Волноводный сумматор СВЧ-мощности Q-диапазона частот с малыми потерями и высокой степенью технологичности

Постановка проблемы. Важнейшим элементом современных спутниковых станций связи (ССС), работающих в миллиметровом диапазоне длин волн, является усилитель мощности (УМ). С развитием элементной базы все большую популярность набирают твердотельные УМ по сравнению с УМ на лампах бегущей волны или обратной волны благодаря своим преимуществам по электрическим характеристикам, средней наработки на отказ и технологичности [1]. При этом технологичности усилителей Q-диапазона частот высокой мощности необходимо уделять особое внимание, так как такие устройства будут состоять из множества СВЧ-узлов, качество соединений которых между собой должно обеспечивать передачу электромагнитной энергии с минимальными потерями. Одним из узлов, который должен обеспечить такую передачу, является делитель/сумматор СВЧ-мощности. К нему предъявляются высокие требования в части степени его повторяемости, технологичности, возможности серийного производства, а также к электрическим характеристикам: развязке между входами, минимальным потерям и коэффициенту стоячей волны входов [2,3]. Поиск оптимальной конструкции, сочетающей данные требования, на сегодняшний день является актуальной задачей.

Цель. Выполнить расчетное и экспериментальное сравнение достижимых параметров существующих волноводных схем сложения СВЧ-мощности, а также произвести выбор и экспериментальную апробацию схемы суммирования для построения УМ в диапазоне 42,5–45,5 ГГц.

Результаты. Проведен анализ эффективности и технологичности различных конструкций суммирования мощности на основе волноводных сумматоров мощности. Описаны конструкции и выполнено сравнение характеристик четырех типов выходных каскадов, построенных по различным схемам суммирования мощности в диапазоне частот 42,5–45,5 ГГц. Приведены конструкция и характеристики сумматора с распределительной системой УМ миллиметрового диапазона.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы разработчиками при создании распределительных систем УМ миллиметрового диапазона волн для повышения КПД.