微波功率放大器行为模型研究

发布时间：2023-06-05 04:50

　　随着仿真工具和仿真技术的进步,近年来我国在雷达电讯领域数字化样机/虚拟样机方面取得了较大进展。但由于有源微波器件准确建模难度大、耗时长,雷达系统中一般采用理想模型来表征微波器件特性。这使得实际系统中的噪声、非线性、杂散和时延等特性不能被准确描述,从而导致系统仿真结果和实测结果差异较大。故目前雷达系统仿真大多侧重于算法层面验证,而很难做到对整个系统性能的精确描述。因此,快速、准确构建有源微波器件模型已经成为系统仿真中急需解决的问题。由于功率放大器非线性强,对系统性能影响大,是有源微波器件建模的重点和难点。从系统仿真的角度,只要求模型能够根据输入信号反馈相应的输出,因此可以用行为模型来表征功率放大器。目前国内外研究机构对微波功率放大器行为模型的研究侧重于使用高阶数学表达式对器件特性进行描述,让模型具备更全面的特性表征能力,从而获得更高的精度。然而这需要复杂的参数提取平台和提取流程,使得行为模型建模难以被普及。对此,本文提出了K参数模型及其提取方法。该方法不仅能够描述输入/输出端存在一定失配时的微波功率放大器非线性响应,并且能够低成本、快速的对器件进行测量建模,可加快行为模型的推广和应用。本...

【文章页数】：170 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 功率放大器模型种类概述
    1.3 频域行为级模型国内外研究动态
        1.3.1 S参数
        1.3.2 热态S参数
        1.3.3 X参数
        1.3.4 S函数模型
        1.3.5 卡迪夫模型
        1.3.6 QPHD模型
    1.4 本文的研究内容
第二章 K参数原理
    2.1 放大器非线性特性
    2.2 K参数原理推导
    2.3 K参数相位关系推导
        2.3.1 相位的定义
        2.3.2 交叉频率相位的定义
    2.4 小结
第三章 K参数模型提取平台
    3.1 K参数模型仿真提取平台
        3.1.1 K参数模型仿真提取
        3.1.2 K参数模型的实现
        3.1.3 反射波多项式展开阶数确定
        3.1.4 K参数仿真模型的验证
    3.2 K参数模型测试提取平台
        3.2.1 测试平台选择
        3.2.2 K参数模型测试平台原理仿真
        3.2.3 绝对校准技术
        3.2.4 针对记录入射波的数据处理
        3.2.5 最简K参数提取平台
        3.2.6 针对功率放大器的K参数提取平台
    3.3 负载牵引取点方法研究
        3.3.1 扇形取点法
        3.3.2 蜂窝取点法
        3.3.3 蜂窝取点法验证
        3.3.4 应用蜂窝取点法的K参数
    3.4 小结
第四章 行为模型级联效应研究
    4.1 S参数级联特性推导
    4.2 K参数级联特性研究
        4.2.1 源牵引能力分析
        4.2.2 负载牵引能力分析
        4.2.3 K参数级联能力验证
    4.3 小结
第五章 基于K参数的二端口器件模型研究
    5.1 针对限幅器进行K参数提取
    5.2 针对太赫兹三倍频器进行K参数提取
    5.3 小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果



本文编号：3831718