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功率放大器是现代雷达发射机系统的重要组成部分,发射机固态化也成为了当今雷达发射机技术的主要发展趋势。如何在兼顾效率的前提下提高功放的线性度是近年来国内外的研究热点,一般短波频段的广播发射机无法满足应用于雷达发射机系统的高功率密度、高线性度的要求,本文在此背景下,重点研究了地波超视距雷达发射机功放模块固态化技术,并且在此基础上对于提高功放模块的线性度也进行了尝试改进。 作为地波超视距雷达发射机系统的重要模块,功率放大器的主要任务是通过宽波束天线发射信号,因此,固态功放模块的要求工作在短波频段,大带宽、高功率密度,高线性度指标。另一方面,地波雷达对目标进行跟踪确认时还需要足够的相干积累时间以抑制强大的干扰回波,且要求多普勒频谱非常稳定,所以要求地波超视距雷达发射机的发射信号频谱有很高的线性度。综合考虑功放模块的工作带宽、功率量级、效率以及线性度的问题,功率放大器模块的设计难度很大。 本文设计了一个工作频带为3-16MHz(2.5倍频程),输出功率600W,三阶互调指标在偏离中心频点1kHz与10kHz处均达到-35dBc的地波超视距雷达发射机系统功放模块。由于工作频带较宽,输出功率较大,线性度要求高,所以采用了利用ADS软件优化参数和电路结构与传统功率回退技术相结合的方法来实现设计目标,最终实现了3-16MHz全频带输出功率连续波600W,三阶互调指标均优于-35dBc的预期设计指标。 实测结果表明,通过优化电路结构和采用线性化技术,功放模块满足了地波超视距雷达发射机的指标性能要求,而且功放模块电路结构简单实用,有比较高的推广应用价值。