequeño.
Slotline de banda ancha a la transición de línea microstrip está integrado para mejor compatibilidad con los amplificadores MMIC comerciales. Se realizan simulaciones térmicas y un plan de mejora de la gestión térmica sobre los diseños anteriores se emplea paramejorar el calor se hunde en aplicaciones de alta potencia. Construye un amplificador de alta potencia usando el diseño compacto combinador y demostró tener un ancho de banda de 6 a 17 GHz con potencia de salida máxima 44-W
. Medición de linealidad ha mostrado un punto alto de tercer orden de intercepción de 52 dBm. El análisis muestra que el amplificador tiene la capacidad de ampliar el rangodinámico libre de espurio por 2 3 veces.
El amplificador también ha mostrado un suelo residual fase cerca de 140 dBc en 10 kHz offset del portador con reducciones de 5 – 6 dB en comparación con un único amplificador MMIC integra.

I. Introducción
inventado en la década de 1940, el amplificador de tubos de onda viajando (TWTA) se ha convertido en un elemento clave en los sistemas de microondas paracomunicaciones inalámbricas, comunicaciones por satélite y radar.
Una alternativa a la TWTA es un combinador de energía. La técnica combina corporativo conducirá a combinar muy alta pérdida cuando se integra una gran cantidad de amplificadores, mientras que la técnica de combinación de potencia espacial fue propuesta con el objetivo de combinar una gran cantidad de amplificadores de estado sólidoseficientemente y mejorar el nivel de potencia de salida para ser competitivos con TWTAs. La Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB) un esquema de "bandeja" dentro de una guía de onda microondas grupo intentó alcanzar amplio ancho de banda, mejor gestión térmica y la recolección de energía más eficiente [1] – [3]. Empleando el esquema de "bandeja", demostramos un amplificador de potenciade banda X con 120-W potencia utilizando una onda rectangular sobredimensionada de WR-94.

Sin embargo, el ancho de banda de la guía de onda rectangular es limitada. Además, el modo TE10 dominante dentro de la guía de onda rectangular conduce a la iluminación no uniforme de las bandejas de antena cargada dentro de la guía de onda. Por lo tanto, la potencia de salida experimenta una saturaciónsuave que deterioran la linealidad o conducir a mayor backoff en potencia de salida para satisfacer el requisito de linealidad. Para ampliar el ancho de banda y para cumplir el requisito de linealidad, extendemos el enfoque "bandeja" de la guía de onda rectangular waveguide coaxial.Amplificador de ancho de banda de
un multioctava alcanzar el ancho de banda de 3.5 GHz 14 con buena linealidadutilizando a un combinador sobredimensionado coaxial de guía de onda.

El diseño de un combinador pasivo de banda ancha compacto fue elaborado en [5]. Se ha logrado una reducción significativa en el tamaño manteniendo un 6 – 18 GHz de ancho de banda y la capacidad para 32 amplificadores de microondas circuito integrado monolítico (MMIC). Un slotline de banda ancha a la transición de línea microstrip...