引言

 

随着21世纪无线通信技术的快速发展，人与人之间的移动通信逐渐从一个人转变为另一个人，包括对象之间的移动通信。从卫星导航通信到手机，无线通信设备已经融入到人们的日常生活中，应用越来越广泛。频率资源是通信行业可持续发展的关键因素。可用频带越来越窄，通信系统中的带宽需求不断增加，以便更好地利用频带，调整多频带运行中的功耗，保持技术最新化，通过添加可重构件确保功能结构的灵活性，扩展工作频带，满足各种通信系统的目标。

 

1功率放大器性能指标

 

功耗性能指标包括频率、输出功率、效率、功率增益和线性功率。功率放大器的频率越高，非线性效应越大，性能越差。提高工作频率会降低放大器的速度，从而降低放大器的输出功率。功率放大器的一个重要性能指标是与各种用例相对应的输出功率。效率描述了输出信号能量与直流电源的百分比。电能表中的功率增益通常有三个不同的定义：能量增益切换、使用功率增益和实际功率增益。变压器能量的增加与电源、负载和客户设置有关，并描述了负载功率和信号源功率之间的关系。所使用的功率增益是放大器所使用的功率与信号源所使用的功率之比，这取决于放大器的参数和负载。实际性能增益仅适用于载荷和放大器的映射设置，描述了实际载荷消耗的性能与输入放大器的实际性能之间的关系，而不考虑输出端的映射。线性表示描述了高信号条件下功率放大器引起的大非线性效应引起的信号失真程度。

 

2功率放大器的技术结构及其在雷达接收机中的应用

 

2.1硬件实现

 

在设计功率放大器版图之前，要求功率放大器信号原理图模拟满足性能指标设计要求。如果射频功率放大器电路，原理图模拟已满足设计要求，现将确定的射频功率放大器电路原理图转换为微带线版图。在版图绘制中，不仅要考虑微带线电路、固定孔、地孔、功率放大器管包装槽等设计部件的实际物理尺寸，还要考虑电磁干扰问题和调试时的可操作性，从而确定这些部件之间的距离和安装位置。将功率放大器管、隔离电容器、耦合电容器、螺钉等焊接安装在制作好的功率放大器版图上。对完整的功率放大器进行信号测试。在物理调试过程中，为了使功率放大器管工作到最佳状态，可以不断观察输出信号的测试结果，并结合实际调试经验，反复改变开路微带线的物理尺寸，即微调其阻抗，从而确定更准确的匹配电路，获得更好的测试结果。

 

2.2功率合成电路设计

 

为了节省成本，使发射机小型化，通常会放弃功率放大器和天线之间的隔离器。然而，由于外部电磁环境经常影响天线的阻抗，当射频发射机处于不匹配状态时，大量的反射功率会返回到功率放大器的输出端，这很容易导致功率放大器的燃烧。为了解决这个问题，通过网络电路进行功率分配和合成，并在上下两条路中引入90条°相位差可以提高功率放大器对负载的依赖性。即使负载严重失配，该结构的功率放大器仍能稳定工作。使用LC网络获得45°电阻R1（R1=2Z0，其中Z0为特征阻抗）可增加合成电路的隔离度，减少输出端信号反射回流进入放大电路的线性失真，有效保证功率放大器的高线性输出。

 

2.3腔光学薄膜优化

 

为了避免光反射对MOPA的影响，近年来提出了各种创新结构，如八字抗反射槽和非吸收窗口，透明腔光学膜是抑制光反射的主要方法。前腔涂层可显著降低反射率，利用氧化硅、氮化硅等材料形成周期性膜层，通过合理的膜系统设计和涂层工艺获得渗透膜，结合腔钝化也有助于提高COD阈值。因此，制备低反射率的增透膜成为MOPA的关键。虽然理论上可以获得接近全透光的薄膜，但由于工艺和材料的问题，很难制备出反射率低于0.01%的增透膜。虽然增透膜的使用大大削弱了反射光，但腔表面的剩余反射仍会使部分光反射回腔，并在脊波导两侧的无源区域反复振荡，形成高阶模具。特别是在大电流注入的情况下，会形成耦合腔模式，导致近场光斑旁瓣和远场多旁瓣，导致动态模式不稳定，最终导致光束质量下降。通过研究不同反射率下MOPA光子与载流子密度的关系，发现随着前腔反射率的降低，抑制了腔内空间烧孔和多侧瓣现象。

 

2.4增益控制技术在雷达接收机中的应用

 

雷达接收机应用的增益控制主要由距离控制、自动增益控制、临时自动增益控制和自动噪声放大控制机制控制。对于一些探针驱动，当使用近区域控制技术时，接收器的灵敏度会根据探针电机的工作距离而变化，以保护接收器免受不同距离的饱和。接收器的灵敏度在接近运动时保持正常的灵敏度和增益。这将降低接收器的灵敏度，以减少干扰。接收器通过产生影响性能和随时间变化的电压来控制接收器的增长。在刮刀接收器中，自动增益控制电路会自动调整增益比，并可以根据距离或时间缩放。自动增益控制电路分为控制电压和增益控制的增益环。即时自动增益控制是一种通过检测目标信号稳定的电压变化来消除干扰的技术。在雷达接收机中，该技术可以防止均匀波、低频、宽脉冲干扰等引起的过载。

 

2.5电极优化

 

传统的锥形激光器是共面电极，振荡器的注入电流为ma量级，共面电极MOPA中的大部分电流注入放大器，需要大大调整电流来调节功率。分离电极的初衷是提高MOPA的输出和调制特性。振荡器和放大器的电极分开，通过电流分区注入，独立控制各区域的电流，只需小幅调整注入振荡器的电流，即可大规模调整MOPA的输出功率。Maxy研究小组对分离电极的锥形激光器进行了大量研究，利用分离电极设计将锥形激光器的M2从3.79降至2.45。2021年，研究了各电极电流对光束质量和光斑的影响。通过优化注入电流，结合电极生产工艺的改进，进一步提高了光束质量，将M2降至1.66。

 

结束语

 

对于刮板接收机的应用，介绍了适合刮板接收机模拟前端的电缆结构，以满足取样频率和分辨率的高要求。雷达接收机更适合使用传输电缆结构来满足取样频率和分辨率的高要求。本文还总结了雷达接收机应用中使用附加控制电路的各种技术方案。功率放大器是雷达接收机的重要组成部分，可以准确地收集和放大信息，使雷达系统正常工作。在雷达接收机技术开发过程中，各领域的技术应用需要进一步探索、研究和应用，具有广阔的发展前景。